2019年-电气控制与plc教学资料 第五章 习题解答-文档资料-PPT精选文档
电气控制与PLC第5章ppt课件(全)
（b）
T0 X0
RST C0
C0 K30000 Y0
Y0
25000h
（a）
（a） 梯形图
（b）时序图
（b）
5.2 经验设计法
目的与任务：通过学习基本电路，会编写简单的梯形图。 重点与难点：梯形图的设计
5.2.1 基本电路
1．三相异步电动机的连续运行控制电路
现场信号与PLCI/O点对照
L1 L2 L3
5.1.2 梯形图编程的基本原则
1．梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。
X2 Y0
（ a ）
X2 Y0
（ b ）
2、所有继电器的元件号应在所选PLC软继电器所列范围之内，不能任意选择， 一般情况下同一继电器线圈的编号只能出现1次，而继电器触点可无数次引用。
3、梯形图中只能出现输入继电器的触点，不能出现输入继电器的线圈。
M 2
2）初始步 与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始状态一般是系统等 待起动命令的相对静止状态。初始步用双线方框表示如图5-26，每一个 顺序功能图至少应该有一个初始步。
M 2
3）活动步 当系统正处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，称该步为活动 步。步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应 的非存储型动作被停止执行。
(X 0X 3)•C 0
12
X0 C 0
X3
图5-30 布尔表达式在梯形图中的表示
5.3.3 顺序控制功能图的基本结构
1．单序列 单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅有一个转换，每 一个转换后面只有一个步，如图5-31（a）所示。
e 2
f 3
g 4
（ a ）
4
电气控制与plc第五章
开关SQ2
X03
开关SQ3
X04
选择按钮S07
X05
输出
输出设备
输出编号
向前接触器 KM1
Y00
甲装料接触器
KM2
Y01
乙装料接触器
KM3
Y02
向后接触器 KM4
Y03
车卸料接触器 KM5
Y04
选择按钮S08
X06
44
电气控制与plc
5.2.4 PLC控制工作方式可选的运料小车
45
电气控制与plc
S07
S08
第一方式
0
0
第二方式
1
0
第三方式
0
1
第四方式
1
1
42
电气控制与plc
5.2.4 选择性流程—— PLC控制工作方式可选的运料小车
43
电气控制与plc
5.2.4 选择性流程—— PLC控制工作方式可选的运料小车
输入
输入设备
输入编号
启动按钮S01
X00
停止按钮S02
X01
开关Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1
X02
电气控制与plc
5.2.1 简单流程编程——PLC控制冲压生产线
输入
输出
输入设备
输入编号
输出设备
输出编号
启动按钮S01 限位开关SQ1 限位开关SQ2 限位开关SQ3
X000 X001 X002 X003
进料带电动机 出料机械手左移电磁
阀YV1 进料机械手左移电磁
阀YV2 进料机械手吸合电磁
阀YV3 压模电磁阀YV4 出料机械手右移电磁
M8002 开机脉冲
S0
《电气控制与PLC应用(第四版)》习题解答资料
《电气控制与PLC应用》习题解答第一章常用低压电器1-1 从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构？怎么区分电压线圈与电流线圈？答：从外部结构特征上，直流电磁机构铁心与衔铁由整块钢或钢片叠制而成，铁心端面无短路环，直流电磁线圈为无骨架、高而薄的瘦高型。
交流电磁机构铁心与衔铁用硅钢片叠制而成，铁心端面上必有短路环，交流电磁线圈设有骨架，做成短而厚的矮胖型。
电压线圈匝数多，线径较细，电流线圈导线粗，匝数少。
1-2 三相交流电磁铁有无短路环，为什么？答：三相交流电磁铁无短路环。
三相交流电磁铁电磁线圈加的是三相对称电压，流过三相对称电流，磁路中通过的是三相对称磁通，由于其相位互差120º，所产生的电磁吸力零值错开，其合成电磁吸力大于反力，故衔铁被吸牢而不会产生抖动和撞击，故无需再设短路环。
1-3 交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接入对应交流电源，将发生什么问题，为什么？答：交流电磁线圈误接入对应直流电源，此时线圈不存在感抗，只存在电阻，相当于短路状态，产生大的短路电流，立即将线圈烧毁。
直流电磁线圈误接入对应交流电源，由于阻抗存在，使线圈电流过小，电磁吸力过小；衔铁吸合不上，时间一长，铁心因磁滞、涡流损耗而发热，致使线圈烧毁。
1-4 交流、直流接触器是以什么定义的？交流接触器的额定参数中为何要规定操作频率？答：接触器是按主触头控制的电流性质来定义为是交流还是直流接触器。
对于交流接触器，其衔铁尚未动作时的电流为吸合后的额定电流的5~6倍，甚至高达10~15倍，如果交流接触器频繁工作，将因线圈电流过大而烧坏线圈，故要规定操作频率，并作为其额定参数之一。
1-5 接触器的主要技术参数有哪些？其含义是什么？答：接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），约定发热电流，额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功率，使用类别等。
PLC第5章全
按控制过程的变化参量进行控制的关 键是正确选择控制参量、确定控制原则，并 选定能反映该控制参量变化的电器元件。
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钻削加工时，刀架的自动循环过程工艺要 求如下： ①自动循环：即刀架能自动地由位置1移动到 位置2进行钻削加工并自动退回位置1。 ②无进给切削：刀具到达位置2时不再进给， 但钻头继续旋转进行无进给切削以提高工作加 工精度。 ③快速停车：当刀架退出后，要求快速停车， 以减少辅助工时。
37
5.2.2 按控制过程变化参量进行控制
现代化工业生产中，为提高劳动生产率， 降低成本，要求实现整个生产工艺过程全盘自 动化，例如机床的自动进刀，自动退刀，工作 台往复循环等加工过程自动化；高炉实现整个 炼铁过程的自动化等，由于自动化程度的提高， 只用简单的联锁控制已不能满足要求，需要根 据工艺过程特点进行控制。
24
5.2.1.3 按顺序工作时的联锁控制
在生产实践中，需要求各种运动部件之间或生产机械之间 能够按顺序工作，例如，车床主轴转动时，要求油泵先给润滑， 主轴停与后方停止润滑，控制对象对控制线路提出了按顺序工 作的联锁要求，可将KM1的常开触点串入主轴接触器KM2线圈电 路，实现油泵先起动，主轴后起动。P103、图5-4，从图中可 知，只有KM1先通电（按SB2）常开触点闭合，主轴电机接触器 KM2才能通电。按下SB4，若将KM2的常开触点并接在油泵电机 的停止按钮SB上，即主轴电机起动后，油泵电机停止按钮SB1 被短路，不再起作用，直到KM2断电，SB1才能起作用。做到了 先停主电机再停油泵。
10
5.2 组成电器控制线路 的基本规律
基本规律有二：
1.联锁控制规律 2.按变化参量控制的规律
11
5.2.1 按联锁规律控制
电气控制与PLC第五章
电气控制与PLC第五章
（四）电源
PLC的电源分两类： 1）开关电源 用于驱动PLC各个工
作部分的电源。 2）后备电源 在停机或突然失电时，
保证RAM中的信息不丢失。
电气控制与PLC第五章
电气控制与PLC第五章
• （二）模块式结构 • 模块式结构又叫积木式。 • 把PLC的每个工作单元都制成独立的模块，如
CPU模块，输入模块，输出模块，电源模块， 通讯模块等等。另外有一块带有插槽的母板， 实质上就是计算机总线。把这些模块按控制系 统需要选取后，都插到母板上，就构成一个完 整的PLC。 • 特点：系统构成非常灵活，安装，扩展，维修 都很方便。 • 缺点是体积比较大。
电气控制与PLC第五章
1）继电器式输出接口电路
➢ 继电器：既是输出开关器件，又是隔离器件。 ➢ R和LED组成输出状态显示器。 ➢ R和C组成RC灭弧电路。 ➢ 继电器触点动作的响应时间约为10ms。 ➢ 继电器输出模块的负载回路，可选用直流电源，也可选用交流
电源。 ➢ 在电阻性负载时，输出的最大负载电流为2A/点
• 按应用规模及功能分类
1）超小型， I/O点数≤64点 2）小型机， 64点≤ I/O点数≤256点，如OMRON公司的
C-60P。 3）中型机， 128点< I/O总点数<512点，如美国公司的
PLC5系列产品。 4）大型机， 512点< I/O总点数<8192点，如德国Siemens
公司的S5-150U。 5）超大型， I/O总点数≥8192点
控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有
电气控制及plc应用技术课后答案解析(全]
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第一章课后习题参考答案2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。
由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。
5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。
三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y 形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。
电气控制与PLC 课后习题及答案
第一章课后习题参考答案2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象为什么答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。
由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。
5、接触器的作用是什么根据结构特征如何区分交、直流接触器答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。
三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。
电气控制与PLC应用技术课后习题答案(第五章)
种类
名称
地址
种类
名称
地址
启动按钮 SB1
I0.0
输入信号
输出信号
灯 H1~H4
Q0.0~Q0.3
停止按钮 SB2
I0.1
15. 用 移 位 寄 存 器 指 令 （ SHRB ） 设 计 一 组 景 观 彩 灯 控 制 程 序 ， 8 路 彩 灯 串 按
H1→H2→H3…→H8 的顺序依次点亮，且不断重复循环。各路彩灯之间的间隔时间为 2s。
名称
地址
种类
名称
地址
启动按钮 SB1
I0.0
接触器 KM1
Q0.0
输入信号 停止按钮 SB2
I0.1
输出信号
接触器 KM2
Q0.1
接触器 KM3
Q0.2
14. 用移位寄存器指令（SHRB）设计一个路灯照明系统的控制程序，四台路灯按
H1→H2→H3→H4 的顺序依次点亮。各路灯之间点亮的间隔时间为 10s。
(I )
Q1.1
()
Q0.3
()
I0.6
Q1.9
()
T32
M1.0
()
T32
T32
IN TON
??? PT 1ms
a）
b）
图 5-64 习题 16 梯形图
图 5-64a 中的错误主要有：
1）T39 的 PT 值 40000>32767，超出定时器 PT 值范围，可以改为+30000；
2）M1.0 和 M10.2 不能用立即指令；
3S
>2S
<2S
图 5-65 习题 17 梯形图及输入信号时序图
1s I0.1