王永华版PLC第4章课后习题习题解答【通用】.ppt
王永华版PLC课后习题解答
7.08、试设计一个高速计数器的程序，要求如下： (1)、信号源是一个编码器，通过脉冲信号； (2)、当脉冲数为500的奇数倍时，点亮信号灯A，关断信号灯B； (3)、当脉冲数为500的偶数倍时，点亮信号灯B，关断信号灯A； (4)、当总计数值达到50 000时，计数器复位重新开始，整个过程一直循环进行下去。 7.09、什么是PID控制?其主要用途是什么? PID中各项的主要作用是什么? 7.10、在实际过程控制系统中，PLC对模拟量的输入/输出处理的实质是什么?
7.05、试设计一个记录某台设备运行时间的程序。I0.0为该设备工作状态 输入信号，要求记录其运行时的时、分、秒，并把秒值通过连接在QB0上 的7段数码管显示出来。 7.06、用时钟指令控制路灯的定时接通和断开，5月15日到10月15日，每天 20：00开，并可校准PLC的时钟。请编写梯形图程序。
7.11、某一过程控制系统，其中一个单极性模拟量输入参数从AIW0采集到PLC中， 通过PID指令计算出的控制结果从AQW0输出到控制对象。PID参数表起始地址为 VB100。试设计一段程序完成下列任务： (1)、每200 ms中断一次，执行中断程序； (2)、在中断程序中完成对AIW0的采集、转换及归一化处理，完成回路控制输出值 的工程量标定及输出。
702有一组数据存放在vb600开始的20个字节中采用间接寻址方式设计一段程序将这20个字节的数据存储到从vb300开始的存储单元中
7.01、写一段梯形图程序，实现将VD20开始的10个双字型数据送到VD400开始的 存储区，这10个数据的相对位置在移动前后不发生变化。 7.02、有一组数据存放在VB600开始的20个字节中，采用间接寻址方式设计一段 程序，将这20个字节的数据存储到从VB300开始的存储单元中。 7.03、用功能指令实现时间为6个月的延时，试设计梯形图程序。 7。.04、编写一段程序计算的值
PLC应用技术第4章习题
第四章思考与练习题参考答案4-1 设Q0.0、Q0.1、Q0.2分别驱动三台电动机的电源接触器，I0.6为三台电动机依次启动的启动按钮，I0.7为三台电动机同时停车的按钮，要求三台电动机依次启动时间的时间间隔为10秒钟，试采用定时器指令、比较指令配合或计数器指令、比较指令配合编写程序。
参考答案1：参考答案2：4-2 有电动机四台，希望能够同时启动同时停车。
试用传送指令编程实现之。
参考答案：4-3 若I0.1、I0.2、I0.3、I0.4分别对应着3、4、5、6个数字。
试用数据传送指令与段码指令配合或译码指令与段码指令配合将其通过QB0显示出来。
参考答案：参考答案2：4-4 一圆的半径值（<10000的整数）存放在VW100中，取π＝3.1416，用实数运算指令计算圆周长，结果4舍5入转为整数后，存放在VW200中。
参考答案：4-5 要求同上，试用整数运算指令求周长。
参考答案：4-6 在M0.0的上升沿，用3个拨码开关来设置定时器的时间，每个拨码开关的输出占用PLC的4位数字量输入点，个位拨码开关接I1.0~I1.3，I1.0为最低位；十位和百位拨码开关分别接I1.4~I1.7和I0.0~I0.3。
设计语句表程序，读入拨码开关输出的BCD码，转换为二进制数后存放在VW10中，作为通电延时定时器T33的时间设定值。
T33在I0.1为ON时开始定时。
参考答案：4-7 在I0.1的上升沿，用CPU模块上的模拟电位器1来设置10ms定时器T33的设定值，设置的范围为4.5～13.5s，I0.0为ON时T33开始定时，设计语句表程序。
参考答案：4-8 某频率变送器的量程为45～55HZ，输出信号为DC0～10V,模拟量输入模块输入的0～10V电压被转换为0～32000的整数。
在I0.0的上升沿，根据AIW0中A/D转会后的数据N，用整数运算指令计算出以0.01HZ 为单位的频率值。
当频率大于52HZ或小于48HZ时，通过Q0.0发出报警信号，试编写程序。
电气控制与PLC应用技术课后习题答案(第四章)
习题与思考题1. 简述S7-200 SMART 控制系统的基本构成答：一个最基本的S7-200 SMART PLC 控制系统由基本单元（S7-200 SMART CPU 模块）、个人计算机、STEP7-Micro/WIN 编程软件及通信网络设备构成。
2. S7-200 SMART 标准型CPU 有哪些型号？各型号之间有什么差异？答：标准型CPU 有SR20/ST20、SR30/ST30、SR40/ST40、SR60/ST60。
主要差异在于用户程序存储器容量、I/O （数字量与模拟量）数量、最大脉冲输出频率、脉冲捕获输入点数。
3. 画出CPU SR40 AC/DC/继电器模块的外部端子接线图。
答：见教材图4-3。
4. S7-200 SMART 数字量输出有哪两种类型？分别画出它们的外部端子接线图。
答：晶体管输出和继电器输出两种类型，外部端子接线图见教材图4-5。
5. S7-200 SMART 模拟量扩展模块的性能指标有哪些？画出模拟量输入与输出模块的外部端子接线图。
答：S7-200 SMART 模拟量扩展模块的性能指标包括输入/输出类型与端口数量、输入/输出的电压/电流范围、模拟量与数字量之间的转换时间、分辨率、对DC 5V 与传感器电源的消耗电流值等。
外部端子接线图见教材图4-14。
6. 用于测量温度（0~99℃）的变送器输出信号为4~20mA ，模拟量输入模块将0~20mA 转换为数字0~27648，试求当温度为40℃时，转换后得到的二进制数N ？ 答：14467553040099553027648=+×−−=N7. S7-200 SMART 的信号板有哪几种类型？答： SB DT04，SB AE01，SB AQ01，SB CM01，SB BA01。
8. S7-200 SMART 标准型CPU 扩展配置时，应考虑哪些因素？I/O 是如何编址的？答：要考虑主机能够扩展的模块数量、数字量输入/输出映像区的大小、模拟量输入/输出映像区的大小、内部电源的负载能力。
PLC经典教程第4章PPT课件
Date: 2020/8/16
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2.可编程控制器的产生
❖ 因为继电器逻辑电路配线复杂
Date: 2020/8/16
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2.可编程控制器的产生
❖ 背景：
➢ 1968 年 美 国 通 用 汽 车 公 司 （GM），为了适应汽车型号 的不断更新，生产工艺不断变 化的需要，实现小批量、多品 种生产，希望能有一种新型工 业控制器，它能做到尽可能减 少重新设计和更换继电器控制 系统及接线，以降低成本，缩 短周期。
➢ 而其余80%的故障属于PLC的外部故障。PLC生产厂家都致 力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块，进一 步提高系统的可靠性。
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4.可编程控制器的应用领域
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4.可编程控制器的应用领域
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4.可编程控制器的应用领域
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4.可编程控制器的应用领域
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第一节 PLC概述
1.可编程控制器的定义
❖ 什么是PLC？
➢ 是一种工业控制装置 ➢ 是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并
逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、计算机 技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。
❖ 通用叫法
➢ 中文名称为可编程控制器； ➢ 英文名称为Programmable Logic Controller，简称PLC。
第四章 PLC应用基础
2019年现代电气控制及PLC应用技术王永华第二版课后答案.doc
第一章作业参考答案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。
现代电器控制及plc应用技术 王永华编1~4章部分答案
1电磁式电气主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么?结构为：电磁机构（线圈——通电生磁，铁芯——扩大磁力，衔铁——连接触点，视磁力情况带动触点动作）、触点系统和灭弧装置（此部分继电器没有）2何谓电磁机构的吸引特性与反力特性?吸力特性与反力特性之间应满足怎么样的配合关系3单项交流电磁铁的大段路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？4常用的灭弧方法有哪些？常用的灭弧法有：速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、狭沟或狭缝灭弧法、真空灭弧法和六氟化硫灭弧法。
5接触器的作用是什么？根据结构特性如何区分交、直流接触器？接触器是用来接通或分断电动机主电路或其他负载电路的控制电器，用它可实现频繁的远距离控制。
区分交流直流只需看下铭牌AC是交流DC是直流。
一般交流接触器可以用在直流电路上，而直流接触器则不能用在交流电路中6交流接触器在衔铁吸合前得瞬时，为什么会在线圈中产生很大的电流冲击?直流接触器会不会出现这种现象？为什么？交流接触器的线圈是一个电感,是用交流电工作的.吸合前线圈内部没有铁心,电感很小,阻抗也就很小,所以电流大;吸合后铁心进入线圈内部,电感量增大,阻抗增大,所以电流就降下来了.直流接触器工作电流主要取决于其内部电阻,所以不会产生冲击电流.也可以这么解释--交流接触器的线圈是一个电感,内有铁心,在吸合前,由于铁心不闭合,磁阻很大,电感就小,阻抗就小,所以电流大,直流接触器也有同样现象,只是不如交流那么明显.直流接触器线圈通的是直流电.受频率变化的影响小.线圈的直流电阻很大.电流变化不大.7交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题？为什么?线圈对交流电流有电感性和电阻性阻碍作用且交流频率越高电感性阻碍作用越大，而线圈对直流电流只有电阻性阻碍作用。
所以交流线圈中通直流由于只有电阻性阻碍，比原来少了一种电感性阻碍，则电流就会比原来大得多，根据热量=电流的平方乘直流电阻，所以可能会烧毁线圈而直流电磁线圈误入交流电流则不会产生很大的热量不会烧毁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？热继电器在电路起过载保护作用。
王永华版PLC第4章课后习题习题解答课件
6、图6-9(a)为人行道和马路的信号灯系统。当行人过马路时，可按下分别安装在 马路两侧的按钮I0.0或I0.1，则交通灯(红灯，黄灯，绿灯三种类型)系统按图619(b)中形式工作。在工作期间，任何按钮按下都不起作用。试设计该控制系统的 功能图，并画出梯形图，写出语句表。
图6 -19交通灯控制示意图
(1)、输入/输出点地址分配
输入点
输出点
元件名称 输入触点编号 元件名称
人行道按 I0.0、I0.1 钮
车行道：绿灯、黄灯红灯 人行道：红灯、绿灯
输出触点编号 Q0.0、Q0.1ห้องสมุดไป่ตู้Q0.2 Q0.3、Q0.4
7、用功能图方法完成第5章中习题13的程序设计。 5-13、多个传送带启动和停止示意如图5- 57所示。初始状态为各个电动机都处 于停止状态。按下启动按钮后，电动机MAl通电运行，行程开关BG1有效后， 电动机MA2通电运行，行程开关BG2动作后，MAl 断电停止。其他传动带动作 类推，整个系统循环工作。按停止按钮后，系统把目前的工作进行完后停止在 初始状态。]要求画出功能图、梯形图，写出语句表。设计完成后，试体会使用 SFC设计顺序控制逻辑程序的好处。
1、什么是功能图?功能图主要由哪些元素组成? 答：1）、功能图又称做顺序功能图、功能流程图或状态转移图， 2）、功能图是一种描述顺序控制系统的图形表示方法，是专用于工业顺序控制程 序设计的一种功能性说明语言。 功能图能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控系 统控制程序的重要工具。 3）、功能图主要出“状态”、“转移”及有向线段等元素组成。 如果适当运用组成元素，就可得到控制系统的静态表示方法，再根据转移触发规 则模拟系统的运行，就可以得到控制系统的动态过程。
现代电气控制及PLC应用技术王永华课后答案
第一章作业参考答案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。
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隐患。
优选
4
需要注意的是，液体A阀MB1的启动条件除了启动按钮I0.0外，还有每次循环周期开
始的启动条件T38，而且T38还带有约束条件M0.0。 系统开始工作后，不按停止按钮I0.1时， M0.0为ON，在每次放完混合液体后， 系统都可以自动进入新的工作循环。按过停止按钮I0.1后，M0.0为OFF，系统进 行到最后一个动作，即混合液体放空后，由于M0.0·T38 = OFF，所以不能进入 新的循环，系统停止在初始状态。
1、什么是功能图?功能图主要由哪些元素组成? 答：1）、功能图又称做顺序功能图、功能流程图或状态转移图， 2）、功能图是一种描述顺序控制系统的图形表示方法，是专用于工业顺序控制程 序设计的一种功能性说明语言。 功能图能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控系 统控制程序的重要工具。 3）、功能图主要出“状态”、“转移”及有向线段等元素组成。 如果适当运用组成元素，就可得到控制系统的静态表示方法，再根据转移触发规 则模拟系统的运行，就可以得到控制系统的动态过程。
2、顺序控制指令段（SCR）有哪些功能? 答：每一个顺序控制指令段SCR一般有以下三种功能： (1)、驱动处理：即在该段状态器有效时，要做什么工作，有时也可能不做任何工 作； (2)、指定转移条件和目标：即满足什么条件后状态转移到何处； (3)、转移源自动复位功能：状态发生转移后，置位下一个状态的同时，自动复位 原状态。
优选
1
3、功能图的主要类型有哪些? 答：1）、单流程； 2）、可选择的分支和连接； 3）、并行分支和连接； 4)、跳 转和循环。
4、本书利用电气原理图、PLC一般指令和功能图三种方法设计了“三台电动机顺 序启动/停止”的例子，试比较它们的设计原理、方法和结果的异同。
5、用功能图方法完成第5章5.5.2节应用举例中例5-2的编程。要求画出功能图、梯 形图。设计完成后，试分析两种编程方法在设计顺序控制逻辑程序时的不同之处。
优选
3
(2)、系统输入/输出点及其对应的PLC地址
输入点：
输出点
元件名
符号 输入口 元件名
启动按钮
SFl I0.0
液体A电磁阀
停止按钮
SF2 I0.1
液体B电磁阀
液位传感器 BGl I0.2
搅拌电动机MA接触器
液位传感器 BG2 I0.3
混合液体电磁阀
液位传感器 BG3 I0.4
搅拌电动机工作时间
5-13、多个传送带启动和停止示意如图5- 57所示。初始状态为各个电动机都处 于停止状态。按下启动按钮后，电动机MAl通电运行，行程开关BG1有效后， 电动机MA2通电运行，行程开关BG2动作后，MAl 断电停止。其他传动带动作 类推，整个系统循环工作。按停止按钮后，系统把目前的工作进行完后停止在 初始状态。]要求画出功能图、梯形图，写出语句表。设计完成后，试体会使用 SFC设计顺序控制逻辑程序的好处。
图5-57多个传送带控制示意图
优选
12
的启动信号是BG2的上升沿脉冲，关断信号是BG3的上升沿脉冲；MA的启动信号
是BG3的上升沿脉冲，关断信号是定时器T37计时到脉冲；MB3的启动信号是定时
器 T37计时到脉冲，关断信号是定时器T38计时到脉冲。大家从使用中会体会到，
启动及停止信号使用短脉冲信号，有效地避免了由于液面的波动所带来的不可靠
图6 -19交通灯控制
输入点
输出点
元件名称 输入触点编号 元件名称
人行道按 I0.0、I0.1 钮
车行道：绿灯、黄灯红灯 人行道：红灯、绿灯
输出触点编号 Q0.0、Q0.1、Q0.2 Q0.3、Q0.4
优选
8
优选
9
优选
10
优选
11
7、用功能图方法完成第5章中习题13的程序设计。
只有再次按下启动按钮后，系统才可重新开始工作。M0.0的作用就像一个桥 梁一样，不按停止按钮，桥梁处于接通状态;按过停止 按钮后，桥梁就断了。另 外，把M0.0 • T38放在该网络块的最上边，则比较符合梯形图的编程规范。
优选
5
优选
6
6、图6-9(a)为人行道和马路的信号灯系统。当行人过马路时，可按下分别安装在 马路两侧的按钮I0.0或I0.1，则交通灯(红灯，黄灯，绿灯三种类型)系统按图619(b)中形式工作。在工作期间，任何按钮按下都不起作用。试设计该控制系统的 功能图，并画出梯形图，写出语句表。
例5-2：液体温合控制装置。
图5 – 50、液体混合装置优示选意图
2
(1)、装置结构和工艺要求： 图5-50为两种液体的混合装置结构图，BGl、BG2、BG3为液位传感器， 液面淹没时接通，两种液体 (液体A、液体B)的流入和混合液体的流出分别 由电磁阅MBl、MB2，MB3控制，MA为搅拌电动机。 控制要求如下：
①、初始状态当装置投入运行时，容器内为放空状态。
②、启动操作按下启动按钮SFl，装置就开始按规定动作工作；液体A 阀门打开，液体A流入容器。
当液面到达BG2时，关闭液体A阀门MB1，打开液体B阀门MB2。 当液面到达BG3时，关闭液体B阀门MB2，搅拌电动机开始转动。搅拌 电动机工作1 min后，停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。 当液面下降到BGl时，BGl由接通变为断开，再经过20s后，容器放空， 混合液体间门MB3关闭，接着开始下一循环操作。 ③、停止操作按下停止按钮后，要处理完当前循环周期剩余的任务后， 系统停止在初始状态。
容器放空时间
符号 MBl MB2 QA MB3 1min 20s
输出口 Q0.0 Q0.l Q0.2 Q0.3 T37 T38
根据系统功能要求编写的PLC程序如图5 - 51所示。
从该例中可以看出，对任何控制对象，如果准确地找出了它的可靠的开启和关
断条件，则它的程序也就编写出来了。
在该例中，MB1的启动信号是启动按钮，关断信号是BG2的上升沿脉冲；MB2