电气控制与PLC应用技术习题答案
电气控制与PLC应用技术--习题参考答案(梅丽凤)第1章习题答案
电气控制与PLC应用技术--习题参考答案(梅丽凤)第1章习题答案电气控制与PLC应用技术--习题参考答案(梅丽凤)第1章习题答案第1章习题参考答案1.答:低压电器的定义:根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通和断开电路，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气元件统称为电器。
常用的低压电器:控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器等。
配电电器有断路器、熔断器、刀开关等。
执行电器有电磁铁、电磁阀、电磁离合器等。
答:根据交流电磁机构的吸力特性和直流电磁机构的吸力特性,对于一般的交流电磁机构，在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬间，电流将达到吸合后额定电流的几倍甚至十几倍,而直流电磁机构中衔铁闭合前后激磁线圈的电流不变3.答:机械性拉弧、双断口灭弧、磁吹灭弧、灭弧栅灭弧、利用有机固体介质的狭缝灭弧、利用真空灭弧。
答：主要有触点系统、灭弧系统、各种脱扣器和开关机构等组成。
脱扣器包括过电流脱扣器、失压（欠压）脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣结构。
开关是靠操作机构手动或电动合闸的。
触点闭合后，自由脱扣器机构将触点锁在合闸位置上。
当电路发生故障时，通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作，自动跳闸，实现保护作用。
当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路；当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作；当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作；分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。
5.答：对于单相交流电磁机构，由于磁通是交变的，当磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合。
由于交流电源频率的变化，衔铁的吸力随之每个周波二次过零，因而衔铁产生强烈振动与噪声，甚至使铁芯松散。
电气控制与PLC应用技术 答案
一：填空题1.1 刀开关在安装时，手柄要(向上)不得(倒装或平装),避免由于重力自动下降，引起误动合闸。
接线时，应将(电源线)接在刀开关上端,(负载线)接在开关下端。
1.2 转换开关由(触头座),(凸轮), (转轴),定位机构(螺杆)、(手柄)及外壳等部分组成。
1.3 螺旋式熔断器在装接使用时，(电源线)应当接在下接线端，_负载线_接到上接线端。
1.4 自动空气开关又称(自动空气断路器)，其热脱扣器做(过载)保护用，电磁脱口机构做（短路）保护用，欠电压脱扣器做（断路）保护用。
1.5 接触器按其主触点通过电流的种类不同可分为(直流接触器)和(交流接触器)接触器两种。
1.6 交流接触器由(电磁机构)、(触头闭合),(灭弧装置)及其他部件等四部分组成。
1.7 热继电器是利用电流的(热)效应而动作的，它的发热元件应(串联)于电动机电源回路中。
1.8 电压继电器按动作电压值的不同，有(过电压),(欠电压)和(零电压)之分。
1.9 中间继电器的结构和原理与(交流接触器)相同，故也称为(辅助)继电器，其各对触头允许通过额定电流一般为(10)安。
1.10电流继电器的吸引线圈应(串联)在主电路中。
欠电流继电器在主电路通过正常工作电流时，动铁芯已经被(吸合),当主电路的电流(下降至)其整定电流时，动铁芯才被(释放)。
电流继电器的文字符号是(KA)。
二：判断题（正确的打√，错误的打×）1.11 刀开关铁壳开关组合开关的额定电流要大于实际电路电流。
（R ）1.12 刀开关若带负载操作时，其动作越慢越好。
（F）1.13 选择刀开关时，刀开关的额定电压应大于或等于线路的额定电压，额定电流应大于或等于线路的额定电流。
（R）1.14 熔断器应用于低压配电系统及用电设备中，作为短路和过电流保护，使用时并接在被保护电路中。
（F）1.15 中间继电器有时可控制大容量电动机的启停。
（F）1.16 交流接触器除通断电路外，还具备短路和过载保护作用。
《电气控制与plc应用技术》课后习题答案(全)
1.1、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挨近。
1.3、单相交流电磁铁的短路环断裂或者脱落后，在工作中会浮现什么现象？为什么？答：在工作中会浮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。
1.5、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者工程纯铁制成，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。
1.8、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。
1.9、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。
电气控制与plc应用技术考试题及答案
电气控制与plc应用技术考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. PLC的全称是（）。
A. 可编程逻辑控制器B. 可编程逻辑计算机C. 可编程逻辑单元D. 可编程逻辑设备答案：A2. 电气控制中，用于实现顺序控制的器件是（）。
A. 继电器B. 接触器C. 定时器D. 计数器答案：A3. 在PLC中，用于存储程序的存储器是（）。
A. RAMB. ROMC. EPROMD. EEPROM答案：B4. PLC中，用于实现逻辑运算的指令是（）。
A. 算术指令B. 比较指令C. 逻辑指令D. 移位指令答案：C5. 电气控制中，用于实现过载保护的器件是（）。
A. 熔断器B. 断路器C. 热继电器D. 过载继电器答案：C6. PLC中，用于实现数据比较的指令是（）。
A. LDB. CMPC. MOVD. AND答案：B7. 电气控制中，用于实现短路保护的器件是（）。
A. 熔断器B. 断路器C. 热继电器D. 过载继电器答案：B8. PLC中，用于实现数据移动的指令是（）。
A. LDB. MOVC. ANDD. OR答案：B9. 电气控制中，用于实现电压控制的器件是（）。
A. 继电器B. 接触器C. 电压继电器D. 电流继电器答案：C10. PLC中，用于实现数据转换的指令是（）。
A. LDB. MOVC. SWAPD. AND答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）11. PLC的特点包括（）。
A. 高可靠性B. 易于编程C. 灵活性高D. 价格低廉答案：ABC12. 电气控制中，常用的控制元件包括（）。
A. 继电器B. 接触器C. 按钮D. 指示灯答案：ABCD13. PLC中，常用的数据类型包括（）。
A. 布尔型B. 整型C. 浮点型D. 字符串型答案：ABCD14. 电气控制中，用于实现速度控制的器件是（）。
A. 变频器B. 调速器C. 电机D. 变速器答案：AB15. PLC中，常用的编程语言包括（）。
《电气控制与PLC应用技术(西门子PLC)(理实一体化项目教程)》习题答案
模块一思考练习题及答案1.组合开关能否用来分断故障电流？答：由于组合开关的通断能力较低，且没有专门的灭弧机构，故不能分断故障电流。
用于控制异步电动机的正反转时，必须在电动机完全停止转动后才能反向启动，且每小时的接通次数不能超过15～20次。
2.断路器有哪些保护功能？分别有哪些部件完成？答：断路器它既是控制电器，同时又具有保护电器的功能。
当电路中发生短路、过载、失压等故障时，能自动切断电路。
断路器的短路、欠压及过载保护分别由过流脱扣器、欠压脱扣器和热脱扣器完成。
在正常情况下，过流脱扣器的衔铁是释放着的，一旦发生严重过载或短路故障时，与主电路相串的线圈将产生较强的电磁吸力吸引衔铁，而推动杠杆顶开锁钩，使主触点断开。
欠压脱扣器的工作恰恰相反，在电压正常时，吸住衔铁，才不影响主触点的闭合，一旦电压严重下降或断电时，电磁吸力不足或消失，衔铁被释放而推动杠杆，使主触点断开。
当电路发生一般性过载时，过载电流虽不能使过流脱扣器动作，但能使热元件产生一定的热量，促使双金属片受热向上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁钩脱开，将主触点分开。
3.什么是熔体的额定电流？它与熔断器的额定电流是否相同？答：熔体的额定电流是指在规定的工作条件下，长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值，它与熔断器的额定电流是两个不同的概念。
熔断器的额定电流是指保证熔断器能长期正常工作的电流，是由熔断器各部分长期工作的允许温升决定的。
通常，一个额定电流等级一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流不能大于熔断器的额定电流。
4.熔断器为什么一般不能用作过载保护？答：熔断器使用时串联在被保护的电路中，当电路发生故障，通过熔断器的电流达到或超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而分断电路，起到保护作用。
熔体的熔断时间随着电流的增大而减小，即熔体通过的电流越大，其熔断时间越短。
熔体对过载反应是很不灵敏的，当电器设备发生轻度过载时，熔体将持续很长时间才熔断，有时甚至不熔断。
电气控制与PLC应用技术课后习题答案(第一章)
习题与思考题1.电磁式电器主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么?答：电磁式电器主要电磁机构和触点系统组成，其次还有灭弧系统和其他缓冲机构。
电磁机构由电磁线圈、铁心和衔铁三部分组成。
电磁线圈的作用是将电能转换为磁能，即产生磁通，衔铁在电磁吸力作用下产生机械位移使铁心与之吸合。
触点是一切有触点电器的执行部件，它在衔铁的带动下起接通和分断电路的作用。
2.何谓电磁式电器的吸力特性和反力特性?吸力特性与反力特性应如何配合?答：吸力特性是指电磁吸力F at随衔铁与铁心间气隙δ变化的关系曲线，不同的电磁机构,有不同的吸力特性。
反力特性是指反作用力Fr与气隙δ的关系曲线。
为了使电磁机构正常工作,保证衔铁能牢牢吸合,其吸力特性与反力特性必须配合得当。
在衔铁整个吸合过程中,其吸力都必须大于反力,即吸力特性必须始终位于反力特性上方,但不能过大或过小。
吸力过大时,动、静触点接触及衔铁与铁心接触时的冲击力很大,会使触点和衔铁发生弹跳,从而导致触点熔焊或烧毁,影响电磁机构的机械寿命；吸力过小时,又不能保证可靠吸合,难以满足高频率操作的要求。
在衔铁释放时,反力必须大于吸力(此时的吸力是由剩磁产生的),即吸力特性必须位于反力特性下方。
3.如何区分直流电磁机构和交流电磁机构?如何区分电压线圈和电流线圈?答：直流电磁机构其铁心与衔铁由软钢或工程纯铁制成，线圈为高而薄的瘦高形，不设线圈骨架；交流电磁机构其铁心由硅钢片叠铆而成，线圈为短而厚的矮胖形，设有线圈骨架。
电流线圈串联在电路中，线圈导线粗且匝数少；电压线圈并联在电路中，线圈导线细且匝数多。
4.单相交流电磁机构中的短路环的作用是什么?三相交流电磁机构是否也要装短路环?为什么?答：单相交流电磁机构中短路环的作用是消除振动和噪声，三相交流电磁机构不需要加短路环，因为三相磁通不会同时过零，产生的合成电磁吸力始终大于反力。
5.交流电磁线圈通电后，衔铁长时间卡住不能吸合，会产生什么后果?答：交流电磁线圈通电后，如果衔铁长时间卡住不能吸合，铁心和衔铁之间的空隙大，电抗小，通过线圈的激磁电流很大，往往大于工作电流的十几倍，因而引起线圈产生过热现象，严重时会将线圈烧毁。
电气控制与PLC应用技术课后习题答案(第三章)
习题与思考题1.PLC的定义是什么?答：可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。
是一种专门在工业环境下应用而设计的数组运算操作的电子装置。
它采用可以编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算数运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。
2.简述PLC的发展概况和发展趋势。
答：发展概况：20世纪60年代末，PLC生产于美国马萨诸塞州。
PLC崛起于20世纪70年代，首先在汽车流水线上大量应用。
20世纪90年代是PLC发展最快的时期，PLC在系统结构上，从单机向多CPU和分布式及远程控制系统发展；PLC在编程语言上，图形化和文本化语言的多样性，创造了更具表达控制要求、通信能力和文字处理的编程环境，PLC 在应用范围和水平上得到了全方位的提高。
20世纪90年代至今，PLC走进了一个开放性和标准化的时代。
发展趋势：PLC通信的网络化和无线化，开放性和编程软件标准化、平台化，体积小型化、模块化、集成化，运算速度高速化、性能更可靠，向超大型、超小型两个方向发展，软PLC的发展。
3.PLC有哪些主要功能?答：低档PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能还有少量的模拟量输入输出、算数运算、数据传送和比较、通信等功能，主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机系统。
中档PLC除了低档PLC的基本功能外，还具有较强的模拟量输入/输出、算数运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能，还可以增设中断控制、PID控制等功能，适用于复杂控制系统。
高档PLC除了具有中档PLC的功能外，还增加了带符号算数运算、矩阵运算、位逻辑运算、二次方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能。
高档PLC具有更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。
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电气控制与PLC应用技术习题答案
第二章、继电-接触控制电路的基本环节
2-11、指出图2-29所示的Y-Δ减压启动控制电路中的错误，并画出正确的电路。
2-12：试分析图2-13b所示的电路中，当时间继电器KT延时时间太短或延时闭合与延时断开的触点接反，电路将出现什么现象？
1、定时时间太短，不能实现完全降压启动。
2、如果通电延迟定时器的通电延时闭合与通电延时断开触点接反；电动机三角形启动，工作时按星形连接。
2-13两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求M1先起动，在M1起动15S后才可以起动M2；停止时，M1、M2同时停止，试画出其电气原理图。
2-14、两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求即可实现M1、M2分别启动和停止，又可实现两台电动机的同时停止。
试画出其电气原理图。
2-15、三台电动机MAl、MA2，MA3，要求按起动按钮SB1时，按下列顺序起动：MA l→MA2→MA3。
当停止时，按起动停止SB2时，则按照相反的顺序停止，即MA3→MA2→MA1。
起动和停止的时间间隔均为10S。
试画出其电气原理图。
2、题目分解：
该系统要使用三个交流接触器QA1、QA2、QA3来控制三台电动机启停。
有一个启动按钮SF1和一个停止按钮SF2，另外要用四个时间继电器KF1、KF2、KF3和KF4。
其定时值依次为T1、T2、T3和T4。
工作顺序如图2-34所示。
图2–34、三台电动机工作顺序
3、解题分析
1）、从图2-34中可以看出：
MA l的启动信号为SF1，停止信号为KF4计时到；
MA2的启动信号为KF1计时到，停止信号为KF3计时到；
MA3的启动信号为KF2计时到，停止信号为SF2。
在设计时，考虑到启/停信号要用短信号，所以要注意对定时器及时复位。
2）、该电气控制系统的主电路如图2-35(a)所示。
图2 -35（a）三台电动机顺序启/停控制电路主电路
3）、该系统的电气控制线路原理图如图2-35(b)所示。
三台电动机顺序启/停控制电路
图2-35(b)中的KF1，KF2线圈上方串联了接触器QA2和QA3的常闭触点，这是为了得到启动短信号而采取的措施；
KF2、KF1线圈上的常闭触点KF3和KF4的作用是为了防止QA3和QA2断电后，KF2和KF1的线圈重新得电而采取的措施。
因为若T2<T3或T1<T4时，有可能造成QA3和QA2重新启动。
设计中的难点是找出KF3，KF4开始工作的条件，以及KF1、KF2的逻辑。
本例中没有考虑时间继电器触点的数量是否够用的问题，实际选型时必须考虑这一点。
BB1~BB3分别为三台电动机的热继电器常闭触点，它是为了防止过载而采取的措施。
若
对过载没有太多要求，则可把它们去掉。
2-16、某台水泵由一台电动机拖动，按下列要求设计电气控制电路；1）、采用Y-△减压起动。
2）、三处控制电动机的起动和停止。
3）、有短路、过载和欠压保护。
2-17、某机床有主轴电动机M1，液压泵电动机M2，均采用直接起动。
生产工艺要求：主轴电动机M1必须在液压泵电动机M2起动后方可起动；主轴电动机M1要求正、反转，但为测量方便，要求能实现正、反点动；主轴电动机M1停止后，才允许液压泵电动机M2停止；电路要求有短路、过载、失压保护。
试设计电气控制线路。
解：
梯形图的编程顺序
X0：总台复位按钮Y0：总台音响M0：公共控制触点继电器M4：音响启动信号继电器X1~X5：分台按钮Y1~Y5：各台灯M1：应答时间辅助继电器T1：应答时限10s
X10：总台开始按钮Y14总台灯M2：抢答辅助继电器T2：答题时限30s
M3：答题时间辅助继电器T3：音响时限1s
输入器件输出器件其它机内器件X0：总台复位按钮Y0：总台音响
X1~X5：分台按钮Y1~Y5：各台灯
X10：总台开始按钮
4-18
4.19、3台电动机每隔10S起动，各运行15S停止，循环往复。
试用比较指令完成程序设计。
4-20、试用比较指令设计一个密码锁控制程序。
密码锁为8键输入（K2X000），若所拨数据与密码设定值H65相等，则4S后开照明灯；若所拨数据与密码设定值H87相等，则5S后开空调。
4-21、试用比较传送指令设计一个自动控制小车运动方向的系统，如图4-96所示。
请根据要求设计程序，工作要求如下：
1、
K2X000：小车所停位置；K2X010：呼叫位置；
K2X000＞K2X010：Y000=1小车左行
K2X010＞K2X000：Y000=1小车右行
一相无启动/复位一相带启动/复位C235 C236 C237 C238 C239 C240 C241 C242 C243 C244 C245 X0 U/D U/D U/D
X1 U/D R R
X2 U/D U/D U/D X3 U/D R R
X4 U/D U/D
X5 U/D R
X6 S
X7 S
一相2输入（双向）二相输入（A-B相型）
C246 C247 C248 C249 C250 C251 C252 C253 C254 C255
X0 U U U A A A
X1 D D D B B B
X2 R R R R
X3 U U A A
X4 D D B B
X5 R R R R
X6 S S
X7 S S A：A相输入端；B：B相输入端。
FX2N型PLC存储器分配图。