电气控制与PLC应用技术 答案
电气控制与PLC应用技术--习题参考答案第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。
2.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。
4.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。
因此交流接触器铁芯端面上都安装一个铜制的分磁环（或称短路环），使铁芯通过2个在时间上不相同的磁通Φ1和Φ2，作用在衔铁上的力是F1+F2的合力F，合力始终超过其反力，衔铁的振动现象就消失了。
电气控制与plc应用技术课后答案(全)
电气控制与plc应用技术课后答案(全)第一章课后习题参考答案2.电磁机构的吸力和反应特性是什么？吸力特性和反应特性之间应该满足什么样的协同关系？答：电磁机构使电枢吸合的力与气隙长度之间的关系曲线称为吸力特性；电磁机构释放（重置）的力与气隙长度之间的关系称为反应特性。
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.单相交流电磁铁短路环断裂或脱落时会发生什么情况？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。
这是因为电枢在电磁机构工作时总是受到反作用力fr的影响。
由于当交流磁铁通过零点时，吸力也为零，电枢在反作用力fr的作用下被拉开。
磁通量通过零点后，吸力增加，当吸力大于反作用力时，电枢再次被拉入。
这样，电枢吸力在每个交流周期中必须过零两次，这使得电枢产生强烈的振动和噪音，甚至使铁芯松动。
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由一整块钢或工程纯铁制成，其励磁线圈为高薄型，没有线圈骨架，因此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。
三角形连接的电机必须使用带断相保护的三相热继电器；Y型电机可使用无断相保护的三相热继电器。
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作用。
它采用双金属片的热膨胀原理，其作用具有一定的滞后性；保险丝在电路中起短路保护作用。
它采用熔断器的热熔断原理，其动作是瞬时的。
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(第2版)》第一章 题答案
第一章习题参考答案1.电磁式电器主要由哪几部分组成的？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(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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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。
（R）三;选择题
1.17 下列电器哪一种不是自动电器（D）
A.组合开关
B.直流接触器
C.继电器
D.热继电器
1.18 接触器的常态是指（A）
A.线圈未通电情况
B.线圈带电情况
C.触头断开时
D.触头动作
1.19 复合按钮在按下时其触头动作情况是（C）
A. 动合先闭合
B.动断先断开
C.动合动断同时动作
D.动断动作，动合不动作
1.20 下列电器不能用来通断主电路的是（A）
A.接触器
B.自动空气开关
C.刀开关
D.热继电器
1.21 中间继电器的结构与原理（A）
A.交流接触器相类似
B.热继电器相类似
C.电流继电器相类似
D.电压继电器相类似
1.22 交流接触器在不同的额定电压下，额定电流（B）
A.相同
B.不同
C.与电压无关
D.与电压成正比
四：问答题
1.23 低压电器按用途和控制对象可分为哪几类？
答：低压配电电器、低压控制电器
1.24 常用的开关电器包括哪些？各有什么作用？
答：刀开关:应用于照明电路、小容量（5.5KW及以下）动力电路且不频繁启动控制电路。
组合开关:转换开关可以用作电源引入开关、也可以用作5.5KW以下的电动机的直接启动、停止、反转和调速的控制开关。
按钮：短时接通或断开小电流电路。
行程开关：常用于限制机械运动的位置或行程，是运动机械按一定的位置或行程实现自动运行。
1.25 熔断器有哪些用途？一般应如何选用？
熔断器属于保护电器，在一般低压照明线路中用作过载和短路保护，在电动机控制线路中主要用作短路保护。
选用（1）熔断器的额定电流与熔体的额定电流不同。
所以在选择熔断器时，首先确定熔体的规格，再根据熔体去选择熔断器，熔断器的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。
（2）单台电动机，选择熔体的额定电流应为电动机额定电流1.5～2.5倍。
1.26 刀开关, 万能转换开关的作用是什么？它们分别如何选择？答：1、用途：应用于照明电路、小容量（5.5KW及以下）动力电路且不频繁启动控制电路。
2、用于电气控制线路的转换和配电设备的远距离控制、电气测量仪表转换，也可用于小容量异步电动机、伺服电机、微电机的直接控制。
1.27 交流接触器线圈误接入直流电源或直流电磁线圈误接入交流电源，会出现什么情况？为什么？
答：如直流电源送电的情况下，直流电压和交流电压相等的情况下有可能会烧毁线圈，如果直流电压低，那就没问题有可能还不工作，因为电压不够。
1.28 什么是时间继电器？时间继电器按工作原理和结构分为哪几类？按延时方式可分为哪几类？
答：我们把从得到输入信号(即线圈通电或断电)开始，经过一定的延时后才输出信号(延时触点状态变化)的继电器，称为时间继电器。
电磁式、空气阻尼式、晶体管式、电动机式；通电延时型时间继电器，断电延时型时间继电器
1.29 什么是继电器？它与接触器的主要区别是什么？在什么情况下可用中间继电器代替接触器启动电动机？
答：继电器是一种根据电气量或非电气量的变化接通或断开控制电路的自动切换电器。
用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量及容量。
它用于在控制电路中传递中间信号。
接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流。
当电机功率很小时可代替。
1.30 什么是速度继电器？其作用是什么？速度继电器内部的转子有什么特点？若其触头过早动作，应如何调整？
答：利用转轴的转速来切换电路的自动电器。
是一个圆柱型永久磁铁。
增加弹簧与触点的距离。
1.31 什么是传感器？它一般由哪些部分组成？
答：一种测量装置，将感受到的信息按规律转换电信号或其他所需要形式的信号输出，以满足信息的传输，处理等要求。
其一般由敏感元件和转换元件组成。