电气控制与plc应用技术习题参考答案第8章习题答案microsoftword文档
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、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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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。
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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。
(完整版)电气控制与PLC应用习题及答案
《电气控制与PLC》习题集目录第一章 (2)第一章参考答案 (4)第二章 (12)第二章参考答案 (15)第三章 (20)第三章参考答案 (21)第四章 (24)第四章参考答案 (24)第五章 (28)第五章参考答案 (28)第六章 (33)第六章参考答案 (35)第七章 (36)第七章参考答案 (42)第八章 (44)第八章参考答案 (46)第九章 (47)第九章参考答案 (48)第一章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?怎样区分电压线圈与电流线圈?2. 三相交流电磁铁有无短路环，为什么?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？4. 交流、直流接触器是以什么来定义的?交流接触器的额定参数中为何要规定操作频率?5. 接触器的主要技术参数有哪些?其含义是什么?6. 如何选用接触器?7. 交流、直流电磁式继电器是以什么来定义的?8. 电磁式继电器与电磁式接触器在结构上有何不同?9. 何为电磁式继电器的吸力特性与反力特性?它们之间应如何配合?10. 电磁式继电器的主要参数有哪些?其含义如何?11. 过电压继电器、过电流继电器的作用是什么?12. 中间继电器与接触器有何不同?13. 何为通用电磁式继电器?14. 如何选用电磁式继电器?15. 星形联结的三相异步电动机能否采用两相热继电器来做断相与过载保护，为什么?16. 三角形联结的三相异步电动机为何必须采用三相带断相保护的热继电器来做断相与过载保护？17. 熔断器的额定电流、熔体的额定电流、熔体的极限分断电流三者有何区别?18. 热继电器、熔断器的保护功能有何不同?19. 能否用过电流继电器来做电动机的过载保护，为什么?20. 如何选用电动机过载保护用的热继电器?21. 低压断路器具有哪些脱扣装置?各有何保护功能?22. 如何选用塑壳式断路器?23. 电动机主电路中接有断路器，是否可以不接熔断器，为什么?24. 行程开关与接近开关工作原理有何不同?25. 速度继电器的释放转速应如何调整?26. 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?27. 电弧是如何产生的?对电路有何影响?常用的灭弧方法有哪些?28. 为什么刀开关在安装时手柄方向必须向上?使用时如何接线?29. 从结构特征上如何区分直流接触器与交流接触器?30. 线圈电压为220V的交流接触器，误接人380V交流电源上会发生什么问题?为什么?31. 两只线圈电压为220V的交流接触器能否串联后接入440V交流电源上?为什么?若将损坏的接触器灭弧罩取下，接触器是否还可继续使用，为什么?32. 交流接触器线圈断电后，衔铁不能立即释放，从而使电动机不能及时停止。
电气控制与plc应用技术课后答案(全)
15、设计一小车运行控制线路，小车由异步电动机拖动，其动作程序如下：
（1）小车由原位开始前进，到终端后自动停止；
（2）在终端停留2 min后自动返回原位停止；
12、用简单设计法设计一个对锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图程序。控制要求：
（1）开机前首先启动引风机，10S后自动启动鼓风机；
（2）停止时，立即关断鼓风机，经20S后自动关断引风机。
第六章作业参考答案
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不同之处。
（6）设计和施工——使用继电器控制逻辑完成一项工程，其设计、施工、调试必须依次进行，周期长、而且修改困难。而用PLC完成一项控制工程，在系统设计完成后，现场施工和控制逻辑的设计可以同时进行，周期短，且调试和修改都很方便。
11、PLC是按什么样的工作方式进行工作的？它的中心工作过程分哪几个阶段？在每个阶段主要完成哪些控制任务？
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。
答：PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。它的中心工作过程分输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。
电气控制与PLC应用技术习题答案(梅丽凤)第8章习题
第8章习题参考答案1.答：为防止两个接触器同时通电造成短路，在软件设计中，采取用2个输出继电器的常闭触点互相切断对方的输出继电器，则称为软互锁；其特点是从程序上保证了正、反转两个接触器不会同时通电动作。
在PLC输出端，正、反转两个接触器的硬件连接上，采用常闭触点互相切断对方接触器的线圈，这种构成的互锁称为外部硬互锁。
其特点是防止接触器因质量不好或发生触点熔焊，造成正、反转换接时触点未按要求断开；也可以防止PLC内部发生运算错误，导致正、反转两个接触器同时通电动作，造成主电路短路。
2.答：人机界面就是人与硬件（计算机、PLC等）、控制软件之间实现信息交互的操作界面，由硬件和软件构成。
用户可以通过人机界面与计算机、PLC进行信息交换，向PLC控制系统输入数据、信息和控制命令；而PLC控制系统又可通过人机界面，在可编程终端、计算机上传送控制系统的数据和有关信息给用户。
每一个控制系统的功能不同，所需要交流的数据和信息就不同，因此需要的人机界面也不同，所以需要根据系统的控制需求来进行人机界面的设计。
3.答：1系统需要启动按钮个、停止按钮1个，共计2个开关量输入。
系统需要3个接触器来控制三台电动机，共计3个开关量输出。
选择CPU224即可以满足控制需求。
输入、输出端口分配如表1所示。
依据I/O分配表，进行PLC外部接线如图1所示。
梯形图程序如下。
4.答：选择A/D转换模块EM231和D/A主模块EM232各一个。
2点模拟量输入接AIW0通道和AIW2通道，每个输入通道采集10次，取平均值作为采样值；模拟量输出送AQW0通道，当外部输入信号I0.0有效时开始采集、输出。
编程如下。
5.答：本设计只考虑电梯轿厢外的呼叫信号，电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。
设计输入信号：每层楼设有呼叫按钮SB1～SB3，用以选择需停靠的楼层；SQ1～SQ3为各层到位行程开关。
设计输出信号：楼层指示灯HL1、HL2、HL3，每层呼叫指示灯 HL4、HL5、HL6；KM1电梯上升接触器，KM2电梯下降接触器共需要输入信号6个，输出信号8个。
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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应用技术课后答案(全)
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。
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第8章习题参考答案
1.
答：为防止两个接触器同时通电造成短路，在软件设计中，采取用2个输出继电器的常闭触点互相切断对方的输出继电器，则称为软互锁；其特点是从程序上保证了正、反转两个接触器不会同时通电动作。
在PLC输出端，正、反转两个接触器的硬件连接上，采用常闭触点互相切断对方接触器的线圈，这种构成的互锁称为外部硬互锁。
其特点是防止接触器因质量不好或发生触点熔焊，造成正、反转换接时触点未按要求断开；也可以防止PLC内部发生运算错误，导致正、反转两个接触器同时通电动作，造成主电路短路。
2.
答：人机界面就是人与硬件（计算机、PLC等）、控制软件之间实现信息交互的操作界面，由硬件和软件构成。
用户可以通过人机界面与计算机、PLC进行信息交换，向PLC控制系统输入数据、信息和控制命令；而PLC控制系统又可通过人机界面，在可编程终端、计算机上传送控制系统的数据和有关信息给用户。
每一个控制系统的功能不同，所需要交流的数据和信息就不同，因此需要的人机界面也不同，所以需要根据系统的控制需求来进行人机界面的设计。
3.
答： 1系统需要启动按钮个、停止按钮1个，共计2个开关量输入。
系统需要3个接触器来控制三台电动机，共计3个开关量输出。
选择CPU224即可以满足控制需求。
输入、输出端口分配如表1所示。
依据I/O分配表，进行PLC外部接线如图1所示。
梯形图程序如下。
4.
答：选择A/D转换模块EM231和D/A主模块EM232各一个。
2点模拟量输入接AIW0通道和AIW2通道，每个输入通道采集10次，取平均值作为采样值；模拟量输出送AQW0通道，当外部输入信号有效时开始采集、输出。
编程如下。
5.
答：本设计只考虑电梯轿厢外的呼叫信号，电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。
设计输入信号：每层楼设有呼叫按钮SB1～SB3，用以选择需停靠的楼层；SQ1～SQ3为各层到位行程开关。
设计输出信号：楼层指示灯HL1、HL2、HL3，每层呼叫指示灯 HL4、HL5、HL6；KM1电梯上升接触器，KM2电梯下降接触器
共需要输入信号6个，输出信号8个。
选择S7-200 PLC CPU224
SQ1、SQ2、SQ3分别接主机的输入点、、；层呼叫按钮SB1、SB2、SB3分别接主机的输入点、、；楼层指示灯ＨL1、ＨL2、ＨL3分别接主机的输出点、、；KM1、KM2分别接主机的输出点、；层呼叫指示灯HL4、HL5、HL6分别接主机的输出点、、。
输入、输出信号端口分配如表所示。
表1 I/O分配表
输入信号输出信号
输入端子输入元件功能说明输出端子输出元件功能说明
SQ3三层行程开关HL3三层指示灯
SQ2二层行程开关HL2二层指示灯
SQ1一层行程开关HL1一层指示灯
SB3三层呼叫按钮KM1电梯上升
SB2二层呼叫按钮KM2电梯下降
SB1一层呼叫按钮HL6三层呼叫指示灯
HL5二层呼叫指示灯
HL4一层呼叫指示灯
依据I/O分配表进行PLC的外部接线如图所示。
编写梯形图程如下。
6.
答：设置输入信号： SB1为正向启动按钮，SB2为反向启动按钮，SB3为外部设置循环次数的按钮（SB3接通的次数即为送料装置的循环次数），SB4为停止按钮；SA1为程序置数和外部置数的选择开关，接通时为外部设置循环置数。
SA2为点动和自动的选择开关；SQ1、SQ2、SQ3为原位、A处、B处的到位行程开关。
设置输出信号：接触器KM1控制送料车前进，接触器KM2控制送料车后退。
共需要输入信号10个，输出信号2个。
选择S7-200 PLC CPU224，其I/O 分配如表所示。
PLC外部接线如图所示。
表1 I/O分配表
编写梯形图如下：
7.
答：（1） 8组抢答器使用SB1-SB8抢答按钮，主持人使用开始抢答按钮SB9、复位按钮SB10。
主持人复位按钮用于显示器及抢答信号有效复位。
七段数码管显示器的每一段分配一个输出信号，蜂鸣器及违规指示灯各一个输出信号。
因此总共需要输入信号10个，输出信号9个。
选择S7-200 PLC CPU224
输入、输出信号端口分配如表所示。
表1 I/O端口分配
（2）依据I/O分配表进行PLC的外部连接如图所示。
（3）设计梯形图程序如下。
8.
答：系统需要启动按钮1个、停止按钮1个，共计2个开关量输入。
抽水机由三相异步电动机拖动，三台抽水机需要3个接触器来控制，共计3个开关量输出。
选择CPU224即可以满足控制需求。
输入、输出端口分配如表1所示。
依据I/O分配表，进行PLC外部接线及主电路设计如图1所示。
设计污水排放系统顺序功能图如下图。
当按下启动按钮后，系统按控制要求的时间轮流启动三台抽水机工作，当发生过载或按下停止按钮时，都会使抽水机立即停止工作，返回到初始状态。
根据功能图设计梯形图如下。