电器控制习题参考答案第3章
《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靠近。
1.3、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。
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。
机床电气控制习题答案第3-4章
第3章机床电气控制习题答案1.填空题1）车床的主运动是（工件的旋转）运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动（工件旋转）。
主轴一般只要（单方向）的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。
CA6140用操纵手柄通过（摩擦离合器）来改变主轴的旋转方向。
（进给运动）是溜板带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动2）车床CA6140控制电路的供电电压是（127）V，照明电路采用（36）V安全交流电压，信号回路采用（6.3）V的交流电压，均由（控制变压器二次侧）提供。
3）卧轴矩台平面磨床的主运动是（砂轮的旋转运动），进给运动有垂直进给，即（滑座在立柱上的上下运动）；横向进给，即（砂轮箱在滑座上的水平运动）；纵向进给，即（工作台沿床身的往复运动）。
工作台每完成一次往复运动时，砂轮箱便作一次间断性的（横向进给）；当加工完整个平面后，砂轮箱作一次间断性（垂直进给）。
4）电磁吸盘文字符号是（YH）。
5）插头插座的文字符号是（X）。
6）电磁吸盘由转换开关SA1控制，SA1有（“励磁”、“断电”和“退磁”）三个位置。
7）Z3040摇臂钻床在钻削加工时，（主轴带动钻头的旋转运动）为主运动；进给运动是（主轴的纵向进给）；（辅助）运动有摇臂沿外立柱的升降运动，主轴箱沿摇臂的水平移动，摇臂连同外立柱一起绕内立柱的回转运动。
8）电磁阀文字符号是（YV）。
9）X62W卧式万能铣床为了减少负载波动对铣刀转速的影响，使铣削平稳一些，铣床的主轴上装有（飞轮），使得主轴传动系统的惯性较大，为了缩短停车时间，主轴采用（电气制动）停车。
10）X62W卧式万能铣床为保证变速时，齿轮顺利地啮合好，要求变速时主轴电动机进行（冲动控制），即变速时电动机通过点动控制稍微转动一下。
11）X62W卧式万能铣床固定在工作台上的工件可作（上下、左右、前后）六个方向的移动，各个运动部件在六个方向上的运动由（同一台进给电动机通过正反转进行）拖动，在同一时间内，只允许（一个）方向上的运动。
电气控制与PLC应用第四版课后习题参考答案
电气控制与PLC应用第4版(作者:许翏，王淑英）习题答案第一章参考答案1、答：从外部结构特征上看，直流电磁机构与交流电磁机构的主要区别有：（1）吸引线圈：交流线圈：短而粗，有骨架；直流线圈：细而长，无骨架。
（2）铁心：交流：硅钢片叠加；直流：整块铸铁或铸钢区分电压线圈与电流线圈的方法：电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。
电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。
2、答：三相交流电磁铁无短路环。
因为：3. （1）交流电磁线圈误接入对应直流电源，将会烧毁线圈，因为交流电磁线圈接入对应交流电源时，线圈中的电流I1=U/ωL；而接入对应直流电源时，I2=U/R, 因ωL>>R，即：I2>>I1,所以，线圈很快就会因发热而烧毁。
（2）直流电磁线圈误接入对应交流电源，铁心将会发出强烈的震动，电磁机构也不会正常工作，因为直流电磁机构没有短路环，而交流电源会在其上产生交变磁场，即电磁力会不断变化。
4. 答：根据其主触点通过电流的性质来定义的。
5. 答：接触器的主要技术参数有：• 极数和电流种类：（1）、极数：2P 3P 4P（2）、电流种类：交流直流• 额定电压：指主触点的额定工作电压直流有：24V、110V、220V、440V、660V交流有：127V、220V、380V、500V、660V• 额定电流：主触点的额定电流• 额定通断能力：主触头在规定条件下可靠地接通和分断的电流值。
• 线圈额定工作电压：吸引线圈正常工作的电压值• 允许操作频率：每小时可以实现的最高操作次数，一般为600次/时、1200次/时• 机械寿命（1000万次以上）与电气寿命（100万次以上）• 线圈的起动功率和吸持功率：直流接触器起动和吸持功率相等，交流接触器起动功率为吸持功率的5-8倍。
6. 答：接触器的选用：• 类型的选择：根据电路情况选用相应的直流或交流接触器；• 主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压；• 主触点额定电流的选择：大于等于负载额定电流（可参照生产厂家样本选择）；• 线圈电压：根据控制电路电压种类和性质选择，一般选用标准电压等级。
工厂电气控制技术第三章习题参考答案汇总
电气控制与PLC理论考试试卷（7）一、填空题（将正确答案填入下列空白处，每题1分，共10分）1、电磁机构由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成。
2、各种低压断路器在结构上都有主触头、灭弧装置、自由脱扣器和等部分组成。
3、交流接触器的触点系统分为主触头和辅助触头，用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。
4、热继电器是利用流过发热元件产生热量来使检测元件受热弯曲，进而推动机构动作的一种保护电器，主要被用作电动机的长期过载保护。
5、熔断器主要作为电路的短路保护元件。
6 、触头的接触形式有：点接触、线接触、面接触。
7、电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过电流保护、过载保护、失电压保护、欠电压保护、过电压保护及弱磁保护等。
8、PLC的基本结构由CPU、存储器、输入输出接口、电源、扩展接口、通信接口、编程工具、智能I/O接口、智能单元等组成。
9、PLC的软件由系统程序和两大部分组成。
10、PLC常用的编程语言有：梯形图、指令表、高级语言。
二、选择题（下列每题只有一个正确答案，将正确答案的代号填入括号内，每题2分，共20分）1、判断交流或直流接触器的依据是：（B ）A、线圈电流的性质B、主触点电流的性质C、主触点的额定电流D、辅助触点的额定电流2、用于使自动空气开关远距离断开电路的是：（C）A、过电流脱扣器B、欠电压脱扣器C、分励脱扣器D、自由脱扣器3、电磁机构中，吸引线圈的作用是：（A）A、将电能转化成磁场能量B、将磁场能转化成电能4、熔断器作为短路保护的电器，它是（B）于被保护电路中的。
A、并接B、串接C、串接或并接都可以5、把线圈额定电压为220V的交流接触器线圈误接入380V的交流电源上会发生的问题是：（ C ）A、接触器正常工作B、接触器产生强烈震动C、烧毁线圈D、烧毁触点6、下述对PLC存储器描述错误的是：（A）A、存放输入信号B、存放用户程序C、存放数据D、存放系统程序7、分析电气原理图的基本原则是：（C）A、先分析交流通路B、先分析直流通路C、先分析主电路、后分析辅助电路D、先分析辅助电路、后分析主电路8、自动空气开关的电气符号是：（ B ）A、SBB、QFC、FRD、FU9、下列对PLC软继电器的描述，正确的是：（ A ）A、有无数对常开和常闭触点供编程时使用B、只有2对常开和常闭触点供编程时使用C、不同型号的PLC的情况可能不一样D、以上说法都不正确10、ST指令的作用是：（ A ）A、用于单个常开触点与母线连接B、用于单个常闭触点与上面的触点并联连接C、用于单个常闭触点与前面的触点串联连接D、用于单个常开触点与上面的触点并联连接四、问答题（每题10分，共３0分）1、既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器?装有热继电器是否就可以不装熔断器?为什么?2、写出下面梯形图的程序语句。
模块三答案电气控制与PLC课后习题答案
模块三答案任务一思考与练习主要应用在哪些场合答：（1）开关量逻辑控制；（2）模拟量过程控制；（3）运动控制；（4）现场数据采集处理；（5）通讯联网、多级控制2. PLC 的基本结构如何试阐述其基本工作原理。
答：（1）PLC主要有CPU（中央处理器）、存储器、输入/输出（I/O）接口电路、电源、外设接口、I/O（输入/输出）扩展接口组成；（2）PLC采用循环扫描工作方式，其工作过程大致分为3个阶段：输入采样、程序执行和输出刷新；每个扫描周期大概需要1~100ms。
3. PLC 硬件由哪几部分组成各有什么作用答：（1）PLC硬件由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。
（2）基本单元用于接收、存储和处理数据；扩展单元和扩展模块都用于增加PLC的I/O点数，区别在于前者内部设有电源而后者内部没有电源；特殊功能单元是一些专门用途的装置，如模拟量I/O 单元、高速计数单元、位置控制单元、通信单元等。
4. PLC输出接口按输出开关器件的种类不同，有几种形式分别可以驱动什么样的负载答：（1）PLC有3种输出方式：继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出。
（2）继电器输出为有触点输出方式，可用于直流或低频交流负载；晶体管输出型和晶闸管输出型都是无触点输出方式，前者适用于高速、小功率直流负载，后者适用于高速、大功率交流负载。
5. PLC 控制系统与传统的继电接触控制系统有何区别答：（1）组成的器件不同继电接触控制系统是由许多硬件继电器、接触器组成的，而PLC则是由许多“软继电器”组成。
（2）触点的数量不同继电器、接触器的触点数较少，一般只有4～8对，而“软继电器”可供编程的触点数有无限对。
（3）控制方法不同继电接触控制系统是通过元件之间的硬接线来实现的，控制功能就固定在线路中。
PLC控制功能是通过软件编程来实现的，只要改变程序，功能即可改变，控制灵活。
（4）工作方式不同在继电接触控制线路中，当电源接通时，线路中各继电器都处于受制约状态。
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。
电气控制习题与答案
习题与解答一、选择题（每题4个选项，只有1个是正确的，将正确的选项填入括号内）1.电气图中，断路器的符号为（）。
（A）K （B）D（C）L （D）2.不属于笼型异步电动机降压启动方法的是（）启动。
（A）自耦变压器降压（B）星形一三角形换接（C）延边三角形（D）在转子电路中串联变阻器3.中小容量异步电动机的过载保护一般采用（）。
（A）熔断器（B）磁力启动器（C）热继电器（D）电压继电器4.笼型异步电动机的延边三角形启动方法，是变更（）接法。
（A）电源相序（B）电动机端子（C）电动机定子绕组（D）电动机转子绕组5.属双速异步电动机接线方法的是（）。
（A）（B）△（C）（D）△△6.异步电动机的反接制动是指改变（）。
（A）电源电压（B）电源电流（C）电源相序（D）电源频率7.异步电动机的能耗制动采用的设备是（）装置。
（A）电磁抱闸（B）直流电源（C）开关与继电器（D）电阻器8. 在电动机的连续运转控制中，其控制关键是。
①自锁触点②互锁触点③复合按钮④机械联锁9. 下列低压电器中可以实现过载保护的有。
①热继电器②速度继电器③接触器④低压断路器⑤时间继电器10. Y－△降压启动可使启动电流减少到直接启动时的。
① 1/2 ② 1/3③ 1/4 ④3111. 下列属于低压配电电器的是。
①接触器②继电器③刀开关④时间继电器12. 表示电路中各个电气元件连接关系和电气工作原理的图称为。
①电路图②电气互联图③系统图④电气安装图13. 交流接触器是利用配合动作的一种自动控制电器。
①电动力与弹簧弹力②外施压力与弹簧弹力③电磁力与空气阻尼力④电磁力与弹簧弹力14.对绕线型电动机而言，一般利用（）方法进行调速。
（A）改变电源频率（B）改变定子极对数（C）改变转子电路中电阻（D）改变转差率15.一台三相异步电动机，其铭牌上标明额定电压为220380V，其接法应是（）。
（A）△（B）△（C）△/△ (D)二．不定项选择题1. 低压断路器具有保护。
工厂电气控制技术第三章习题参考答案
表 3-5 基本指令功能表第三章习题参考答案1、 何谓编程语言？PLC 常用的编程语言主要有哪几种？ 解：编程语言就是用户程序的表达方式。
PLC 常用的编程语言主要有：梯形图、指令语句、顺序功能图（SFC ）、级式编程语言（stage ）、逻辑图编程语言、高级编程语言等几种方式。
2、 梯形图与继电器控制线路图有哪些异同点？ 解：相同点：两种图的结构类似，采用类似的图形符号。
不同点：第 1， 继电器线路图为并行工作方式；梯形图为串行工作方式。
第 2， 继电器线路图中常开、常闭接点的数量有限；梯形图中各类软器件用于内部编程的常开、常闭接点使用次数不受限制。
3、 为什么在梯形图中软器件接点的使用次数不受限制？ 解：因为 PLC 内部调用的常开、常闭触头实质是位元件的电平信号，而内部电子电路采用 的 CMOS RAM 电子电路功耗极小，从而在有限的用户程序容量内其使用次数不受限制。
4、 在梯形图中地址相同的输出继电器重复使用会带来什么结果？ 解：plc 在扫描的时候，最后扫描到的状态就是输出状态，即使你开始的程序中输出为 1， 如果最后的扫描为 0 的话，输出也是零。
5、 FX2 系列 PLC 的基本指令有几条？各条指令的功能是什么？写出图 3-92 所示梯形图的语句表。
解：基本指令是实现 PLC 基本指令功能即逻辑运算、顺序控制、定时与计数控制的指令系统。
一共 20 条。
各指令的功能见表 3-5 所示。
-1-ORB两块电路并联（块或）无1MPS（Push）进栈无1MRD（Read）读栈无1MPP（Pop）出栈无1PLS（Palse）信号上升沿微分输出（一个扫描周期）Y、M（特殊M除外）2PLF信号下降沿微分输出（一个扫描周期）Y、M（特殊M除外）2SET被操作数元件置位并保持Y、M、S Y、M1S、特殊M2RST（Reset）被操作数元件复位并保持或清零Y、M、SD、V、Z、T、C Y、M1 S、T、C、特殊M2 D、V、Z、特殊D3PLS信号上升沿微分输出Y、M（特殊M除外）2PLF信号下降沿微分输出Y、M（特殊M除外）2SET被操作元件置位并保持Y、M、S Y、M1S、特M2RST被操作元件复位并保持清零Y、M、S、D、V、Z、T、C Y、M1S、T、C、特M2D、V、Z、特D2 NOP空操作无动作无1END程序结束回到第0步无1MC N级号主控电路块起点Y、M（除特殊M）3MCR N级号主控电路块终点N（嵌套级号）26、FX2系列PLC的步进指令有几条？各有什么用途？写出图3-93所示状态转移图的等效梯形图和语句表。
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习题3
3-1 电气设计主要包括哪些内容？
解：电气控制系统的设计一般包括确定拖动方案，选择电动机的功率和设计电气控制电路。
电气控制电路的设计又分为主电路设计和控制电路设计，一般情况下电气控制电路的设计指的是控制电路的设计。
3-2 试选用按钮、接触器等控制三相感应电机启停，并需要过载和短路保护。
其中三相感应电机额定功率为5.5kW ，额定电压380V ，起动电流为额定电流的7倍。
试选择接触器、熔断器、热继电器及电源开关。
解：（1）接触器额定电压380，额定电流14.5A ，线圈额定电压380V ，可选用
CJ20-40交流接触器。
（2）熔断器额定电流为50A ，可选用RL1-60型熔断器，配用50A 的熔体。
（3）热继电器的额定电流为14.5A ，可选用JB16B20-3型热继电器，热元件电流等级为16A ，它的电流调节范围为10—16A ，可以将电流调整在14.5A 。
（4）电源开关可选择HD 型刀开关和空气开关。
5.5KW 380V 电机的额定电流是14.5A 左右，电机是重型负载，星三角启动瞬间（启动3~5秒）电流是额定电流的3-6倍，达到90A 左右，可选20-25A 空气开关。
3-3 对保护一般照明线路的熔体额定电流该如何选择？对保护一台电动机和多
台电动机的熔体额定电流该如何选择？
解：（1）一般照明线路没有冲击电流的负载，应使熔体的额定电流等于或稍大于线路工作电流I ，即
I I R ≥
式中 R I —熔体额定电流
I —工作电流
（2）对于一台电动机，熔体额定电流可按下列关系选择：
ed R I I )5.25.1(-= 或
5
.2st R I I = 式中，ed I —异步电动机额定电流
st I —异步电动机的起动电流
（3）对于多台电动机，如果用一个熔断器保护，熔体按下列关系选择：
5
.2m R I I 式中 m I —可能出现的最大电流。
如果几台电动机不同时起动，则m I 为容量最大一台电动机起动电流，加上其它台电动机的额定电流。
3-4 简要说明在电气控制电路设计过程中应遵循的基本原则和注意事项。
解：(1)同一组件中电器元件的布置应注意将体积大和较重的电器元件安装在电器板的下面，而发热元件应安装在电气箱(柜)的上部或后部，但热继电器宜放在其下部，因为热继电器的出线端直接与电动机相连便于出线，而其进线端与接触器直接相连接，便于接线并使走线最短，且宜于散热；
(2)强电弱电分开并注意屏蔽，防止外界干扰；
(3)需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低，人力操作开关及需经常监视的仪表的安装位置应符合人体工程学原理；
(4)电器元件的布置应考虑安全间隙，并做到整齐、美观、对称，外形尺寸与结构类似的电器可安放在一起，以利加工、安装和配线。
若采用行线槽配线方式，应适当加大各排电器间距，以利布线和维护；
(5)各电器元件的位置确定以后，便可绘制电器布置图。
电气布置图是根据电器元件的外形轮廓绘制的，即以其轴线为准，标出各元件的间距尺寸。
每个电器元件的安装尺寸及其公差范围，应按产品说明书的标准标注，以保证安装板的加工质量和各电器的顺利安装。
大型电气柜中的电器元件，宜安装在两个安装横梁之间，这样，可减轻柜体重量，节约材料，另外便于安装，所以设计时应计算纵向安装尺寸；
(6)在电器布置图设计中，还要根据本部件进出线的数量、采用导线规格及出线位置等，选择进出线方式及接线端子排、连接器或接插件，并按一定顺序标上进出线的接线号。
3-5至3-7略
3-8 M1、M2均为笼型异步电动机，可直接起动，按下列要求设计主电路和控制电路。
1）M1先起动，经一定时间后M2自行起动；
2）M2起动后，M1立即停止；
3）M2能单独停止；
4）M1、M2均能点动。
a)主电路
M1M2
b)控制电路
KT1KA1KA2 KM1KM2
3-9电气原理图中QS、FU、KM、KA、KT、FR、SB、SQ分别是什么电器元件的文字符号？
解：QS—隔离开关；FU—熔断器；KM—接触器；KA—中间继电器； KT—时间继电器；FR—热继电器；SB—按钮；SQ—行程开关
3-10某机床主轴电机由一台笼型电动机拖动，油泵由另一台笼型电机拖动，采用直接起动方式。
试设计控制电路，其工艺要求是：
（1）主轴电机要求可以正向，反向运转，并能够实现点动控制。
（2）主轴电动机必须在油泵电动机起动后才能起动，油泵电动机必须在主轴电动机停止后才能停止。
（3）具有必要的电气保护。
解：控制电路设计原理图如下图所示：其中KM1控制油泵电机，KM2，KM3控制主轴电机正反转，SA1，SA2主轴电机点动转换按钮。
KM3
SA2。