第一章常用低压电器
1-1开关设备通断时，触头间的电弧是怎样产生的？通常哪些灭弧措施？
答：当开关电器的触头分离时，触头间的距离很小，触头间电压即使很低，但电场强度很大（E=U/d），在触头表面由于强电场发射和热电子发射产生的自由电子，逐渐加速运动，并在间隙中不断与介质的中性质点产生碰撞游离，使自由电子的数量不断增加，导致介质被击穿，引起弧光放电，弧隙温度剧增，产生热游离，不断有大量自由电子产生，间隙由绝缘变成导电通道，电弧持续燃烧。
（１）吹弧（２）拉弧（３）长弧割短弧（４）多断口灭弧（５）利用介质灭弧（６）改善触头表面材料
1-2 写出下列电器的作用、图形符号和文字符号：
答：（１）熔断器
作用：严重过载和短路保护
图形符号：
文字符号：FU
作用：用于机床上作电源的引入开关，也可用来接通和分断小电流电路。
图形符号：
文字符号：SA
（３）按钮开关
作用：在控制电路发出手动控制信号
图形符号：
文字符号：SB
(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 通电延时闭合动合（常开）触点 (e) 通电延时断开动断（常闭）触点 （f ）断点延时断开动合（常开）触点 （g ）断点延时闭合动断（常闭）触点（h ）瞬动触点
作用：在电路正常工作条件下作为线路的不频繁接通和分断用 ，并在电路发生过载、短路及失压时能自动分断电路。
图形符号：
作用：主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护，
图形符号：
热元件 常闭触点
文字符号：FR
（７）时间继电器
作用：按照所需时间间隔，接通或断开被控制的电路
图形符号：
文字符号：KT
作用：以旋转的速度信号的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的反接制动。
图形符号：
文字符号：KS
1-3 在电动机的控制线路中，熔断器和热继电器能否相互代替？为什么？
答：二者不能相互替换，热继电器和熔断器在电动机保护电路中的作用是不相同的。热继电器只做长期的过载保护，而熔断器只做短路保护，因此一个较完整的保护电路，特别是电动机电路，应该两种保护都具有。
1-4 简述交流接触器在电路中的作用，结构和工作原理。
答：交流接触器是利用电磁吸力进行操作的电磁开关。常用来控制电动机，电热设备，电焊机等和继电器配合，还可以作为过电流和过电压的保护动作的执行元件。
结构：由触头系统、电磁系统和灭弧系统三部分组成。
工作原理：当吸引线圈两端加上额定电压时，动、静铁芯间产生大于反作用弹簧弹力的电磁吸力，动、静铁芯吸合，带动动铁芯上的触头动作，即常闭触头断开，常开触头闭合；当吸引线圈端电压消失后，电磁吸力消失，触头在反弹力作用下恢复常态。由于吸引线圈中通入的是交流电，铁芯中产生交变磁通，形成交变的电磁吸力，造成动铁芯吸合不牢产生振动和噪音。振动易使电器结构松散，寿命减低，同时使触头接触不良，易于熔焊和蚀损。噪声污染环境，使工人感到疲劳。为了减小铁芯振动和噪音，在铁芯极面下安装短路环。
1-5 自动空气开关有哪些脱扣装置？各起什么作用？
答：空气开关的脱扣机构包括有：过电流脱扣器——当线路发生短路或严重过载时，电磁脱扣器的电磁吸力增大，将衔铁吸合，向上撞击杠杆，使上下搭钩脱离，实现自动跳闸，达到切断电源的目的。
失压脱扣器——用于电动机的失压保护。
热脱扣器——当电路过载时，过载电流流过发热元件，双金属片受热弯曲，撞击杠杆，搭钩分离，主触头断开，起过载保护作用。
分励脱扣器——当需要断开电路时按下跳闸按扭，分离电磁铁线圈通入电流，产生电磁吸力吸合衔铁，使开关跳闸。
1-6 如何选择熔断器？
答：选择熔断器首先根据三个技术参数额定电流、额定电压和极限分断能力。然后根据被保护电路的要求首先选择熔体的额定电流，然后根据使用条件与特点选定熔断器的种类和型号。
1-7 时间继电器JS7的延时原理是什么？如何调整延时范围？画出图形符号并
答：当线圈通电时，动铁芯和固定在动铁芯上的托板被铁芯电磁引力吸引而下移。这时固定在活塞杆上的撞块因失去托板的支托在弹簧作用下也要下移，但由于与活塞杆相连的
橡皮膜也跟着向下移动时，受进气孔进气速度的限制，橡皮膜上方形成空气稀薄的空间，与下方的空气形成压力差，对活塞杆下移产生阻尼作用。所以活塞杆和撞块只能缓慢地下移。经过一段时间后，撞块才触及微动开关的推杆，使常闭触头断开、常开触头闭合，起通电延时作用。
延时范围可通过延时调节螺钉调节空气室进气孔的大小来改变，延时范围有0.4-60S和0.4-180S。
1-8 从接触器的结构上，如何区分是交流还是直流接触器？
答：两者结构和工作原理基本相同，均由电磁机构、触头系统和灭弧装置组成。但直流接触器的电磁机构采用沿棱角转动拍合式铁心，线圈中通入直流电不会产生涡流。而交流接触器采用E形硅钢片叠压铆成，以减小交变磁场在铁心中产生的涡流及磁滞损耗。
1-9 线圈电压为220V的交流接触器，误接入220V直流电源上；或线圈电压为220V直流接触器，误接入220V交流电源上，会产生什么后果？为什么？
答：若将交流接触器误接入直流电源上，交流接触器将烧毁；因阻抗减小，电流增大。若将直流接触器误接入交流电源上，直流接触器将不能正常工作；因阻抗增大，电流减小，吸力不足，启动电流降不下去，此外还有涡流存在。
1-10 交流接触器铁芯上的短路环起什么作用？若此短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？
答：短路环是为了减小铁心震动和噪音而设置的装置。当短路环断裂或脱落后，震动和噪音增大。
1-11 带有交流电磁铁的电器如果衔铁吸合不好（或出现卡阻）会产生什么问题？为什么？
答：如果出现卡阻或吸合不好，因线圈中长时间流国电流会导致线圈损坏；。
1-12 某机床的电动机为JO2－42－4型，额定功率5.5KW，额定电压380，额定电流为12.5A，起动电流为额定电流的7倍，现用按钮进行起停控制，需有短路保护和过载保护，试选用接触器、按钮、熔断器、热继电器和电源开关的型号。
答：按钮型号：LA19-11
接触器型号：CJ10-20
熔断器型号：RL1-30
热继电器型号：JR16-20
电源开关型号：DZ15-100A
1-13
答：启动时热继电器不应动作；若热继电器动作，则电动机将启动，不能正常工作。
2．1分析图2.43中各控制电路按正常操作时会出现什么现象？若不能正常工作加以改进。
2.2路。
2.3 试画出某机床主电动机控制线路图。要求：⑴可正反转；⑵可正向点动；⑶两处起停。
答：要求电路图如下所示
KM2
2.5 要求三台电动机M1、M2、M3M1起动后，M2才能起动；M2起动后，M3才能起动。停止时按逆序停止，试画出控制线路。
2.6什么叫降压起动？常用的降压起动方法有哪几种？
答：（1）降压起动即：在起动时减小加在电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流；而起动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。
（2）三相笼型异步电动机降压启动的方法有：定子绕组串电阻（电抗）启动、Y—△降压启动、延边三角形降压启动、自耦变压器降压启动。
2.7 电动机在什么情况下应采用降压起动？定子绕组为Y形接法的三相异步电动机能否用Y—△降压起动？为什么？
答：当电源容量小于180KV，电动机容量在小于7KV的情况下通常采用降压启动。Y—△降压启动不适合定子为Y形接法的三相异步电动机，在启动后电机会仍然处于低压运行。
2.8 找出图2.45所示的Y—△降压起动控制线路中的错误，并画出正确的电路。
2.9 试分析图2.20所示的电路中,当KT延时时间太短及延时闭合与延时打开的触点接反后,电路将出现什么现象?
答：（1）当KT延时时间太短电动机未完全启动之前就工作
（2）延时闭合与延时打开的触点如果接反，则电路一旦通电，KM2线圈即可得电，电动机不经过星形启动就工作三角形正常运行状态。
2.10 找出图2.46 —△降压起动控制线路中的错误，并画出正确的电路。
答：（1）KM2线圈线路上的延时闭合的动断触点改为延时断开的动断触点
（2）KM3线圈线路上的延时断开动合触点改为延时闭合的动合触点
2.11 叙述图2.23所示电路的工作原理。
答：该图为按时间原则进行能耗制动的控制线路。KM1通电并自锁电动机已单向正常运行后，若要停机。按下停止按钮SB1，KM1断电，电动机定子脱离三相交流电源；同时KM2通电并自锁，将二相定子接入直流电源进行能耗制动，在KM2通电同时KT也通电。电动机在能耗制动作用下转速迅速下降，当接近零时，KT延时时间到，其延时触点动作，使KM2、KT相继断电，制动结束。
该电路中，将KT常开瞬动触点与KM2自锁触点串接，是考虑时间继电器断线或机械卡住致使触点不能动作时，不致于使KM2长期通电，造成电动机定子长期通入直流电源。该线路具有手动控制能耗制动的能力，只要使停止按钮SB1处于按下的状态，电动机就能实现能耗制动。
2.12 一台△—YY接法的双速电动机，按下列要求设计控制线路，
（1）能低速或高速运行；
（2）高速运行时，先低速起动；
（3）能低速点动；
（4）具有必要的保护环节。
2.13 根据下列要求画出三相笼型异步电动机的控制线路。（1）能正反转；（2）采用能耗制动（3）有短路、过载、失压和欠压等保护。
2.14 直流电动机起动时，为什么要限制起动电流？限制起动电流的方法有哪几种？这些方法分别适用于什么场合？
答：支流电动机的启动冲击电流可达到额定电流的20~30倍，过大的电流可能导致电动机换向器和电枢绕组的损坏，同时对电源的也是沉重的负担，大电流产生的转矩和加速度对机械部件也将产生强烈的冲击。
限制启动电流的方法有加大电枢电路电阻或降低电枢电压的方法来限制启动电流。
2.15 直流电动机的调速方法有哪几种？答：直流电动机的转速调节有以下四种方法：改变电枢回路电阻值调速、改变励磁电流调速、改变电枢电压调速和混合调速。
2.16 直流电动机的制动方法有哪几种？各有什么特点？
答：直流电动机的电气制动方法有：能耗制动、反接制动和再生发电制动等方式
能耗制动的特点是：制动平稳，但准确性不高。反接制动的特点是：设备简单，制动力强。
第三章机床电器控制系统
3.1 M7120平面磨床中为什么采用电磁吸盘来夹持工件？电磁吸盘线圈为何要用直流供电而不能用交流供电？
答：电磁吸盘与机械夹紧装置相比，具有夹紧迅速、不损伤工件、工作效率高、能同时吸持多个小工件，在加工过程中工件发热可以自由伸延、加工精度高等优点。交流电流不能保证电磁的连续性，通常用交流应用于去磁装置。
3.2 M7120型平面磨床电气控制原理图中电磁吸盘为何要设欠电压继电器KV？它在电路中怎样起保护作用？与电磁吸盘并联的RC电路起什么作用？
答：为避免当电源电压不足或整流变压器发生故障，吸盘的吸力不足，在加工过程中会使工件高速飞离而造成的事故。我们在电路中设置了欠电压继电器KV，其线圈并联在电磁吸盘电路中，，常开触点串联在KM1、KM2线圈回路中，当电源电压不足或为零时，KV常开触点断开，使KM1、KM2断电，液压泵电动机M1和砂轮电动机M2停转，确保生产安全。
电磁吸盘并联的RC电路为电磁吸盘线圈的过电压保护电磁吸盘匝数多，电感大，通电工作时储有大量磁场能量。当线圈断电时，两端将产生高压，若无放电回路，将使线圈绝缘及其它电器设备损坏。为此在线圈两端接有RC放电回路以吸收断开电源后放出的磁场能量。
3.3 在Z3040摇臂钻床电路中，时间继电器KT与电磁阀YV在什么时候动作，YV动作时间比KT长还是短？YV什么时候不动作？
答：当上升按扭闭合，时间继电器KT线圈通电，其瞬时常开触点闭合。同时，KT断电延时断开，其触点闭合，接通电磁阀YV线圈。由此看出KT比YV动作时间长。当主柱箱和立柱夹紧时YV不动作
3.4 Z3040摇臂钻床在摇臂升降过程中，液压泵电动机和摇臂升降电动机应如何配合工作？以摇臂上升为例叙述电路工作情况。
答：按上升按钮SB3，时间继电器KT线圈通电，其瞬动常开触点闭合，接触器KM4线圈通电，使M3正转，液压泵供出正向压力油。同时，KT断电延时断开常开触点闭合，接通电磁阀YV线圈，使压力油进入摇臂松开油腔，推动松开机构，使摇臂松开并压下行程开关SQ2，其常闭触点断开，使接触器KM4线圈断电，M3停止转动。同时，SQ2常开触点闭合，使接触器KM2线圈通电，摇臂升降电动机M2正转，拖动摇臂上升（参考课本理解）。
3.5 Z3040摇臂钻床电路中具有哪些联锁与保护？为什么要有这些联锁与保护？它们是如何实现的？
答：M1为单方向旋转，由接触器KM1控制，主轴的正反转则由机床液压系统操纵机构配合正反转摩擦离合器实现，并由热继电器FR1作电动机长期过载保护。
M2由正、反转接触器KM2、KM3控制实现正反转。控制电路保证，在操纵摇臂升降时，首先使液压泵电动机起动旋转，供出压力油，经液压系统将摇臂松开，然后才使电动机M2起动，拖动摇臂上升或下降。当移动到位后，保证M2先停下，再自动通过液压系统将摇臂夹紧，最后液压泵电机才停下。M2为短时工作，不设长期过载保护。
M3由接触器KM4、KM5实现正反转控制，并有热继电器FR2作长期过载保护。
3.6 Z3040摇臂钻床，若发生下列故障，请分别分析其故障原因。
（1）摇臂上升时能够夹紧，但在摇臂下降时没有夹紧的动作。
（2）摇臂能够下降和夹紧，但不能作放松和上升。
答：（1）下降时没有夹紧的动作，可能是反向压力装置损坏，即液压泵电动机不能够反向运作。
（2）升降电动机的正向运作和液压泵电动机的正向运作装置出现问题而导致不能放松和上升。
3.7 说明X62W型万能铣床工作台各方向运动，包括慢速进给和快速移动的控制过程，说明主轴变速及制动控制过程，主轴运动与工作台运动联锁关系是什么？
答：工作台在六个方向上运动都有连锁，任何时刻，工作台在六个方向上只能有一个方向的进给运动。电动机能够正反转从而适应六个方向上的运动要求。快速运动由进给电动机与快速电磁铁配合完成。圆工作台和工作台的进给运动不能同时运行。
3.8 X62W万能铣床控制线路中变速冲动控制环节的作用是什么？说明控制过程。
答：在进给变速时，为使齿轮易于啮合，电路中设有变速“冲动”控制环节。将蘑菇形进给变速手柄向外拉出，转动蘑菇手柄，速度转盘随之转动，将所需进给速度对准箭头；然后再把变速手柄继续向外拉至极限位置，随即推回原位，若能推回原位则变速完成。就在将蘑菇手柄拉到极限位置的瞬间，其联动杠杆压合行程开关SQ6，使触点SQ6-2先断开，而触点SQ6-1后闭合，使KM4通电，M2正转起动。由于在操作时只使SQ6瞬时压合，所以电动机只瞬动一下，拖动进给变速机构瞬动，利于变速齿轮啮合（结合3~8图理解）。
3.9 说明X62W万能铣床控制线给中工作台六个方向进给联锁保护的工作原理。
答：在同一时间内，工作台只允许向一个方向运动，这种联锁是利用机械和电气的方法来实现的。例如工作台向左、向右控制，是同一个手柄操作的，手柄本身起到左右运动的联锁作用；同理，工作台横向和升降运动四个方向的联锁，是由十字手柄本身来实现的。而工作台的纵向与横向、升降运动的联锁，则是利用电气方法来实现的。由纵向进给操作手柄控制的SQ1-2、SQ2-2和横向、升降进给操作手柄控制的SQ4-2、SQ3-2组成两个并联支路控制接触器KM4和KM5的线圈，若两个手柄都扳动，则这两个支路都断开，使KM4或KM5都不能工作，达到联锁的目的，防止两个手柄同时操作而损坏机构。
3.10 X62W万能铣床控制电路中，若发生下列故障，请分别分析其故障原因。
（1）主轴停车时，正、反方向都没有制动作用。
（2）进给运动中，不能向前右，能向后左，也不能实现圆工作台运动。
（3）进给运动中，能上下左右前，不能后。
答：（1）速度继电器KS出现故障，起触点不能正常工作，导致主轴制动不起作用。
（2）进给运动中之所以不能实现前右方向的运动是因为电动机M2的正向开关KM4不能闭合，从而不能正方向运转和带动圆工作台单向运转。
（3）行程开关SQ4出现问题或者十字手柄
3.11 试述T68型镗床主轴电动机高速起动时操作过程及电路工作情况。
答：若将速度选择手柄置于高速档，经联动机构将行程开关SQ1压下，触点SQ1（16区）闭合，同样按下正转起动按钮SB3，在KM3通电的同时，时间继电器KT也通电。于是，电动机M1低速△接法起动并经一定时间后，KT通电延时断开触点KT（13区）断开，使KM3断电；KT延时闭合触点（14区）闭合，使KM4、KM5通电。从而使电动机M1由低速△接法自动换接成高速丫丫接法。构成了双速电动机高速运转起动时的加速控制环节，即电动机按低速档起动再自动换接成高速档运转的自动控制，控制过程为：
↗KT+ ↗YB+ KT延时到↗KM4+ ↗KT- SB3+ →KM1+（自锁）→KM3+→M1低速起动→KM3- →KM5+→M1高速起动
3.12 分析T68型镗床主轴变速和进给变速控制过程。
答：主轴变速和进给变速是在电动机M1运转时进行的。当主轴变速手柄拉出时，限位开关SQ2（12区）被压下，接触器KM3或KM4、KM5都断电而使电动机M1停转。当主轴转速选择好以后，推回变速手柄，则SQ2恢复到变速前的接通状态，M1便自动起动工作。同理，需进给变速时，拉出进给变速操纵手柄，限位开关SQ2受压而断开，使电动机M1停车，选好合适的进给量之后，将进给变速手柄推回，SQ2便恢复原来的接通状态，电机M1便自动起动工作。
3.13 T68型镗床为防止两个方向同时进给而出现事故，采取有什么措施？
答：为保证主轴进给和工作台进给不能同时进行，为此设置了两个联锁保护行程开关SQ3与SQ4。其中SQ4是与工作台和镗头架自动进给手柄联动的行程开关，SQ3是与主轴和平旋盘刀架自动进给手柄联动的行程开关。将行程开关SQ3、SQ4的常闭触点并联后串接在控制电路中，当以上两个操作手柄中任一个扳到“进给”位置时，SQ3、SQ4中只有一个常闭触点断开，电动机M1、M2都可以起动，实现自动进给。当两种进给运动同时选择时，SQ3、SQ4都被压下，其常闭触点断开，将控制电路切断，M1、M2无法起动，于是两种进给都不能进行，实现联锁保护。
3.14 说明T68型镗床快速进给的控制过程。
答：为缩短辅助时间，提高生产率，由快速电动机M2经传动机构拖动镗头架和工作台作各种快速移动。运动部件及其运动方向的预选由装设在工作台前方的操作手柄进行，而镗头架上的快速操作手柄控制快速移动。当扳动快速操作手柄时，相应压合行程开关SQ5或SQ6，接触器KM6或KM7通电，实现M2的正、反转，再通过相应的传动机构使操纵手柄预选的运动部件按选定方向作快速移动。当镗头架上的快速移动操作手柄复位时，行程开点SQ5或SQ6不再受压，KM6或KM7断电释放，M2停止旋转，快速移动结束。
3.15 请设计一台机床控制线路。该机床共有三台电动机：主轴电动机M1、润滑泵电动机M2、冷却泵电动机M3，设计要求如下：
（1）M1单向运转，有机械换向装置，采用能耗制动。
（2）M2、M3共用一只接触器控制，如M3不需工作，可通过转换开关SA 切断。
（3）主轴可点动试车且主轴电动机必须在润滑泵电动机工作3min后才能起动。
（4）电网电压及控制线路电压均为380V，照明电压36V。
（5）必要的保护及照明。
第四章桥式起重机电器控制
4.1 桥式起重机的电气控制有哪些特点？
答：（1）具有合适的升降速度，空钩能实现快速升降，以减少辅助工时。
（2）具有一定的调速范围，普通起重机调速范围为3：1，对要求较高的起重机，其调速范围可达（5~10）：1。
（3）具有适当的低速区。
（4）提升第一挡的作用是为了消除传动间隙，使钢丝绳张紧。
（5）在负载下降时，根据重物的大小，拖动电动机的转矩可以是电动转矩，也可以是制动转矩，两者之间的转换是自动进行的。
（6）为确保安全，常采用电气与机械双重制动。
4.2 起重机上采用了各种电气制动，为何还必须设有机械制动？
答：为了确保安全，所以采用双重制动，既减小机械抱闸的磨损，又可以防止突然断电而使重物自由下落造成设备事故和人身事故。
4.3 起重机上为何不采用熔断器和热继电器作保护？
答：因电动机的拖动方式需要频繁的启动和正反转，而熔断器和热继电器不适合在这样的电路当中运行。
4.4 起重机电动机的控制方式有几种？其主要区别是什么？各用在哪些场合？
答：根据拖动电动机容量的大小，常用的控制方式有两种：一种采用凸轮控制器直接控制电动机的起停、正反转、调速和制动。这种控制方式由于受到控制器触点容量的限制，故
只适用于小容量起重电动机的控制。另一种采用主令控制器与磁力控制盘配合的控制方式，适用于容量较大，调速要求较高的起重电动机和工作十分繁重的起重机。
4.5 对于图4-10起重机控制线路，主令控制器在操作时应注意什么问题？
答：
4.6 简要说明凸轮控制器控制的起重机电动机转向控制与调速控制过程。
答：转向控制是通过定子的两对触头进行控制，而调速根据转子串电阻来实现。
4.7 简述凸轮控制器与磁力控制盘控制的起重机提升机构的控制过程。该控制线路中，设置了哪些保护环节？保护作用是如何实现的？
答：控制器3对常闭触点用来实现零位保护、并配合两个运动方向的行程开关SQ1、SQ2实现限位保护。
控制电路设有过电流继电器KA1~KA3实现电动机过电流保护，操纵室顶端舱口开关SQ4实现大车顶上无人且舱口关好才可开车的安全保护等。
4.8 简述主令控制器控制的起重机提升和下降机构的控制过程。
答：
4.9 起重机能上、下、左、右运动，但不能向前运动，这是为什么？
答：
4.10 吊车正在起吊，大车向前，小车向左运动时，当小车碰撞终端开关时，将会影响哪些运动？要想将小车退出终端开关，应如何操作？
答：小车的运行对大车没有影响，小车碰撞到终端开关时停止运动，若退出终端开关，应该合上反向按扭让小车向右运动，即可让小车步入正常运行状态。
第六章可编程控制器的基本原理及组成
6.1 比较可编程控制器与单板机在编程、使用、运行方式方面的不同。
答：略
6.2 FX2系列PLC中有哪些逻辑元件，它们的编号和作用是什么？
答：1.输入继电器（X0-X177）FX2的输入继电器最多可达128点，采用八进制编号，且不能用程序驱动。
作用：外部的开关信号的输入继电器。
2. 输出继电器（Y0-Y177）。
FX2的输出继电器最多可达128点，且编号为八进制。
3. 辅助继电器（M）
4. 状态元件（S）
5. 报警器（S900~S999）
6. 指针（P/I）
7. 定时器（T）
8. 计数器（C）
9. 寄存器（D）
10. 变址寄存器（V/Z）
6.3 为什么可编程控制器中的触点可以使用无穷多次？
答：可编程控制器中的触点是软开关，通过对它的程序定义可对其赋予不同的功能，当程序改变时，触点仍然可用，所以说可编程控制器的触点可以使用无穷多次。
6.4 警戒时钟的功能是如何实现的？
答：P188警戒定时器是一个专用的定时器，其设定值存放在特殊的数据寄存器
D8000中，并以ms为记时单位。当PLC一上电，则对警戒定时器进行初始化，将K100（设定值为100ms）装入D8000中，每个扫描周期结束时，也就是说扫描到FEND或END时，马上刷新警戒定时器的当前值，使PLC能正常运行。当扫描周期大于100ms时，即超过了警戒定时器的设定值，警戒定时器的逻辑线圈被接通，CPU立即停止执行用户程序，同时切断全部输出，并且报警显示。
6.5 FX2系列PLC的高速计数器有哪几种类型？计数器C200~C234的计数方向如何设定？
答：计数器类型如下：
1相无启动/ 复位端子C235～C240
1相带启动/ 复位端子C241～C245
2相双向C246～C250
2相A-B相型C251～C255
计数器C200-C234的点数设为双向记数
6.6 如果要提高可编程控制器输出电流容量应采取什么措施？
答：若要提高输出的电流容量常采用继电器输出方式控制线圈然后用主触头控制大电流。
第七章基本逻辑指令
7.2写出图7.47所示梯形图对应的指令程序。
7.7 如图7.51所示，要求按下起动按钮后能依次完成下列动作：
(1) 运动部件A从1到2；
(2) 接着B从3到4；
(3)接着A从2回到1；
(4)接着B从4回到3；
试画出I／O分配图和梯形图。并写出程序
7.8 如图7.52所示，有三条传送带按顺序启动（A →B →C ），逆序停止（C →B →A ），试画出梯形图，写出程序。
步序 指令 器件号 19 ANI T2 20 OUT Y1 21 LD T1 22 OR Y2 23 AND X0 24 OUT Y2 25 END
步序 指令 器件号 10 LD Y0 11 ANI X0 12 OUT T2 SP K100 14 OUT T3 SP K200 17 LD T0 18 OR Y1 步序 指令 器件号 0 LD X0 1 OR X1 2 ANI T3 3 OUT Y0 4 OUT T0 SP K100 7 OUT T1 SP K200
7.9 设计一个抢答器，如图7.53所示，有4个答题人。出题人提出问题，答题人按动抢答按钮，只有最先抢答的人输出。出题人按复位按钮，引出下一个问题。试画出梯形图。
第一章PLC应用基础 1-1 简述接触器、继电器各有什么特点？其主要区别是什么？ 接触器是利用电磁力的作用使主触点接通或断开电动机或其他负载主电路的控制电器。接触器具有比工作电流大数倍的接通能力和分断能力，可以实现频繁的远距离操作。接触器最主要的用途是控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。 继电器是一种根据特定形式的输入信号的变化而动作的自动控制器。它与接触器不同，主要用于反映控制信号，其触点通常接在控制电路中。 1-2 交流电磁线圈中通入直流电会发生什么现象？ 交流电磁线圈的特点是匝数少、电阻小，靠感抗限制线圈电流，通入直流电后因感抗为零，将会造成线圈电流过大而烧毁。 1-3 直流电磁线圈中通入交流电会发生什么现象？ 直流电磁线圈的特点是匝数多、电阻大，靠电阻限流，而铁心由整块工程纯铁制成，这样通入交流电后，将在铁心中产生较大的磁滞和涡流损耗，间接造成线圈过热而烧毁。1-4带有交流电磁机构的接触器，线圈通电后衔铁被卡住，会发生什么现象？为什么？ 根据交流电磁机构的特性可知，交流电磁铁的线圈电流I与工作气隙δ成反比，如果线圈通电后衔铁被卡住，工作气隙δ一直很大，因此电磁线圈的电流I也一直很大，电磁线圈将被烧毁。 1-5 带有直流电磁机构的接触器是否允许频繁操作？为什么？ 带有直流电磁机构的接触器适于频繁操作，根据直流电磁机构吸力特性可知，直流电磁机构线圈的电流I与工作气隙δ无关，因此线圈电流I的大小不受衔铁状态的影响，所以带有直流电磁机构的接触器频繁操作时，不会造成线圈过热。 1-6 交流电磁铁的铁心端面上为什么要安装短路环？ 根据交流电磁机构的吸力特性可知，电磁吸力F随时间周期变化，且每周期有两次过零点，也就是说F有两次小于机械负载反力Fr ，衔铁有两次“拍合”铁心的现象，引起电磁噪声，因此在铁心端面的2/3处安装短路环，从而产生相差一个相位的两个磁通Φ1和Φ2，Φ1和Φ2分别产生两个分力F1和F2，其合力F= F1+F2总大于反力，这样就消除了电
第一章 1.01、电磁式电器主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 答：电磁式的低压电器。就其结构而言，大都由三个主要部分组成，即触头、灭弧装置和电磁机构。 触头：触头是一切有触点电器的执行部件。电器通过触头的动作来接通或断开被控制电路。触头通常由动、静触点组合而成。 灭弧装置：保护触头系统，降低损伤，提高分断能力，保证电器工作安全可靠。电磁机构：电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，它的作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。 1.05、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，用它可以实现频繁的远距离自动控制。 直流电磁机构：因其铁芯不发热，只有线圈发热，所以，直流电磁机构的铁芯通常是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。 交流电磁机构：由于其铁芯存在磁滞和涡流损耗，这样铁芯和线圈都发热。通常交流电磁机构的铁芯用硅钢片叠哪而成，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。 1.11、中间继电器与接触器有何异同? 答：接触器是一种适用于远距离频繁地接通和断开交直流主电路及大容量控制电路的电器。具有低电压释放保护功能、控制容量大、能远距离控制等优点，在自动控制系统中应用非常广泛，但也存在噪声大、寿命短等缺点。 中间继电器是一种电压继电器，是根据线圈两端电压大小来控制电路通断的控制电器，它的触点数量较多，容量较大，起到中间放大（触点数量和容量）作用。 第二章 2.01、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动?试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路，对所设计的电路进行简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能? 答：三相笼型异步电动机在小于10KW的条件下可直接启动。
PLC第三版课后答案王永华 王永华 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。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。 11、中间继电器与接触器有何异同？
第一章 1、PLC：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计；它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 2、编程方法简单易学使用方便；功能强大性价比高；可靠性高抗干扰能力强；维护及维修方便；体积小能耗低 3、响应速度快，能满足复杂的控制要求，便于调整更改；能存储程序并且便于扩展；能够与计算机进行通信；可靠性高，抗干扰能力强，成本低； 4、农业、渔业、交通、食品业、制造业、娱乐业、建筑业、健康与医疗、环境保护 第二章 1、（1）cpu模块、i/o模块、电源模块、各种功能模块 （2）断开闭合 (3)接通闭合断开 (4)0 断电断开断电 2、整体式：结构紧凑，体积小，价格低适用于小型的PLC 模块式：配置灵活，装配方便，便于扩展及维修常用于大中型PLC 3、RAM 可随意存入或取出其存储内容，若断电内容将丢失 EEPROM 可更改的只读存储器，即插即用且掉电后数据不丢失 使用RAM时要注意是否需要备份其中的数据 4、交流输入模块抗干扰能力强适合用于有油雾粉尘的恶劣环境下 直流输入模块则对环境的要求较高 5、（1）继电器输出型：交直流均可输出，响应时间较长，不适用于高频动作的负载 （2）晶体管输出型：适用于直流负载，响应时间短可用于高频动作的负载 （3）可控硅输出：适用于交流负载可输出较大电流响应时间短 6、plc采用周期循环扫描的方式工作，有读属于阶段，执行程序阶段，处理通信请求阶段，执行cpu自诊断测试阶段，写输出阶段 7、 设以0.01HZ为单位的频率值为X 由题意得：4500~5500对应于0~32000 得比例关系为：(X-4500)/(5500-4500)=（N-0）/（32000-0） 得X=N/32+4500 8、设以0.01pa为单位的压力值为X 由题意得4Ma---20mA对应于6400---32000 得比例关系如下： （N-6400）/(32000-6400)=(X-(-6000))/6000-(-6000) 得X=15/32(N-6400)-6000 第三章 1、（1）接通接通闭合断开 （2）断开断开闭合0 （3）接通断开闭合断开接通断开闭合0
PLC控制技术练习题 1、什么是可编程控制器？它的特点是什么？ 2、可编程控制器主要应用在哪些领域？ 3、可编程控制器的发展方向是什么？ 4、PLC由哪几部分组成？各有什么作用？ 5、PLC开关量输出接口按输出开关器件的种类不同，有几种形式？ 6、可编程控制器常用哪几种存储器？各有什么特点？ 7、可编程控制器常用哪几种编程器？各有什么特点？ 8、PLC按I/O点数和结构形式可分为几类？各有何特点？ 9、PLC控制系统与传统的继电器控制系统有何区别？ 10、简述PLC的扫描工作过程。 11、简述FX系列可编程控制器型号的意义。 12、可编程控制器的技术性能指标有哪些？ 13、为什么PLC中软继电器的触点可无数次使用？ 14、FX2N有哪几种编程器件？它们的作用是什么？ 15、FX2N的高速计数器有哪几种类型？简述其工作原理。 16、可编程控制器有几种常用的编程语言？ 17、可编程控制器梯形图编程规则的主要内容是什么？ 18、请写出以下指令表对应的梯形图。 0 LD X0 8 LD X6 1 AND X1 9 OR X7 2 ANI X2 10 ANB 3 OR X3 11 OUT Y3 4 OUT Y1 12 LD X11 5 OUT Y2 13 OUT Y4 6 LD X4 14 AND X12 7 OR X5 15 OUT Y5 16 END
19、根据给出语句表程序画出对应的梯形图。 20、根据图写出语句表程序。 0 LD X0 1 MPS 2 AND X1 3 MPS
4 AND X2 5 OUT Y0 6 MPP 7 AND X3 8 OUT Y1 9 MRD 10 AND X4 11 AND X5 12 OUT Y2 13 MPP 14 AND X6 15 OUT Y3 21、使用MC和MCR指令有哪些注意事项。根据图2写出语句表程序。 0 LD X0 1 MC N0 M100 4 LD X1 5 OUT Y0 6 LD X2 7 MC N1 M101 10 LD X3 11 OUT Y1 12 MCR N1 14 MCR N0 题20 图题21图22、根据图3写出语句表程序。
一、选择题 1.ＰLC配有的存储器中内容只能读出，不能写入的存储器是( ）。 A RAＭ B ROM C EPＲOM DＥEPROＭ答案:Ｂ ２.ＰＬＣ的I/O点数是指ＰLC上输入、输出点数（ )。 A 之和 B之差 C 之积Ｄ无关答案：A 3.PLC的运算和控制中心是( )。 A 存储器 B Ｉ/O系统 C 微处理器 D 寄存器答案:C 4. ( ）是由PLC生产厂家编写的,固化到ＲOM中。Ａ系统程序 B用户程序 C 工作程序Ｄ用户数据答案：A 5.PLC输入和输出继电器的编号通常都是（ )。 A 二进制 B 八进制 C十进制Ｄ十六进制答案:B 6．( ）年,美国首先研制成功第一台可编程控制器。 A １969 B 1973 C 1９７9 D 1989 答案:A 7.I／O模块是( ）的简称。 A 输入模块 B 输出模块 C 输入模块与输出模块Ｄ设备端口模块答案：C 8.ＰLＣ的L+及M端口间电压一般是（）伏。A ＤＣ2４ＶＢDC36Ｖ C ＡＣ１10V D AC220V答案:A 2 9.一般而言，PLC的AC输入电源电压范围是（）。 A 24V AC B８5-2６4VＡＣ C 22０-380V AC D 24ＶAC-2２0V AC 答案：B 1０.小型ＰLC一般不支持哪种编程语言（）。A梯形图 B C语言 C 顺序功能图（SFC) Ｄ指令表答案：Ｂ 1１.第一台ＰＬC是由以下（)公司研制成功的。Ａ GＥ公司 B DEC公司 C ABB公司 D SＩMＥNS公司答案:B 12.PLC输出线圈的常开、常闭触点的使用数量是(）。 A 50个Ｂ 100个Ｃ１000个Ｄ无数个答案：D 13.PＬC的输入模块一般使用（）来隔离内部电路和外部电路。A光电耦合器Ｂ继电器 C传感器 D电磁耦合答案:A 14.PＬC的工作方式是( )。 A等待工作方式 B中断工作方式Ｃ扫描工作方式 D循环扫描工作方式答案:D 15．下列不属于ＰLC硬件系统组成的是（）。Ａ用户程序 B输入输出接口C 中央处理单元Ｄ通讯接口答案：A 16.PLＣ使用（）存储系统保存用户程序。A随机存储器RAM B只读存储器ROＭＣ硬盘 D闪存答案:Ａ 17．ＰLC电池电压降低至下限,处理方法是（）。 A没关系 B及时更换电池 C拆下电池停用D关机后重启答案：B １８．在执行用户程序时特殊辅助继电器( )为OＮＡSM0.0 B ＳM０．1 C SＭ0.4ＤＳM0．5 答案：A
习题答案 第二章题目 2-1. 什么是可编程控制器PLC?与继电器控制和微机控制相比它的主要优点是什么？ 2-2. 各发展阶段的PLC产品在其内部构成（CPU存储器）、功能以及应用领域等方面有什么区别？ 2-3. PLC 具有可靠性、抗干扰能力强的主要原因何在？ 2-4. PLC 基本单元（主机）有哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 2-5. PLC 内部存储空间可分为哪几部分？各部分的存储内容是什么？ 2-6. FX2 系列PLC内部供编程使用的软器件有哪几种？各有什么用途？ 2-7. 特殊用途的辅助继电器、数据寄存器有几种类型？各有什么特点？ 2-8. FX2 系列PLC提供几种中断源？其中断指针标号（I □□口）是如何表示的？ 2-9. PLC 采用什么工作方式？其特点是什么？ 2-10.开关量输入信号的脉冲宽度有什么限制？通常PLC开关量的输入响应延迟为多少？ 2-11. PLC扫描周期应包含哪几部分时间？PLC最少响应时间是多少？I/O响应迟后的主要因素有哪些？提高I/O 响应速度的主要措施有哪些？ 2-12. 何谓I/O 寻址方式？PLC 的I/O 寻址方式有几种？ 2-13. PLC 的开关量输入与输出方式有哪几种？输入、输出电路包含哪些基本部分？构成模拟量I/O 映象区的方式有哪几种？ 2-14. PLC的定时器是如何组成的？采用何种计时方式？当前值和线圈逻辑状态是如何刷新的？产生计时误差的原因是什么？ 2-15. FX2系列PLC内部提供哪些类型的定时器？各类定时器的计时分辨率和计时范围是多少？设定值K 是如何计算？ 2-16. PLC的计数器是如何组成的？FX2系列PLC内部提供哪些类型的计数器？采用何种计数工作方式？各类计数器的最高频率如何确定？ 第二章解答 2-1.什么是可编程控制器PLC？与继电器控制和微机控制相比它的主要优点是什么？ 答：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采 用了可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。 可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 可编程控制器是一台专为工业控制而设计制造的专用计算机，它具有丰富的输入输出接口和较强的输出
一、选择题 1.PLC配有的存储器中内容只能读出，不能写入的存储器是（）。 A RAM B ROM C EPROM D EEPROM 答案：B 2.PLC的I/O点数是指PLC上输入、输出点数（）。 A 之和 B 之差 C 之积 D 无关答案：A 3.PLC的运算和控制中心是( )。 A 存储器 B I/O系统 C 微处理器 D 寄存器答案： C 4. ( )是由PLC生产厂家编写的，固化到ROM中。 A 系统程序 B 用户程序 C 工作程序 D 用户数据答案：A 5.PLC输入和输出继电器的编号通常都是( )。 A 二进制 B 八进制 C 十进制 D 十六进制答案：B 6.（）年，美国首先研制成功第一台可编程控制器。 A 1969 B 1973 C 1979 D 1989 答案：A 7.I/O模块是（）的简称。 A 输入模块 B 输出模块 C 输入模块与输出模块 D 设备端口模块答案：C 8.PLC的L+及M端口间电压一般是（）伏。 A DC24V B DC36V C AC110V D AC220V 答案：A 2 9.一般而言，PLC的AC输入电源电压范围是（）。 A 24VAC B 85-264V AC C 220－380V AC D 24V AC－220V AC 答案：B 10.小型PLC一般不支持哪种编程语言（）。 A梯形图 B C语言 C 顺序功能图(SFC) D 指令表答案：B 11.第一台PLC是由以下（）公司研制成功的。 A GE公司 B DEC公司 C ABB公司 D SIMENS公司答案：B 12.PLC输出线圈的常开、常闭触点的使用数量是（）。 A 50个 B 100个 C 1000个 D 无数个答案：D 13.PLC 的输入模块一般使用( )来隔离内部电路和外部电路。 A光电耦合器 B继电器 C 传感器 D电磁耦合答案：A 14.PLC的工作方式是（）。 A等待工作方式 B中断工作方式 C扫描工作方式 D循环扫描工作方式答案：D 15.下列不属于PLC硬件系统组成的是（）。 A用户程序 B输入输出接口 C中央处理单元 D通讯接口答案：A 16.PLC使用（）存储系统保存用户程序。 A随机存储器RAM B只读存储器ROM C 硬盘 D闪存答案：A 17.PLC电池电压降低至下限,处理方法是（）。 A没关系 B及时更换电池 C拆下电池停用 D关机后重启答案：B 18.在执行用户程序时特殊辅助继电器（）为ON A SM0.0 B SM0.1 C SM0.4 D SM0.5 答案：A
学习资料 仅供学习与参考 一 1、什么是可编程控制器？ 答：可编程控制器（PLC ）是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用工业自动控制装置。 2、可编程控制器是如何控制分类的？简述其特点。 答：○1按结构形式分： a 、一体化紧凑型PLC 电源、CPU 、I/O 接口都集成在一个机壳内 b 、标准模块式结构化PLC 是电源模板、CPU 模板、开关量I/O 模板、等在结构上是相互独立的 ○2按I/O 点数及内存容量分： a 、 小型PLC I/O 点数一般在256点以下，内存容量在4K 字以一般采用紧凑 型结构 b 、中型PLC I/O 点数一般不大于2048点，内容容量达到2-8K 字，采用模块化结构 c 、大型PLC I/O 点数在2048点以上，内容容量达到8-16K 字，采用模块化结构3按控制性能分类： a 、低档PLC 有基本的的控制功能和一般的运算能力，工作速度比少 b 、中档PLC 有较强的控制功能和较强的运算能力，能完成一般的逻快 c 、高档PLC 有强大的控制功能和极强的运算能力还能进行复杂的算快 3、简述可编程控制器的工作原理，如何理解PLC 的循环扫描工作过程？ 答：原理：PLC 整个运行可分为上电处理、扫描过程和出错处理三个阶段不断按顺序循环。 循环：扫描过程分为三个阶段：输入采样、程序执行，输出刷新，当扫描到输入端有信号输入时，则进入输入采样阶段，再进入寄存器中，则输入不断刷新，扫描过程不断循环。 4、简述PLC 与继电器一接触器控制在工作方式各有什么特点？ 答：PLC 工作方式是采用顺序扫描用户程序 继电器一接触器工作方式是硬逻辑并行运行 6、详细说明PLC 在扫描过程中，输入映像寄存器和输出映像寄存器各起什么作用。 答：输入映像寄存器作用：连接外部输入端子，每个扫描周期结束后，外部输入端子实际状态映射到寄存器中一次，即刷新一次。 输出映像寄存器作用：连接输出锁存器和输出端子在一个扫描周期结束哈偶，输出映像寄存器实际状态映射到输出锁存器中一次，即刷新一次。二 1、 SIMATIC S7-300 MPI 有何用途? 答：MPI 用于连接多个不同的CPU 或设备。 2、数字量输入模块的接口电路有哪几种形式？输出接口电路有哪几种形式？ 答：输入模块：直流信号输入和交流信号输入 输出模块：直流电源驱动的晶体管输出型，交流电源驱动的晶体闸管输出 型、交/直流电源驱动的继电器输出型。 3、PLC 的工作方式有几种？如何改变PLC 的工作方式？ 答：工作方式：○1可编程运行模式，○2运行模式，○3停机模式，○4存储器复位模式。可通过CPU 面板上的模式选择开关，有些可以通过专用钥匙旋转控制。 4、PLC 数字量输出模块若按负载使用的电源分类，可有哪几种输出模块？若按输出的开关器件分类，可有哪几种输出方式？如何选用PLC 输出类型？ 答：直流驱动输出模块、交流驱动输出模块。有继电器输出模块、晶体管输出模块、晶闸管输出模块。驱动直流负载的大功率晶体管和场效应晶体管、驱动交流负载的双向晶闸管或固态继电器，以及既可以驱动交流负载又可以驱动直流负载的小型继电器。可根据实际情况按照上述规则选取 5、PLC 中的“软继电器”与实际继电器相比，有哪些特点？ 答：（1）反应速度快，噪音低，能耗小。体积小；（2）功能强大，编程方便，可以随时修改程序；（3）控制精度高，可进行复杂的程序控制；（4）能够对控制过程进行自动检测；（5）系统稳定，安全可靠； 6、何谓通道和通道号？PC 的通道分哪几类？ 答：计算机系统中传送信息和数据的装置，主要有主存储器读写通道和输入、输 出通道。能接收中央处理机的命令，独立执行通道程序，协助中央处理机控制与管理外部设备。通道号则是对某个通道的称谓。分类：字节多路通道、数组多路通道、选择通道。 1、 S7-300PLC 有哪几种寻址方式？直接寻址与间接寻址有何区别？ 答：○1立即寻址○2存储器直接寻址○3存触器间接寻址○4寄存器间接寻址 区别：直接寻址是指令中操作数直接给出，间接寻址是指令中操作数通过地址的方式给出 2、M0.0、MB0、MW0和MD0有何区别？ 答：M 、MB 、MW 、MD 都是位存储器（又称输出继电器）。M 为存储位标识符，寻址范围为0.0~255.7；MB 为存储字节标识符，讯寻址范围为0~255；MW 为存储字标识符，寻址范围为0~254；MD 为存储双字标识符，寻址范围为0~252。 3、S7-300PLC 有哪些内部元器件？各元件地址分配和操作数范围怎么确定？ 答：○1输入映像寄存器○2输出映像寄存器○3内部标志寄存器○4特殊标志寄存器○5顺序控制寄存器○6变量寄存器○7局部变量寄存器○8定时器○9计数器○10模拟量输入映像寄存器○11模拟量输出映像寄存器○12累加器○13高速计数器 操作数范围按元件后带字符而定。字节，字，双字规定了操作数范围。 4、在状态字中，RLO 作用是什么？ 答：RLO 位存储逻辑操作结果 5、S7-300PLC 的基本数据类型有哪些？ 答：○1布尔○2字节○3字○4双字○5字符○6整数○7长整数○8实数○9时间○10日期○11实际时间○12S5系统时间 6、在RS 触发器中何谓“置位优先”和“复位优先”，如何运用？置位、复位指令与RS 触发器指令有何区别？ 答：置位优先：当R 和S 驱动信号同时为1时，触发器始终为置位状态 置位优先：当R 和S 驱动信号同时为1时，触发器始终复位状态 其中RS 触发遵循置位优先，SR 触发器遵循复位优先 7、对触电的边沿检测指令与对RLO 的边沿检测指令有何区别？ 答：RLO-边沿检测：当逻辑操作结果变化时，产生RLO 边沿。检测正边沿FP ——RLO 从“0”变化到“1”，“FP ”检查指令产生一个“扫描周期”的信号“1”；检测负边沿FN ，则RLO 从“1”变化到“0”，“FN ”检查指令产生一个“扫描周期”的信号“1”。上述两个结果保存在“FP （FN ）”位存储器中或数据位中，如M 1.0??，同时，可以输出在其他线圈。 信号-边沿检测：同上面的RLO 指令类似，当信号变化时，产生信号边沿，也有正/负边沿之分：POS/NEG 。 综上所述，这两着之间的主要区别在于一个是检测逻辑操作结果，一个是操作信号变化结果。 8、一个常开按钮按下的过程中，发生了两个沿跳变，何谓“上升沿”？在S7-300PLC 中如何检测“上升沿”？ 答：上升沿：从0到1的跳变称为上升沿。 采用触点信号上升沿检测指令来检测。 比如：A I0.0(与运算) BLD 100FP M0.0（上升测）= Q4.0 9、S7-300PLC 有几种形式的定时器？脉冲定时器和扩展脉冲定时器有何区别？ 答：共有5种定时器指令，它们是：S_PULSE （脉冲定时器）、S_PEXT （扩展脉冲定时器）、S_ODT （接通延时定时器）、S_ODTS （保持型接通延时定时器）、S_OFFDT （断电延时定时器）。 区别： S_PULSE （脉冲定时器）的工作特点为：输入为1，定时器开始计时，定时位为1； 计时时间到，定时器停止工作，定时位为0。如在定时时间未到时，输入变为0，则定时器停止工作，定时器位为变为0。 S_PEXT （扩展脉冲定时器）的工作特点为：输入从0→1时，定时器开始工作计时，定时器位为1；定时时间到，定时器位为0。在定时过程中，输入信号断开不影响定时器的计时（定时器继续计时）。 10、用线圈表示的定时器与用功能框表示的定时器有何区别？ 答：用线圈表示的定时器一般接在网络的最后；用功能框表示的定时器后面还有一个输出端，可以控制通断。 11、S7-300PLC 的计数器有几种计数方式？ 答：连续计数，周期计数，一次计数 12、分析几种移位指令的区别。 答：1. SSI 或SSI<数值>（有符号整数移动），空出位用符号位（位15）填补，最后一处的位送CC1，有效移位位数是0~15。 2. SSD 或SSD<数值>（有符号长整数移动），空出位用符号位（位31）填补，最后移出的位送CC1，有效移位位数是0~32。 3. SLW （字左移）或SLW<数值>，空出位用“0”填补，最后移出的位送CC1，有效移位位数是0~15。 4. SRW （字右移）或SRW<数值>，空出位用“0”填补，最后移出的位送CC1，有效移位位数是0~15。 5. SLD （双字左移）或SLD<数值>，空出位用“0”填补，最后移出的位送CC1，有效移位位数是0~32。 6. SRD （双字右移）或SRD<数值>，空出位用“0”填补，最后移出的位送CC1，有效移位位数是0~32。 7. RLD （双字循环左移）或RLD<数值>，有效移位位数是0~32。 8. RRD （双字循环左移）或RRD<数值>，有效移位位数是0~32。 9. RLDA （累加器1通过CC1循环左移），累加器1的内容与CC1一起进行循环左移1位。CC1移入累加器1的位0，累加器1的位31移入CC1。10. RRDA （累加器1通过CC1循环右移），累加器1的内容与CC1一起进行循环左移1位。CC1移入累加器1的位0，累加器1的位31移入CC1。五 1、 STEP7中有哪些逻辑块？ 答：组织块（OB ），功能块（FB ），功能（FC ），系统功能块（SFB ），系统功能（SFC ），数据块（DB 、DI ），系统数据块（SDB ）。 2、 功能FC 和功能块FB 有何区别？ 答：功能块FB 和功能FC 都属于用户自己编程的块，功能块FB 带有一个附属的背景数 据块DI 。传递给FB 的参数和静态变量存在背景背景数据块中，临时变量存在L 数据堆栈中。功能FC 没有它自己的存储区，所以必须为它内部的形式参数指定实际参数。另外，不能为FC 的局域数据分配初始值。 3、 系统功能SFC 和系统功能块功能有何区别？ 答：系统功能SFC 和系统功能块SFB 与功能FC 、功能块FB 非常相似，只不过 前面两者是系统自带的。系统功能块SFB 要求必须为它生成背景数据块，并将 其下载到CPU 中作为用户程序的一部分，而系统功能SFC 不需要。 4、 共享数据块和背景数据块有何区别？ 答：共享数据块：又称作全局数据块，用于存储全局数据，所有逻辑块（OB 、FC 、FB ）都可以访问共享数据块存储的信息。 背景数据块：用作“私有存储器区”，即用作功能块（FB ）的“存储器”。FB 的参数和静态变量安排在它的背景数据块中。背景数据块不是由用户编辑的，而是由编辑器生成的。 5、 什么是符号地址？采用符号地址有哪些优点？ 答：符号寻址：在符号寻址中，使用的是符号（例如： MOTOR_ON ），而不是绝对地址。在符号表中可以对输入、输出、定时器、计数器、位存储器和块定义符号。 使用符号地址使得程序方便易读，即其阅读性和可理解性更高。 6、 组织块可否调用其他组织块？ 答：OB 组织块由PLC 的操作系统自行调用，无需用户干预，用户仅可以在OB 中调用其他的FC ，FB ，不可调用OB 。 7、 B 堆栈与L 堆栈有何不同？ 答：局部数据堆栈简称L 堆栈，是CPU 中单独的存储器区，可用来存储逻辑块的局部变量（包括OB 的起始信息）、调用功能FC 时要传递的实际参数，梯形图程序中的中间逻辑结果等。可以按位、字节、字和双字来存取。块堆栈简称B 堆栈，是CPU 系统内存的一部分，用来存储被中断的块的类型、编号、优先级和返回地址；中断时打开的共享数据块和背景数据块的编号；临时变量的指针（被中断块的L 堆栈地址）。 8、 在变量声明表内，所声明的静态变量和临时变量有何区别？ 答：静态变量和临时变量同属于局部变量，临时变量又称作暂态变量，静态变量存储在背景数据块中，块调用结束后，其内容被保留；临时变量存储在L 堆栈中，执行结束变量的值因被其它内容覆盖而丢失。
习题1 1．填空 1）输出指令（对应于梯形图中的线圈）不能用于过程映像输入寄存器。 2）SM 在首次扫描时为ON，一直为 ON 。 3）接通延时定时器TON的使能（IN）输入电路接通时开始定时，当前值大于等于预设值时其定时器位变为 ON ，梯形图中其常开触点接通，常闭触点断开。 4）接通延时定时器TON的使能输入电路断开时被复位，复位后梯形图中其常开触点断开，常闭触点接通，当前值等于 0 。 5）有记忆接通延时定时器TONR的使能输入电路接通时开始定时，使能输入电路断开时，当前值保持不变。使能输入电路再次接通时继续定时。必须用复位指令来复位TONR。 6）断开延时定时器TOF的使能输入电路接通时，定时器位立即变为 ON ，当前值被清零。使能输入电路断开时，当前值从0开始增大。当前值等于预设值时，输出位变为 OFF ，梯形图中其常开触点断开，常闭触点接通，当前值保持不变。 7）若加计数器的计数输入电路CU 由断开变为接通、复位输入电路R 断开，计数器的当前值加1。当前值大于等于预设值PV时，梯形图中其常开触点接通，常闭触点断开。复位输入电路接通时，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点接通，当前值为 0 。 2. 字节、字和双字是有符号数还是无符号数 无符号数 3. VW20由哪两个字节组成谁是高位字节 VB20和VB21，VB20 4. VD20由哪两个字组成由哪4个字节组成谁是低位字谁是最高位字节 VW20和VW22，VB20~VB23，VW22，VB20 5. 位存储器（M）有多少个字节 32 6. S7-200有几个累加器它们可以用来保存多少位的数据 4个，8、16、32位 7. &VB100和*VD120分别用来表示什么 VB100的地址，地址指针VD120所指的存储单元中的数
PLC——可编程序逻辑控制器 1、电磁式继电器主要由哪几部分组成？各部分的作用？ 电磁继电器大都由触头、灭弧装置换人电磁机构三部分组成。 触头：一切有触点电器的执行部件，通过触头的动作来接通或断开被控制电路。 灭弧装置：保护触头系统，降低它的损伤，提高它的分段能力，从而保证整个电器的工作安全可靠。电磁机构：将电磁能量转换为机械能量，带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。 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关系？电磁机构使衔铁吸合的力气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）的力气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？ 会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使衔铁松散的现象。原因：电磁机构在工作过程中，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。 4、常用的灭弧方法？ 多断点灭弧磁吹式灭弧灭弧栅灭弧罩。 5、接触器的作用？根据结构特征区分交流、直流接触器？ 接触器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，可以实现频繁的远距离自动控制。最主要的用途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？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器个用在什么场合？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，实现三相交流电动机的过载保护。三角形接法的电动机必须采用带断相保护的热继电器；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。 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时性；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。 11、中间继电器与接触器的异同？ 相同点：输入信号都是电压，都是利用电磁机构的工作原理。 不同点：中间继电器用于小电流控制电路中，起信号传递、放大、翻转和分路等作用，主要用于扩展触点数量，实现逻辑控制； 接触器用于频繁远距离接通或分断电动机主电路或其他负载电路，是执行电器，分主、辅助触点，大多有灭弧装置。
课后题： 第一章： 1.什么是可编程控制器？ 答：可编程序控制器（Programmable Controller）：可通过编程或软件配置改变控制对策的控制器。是一台专业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入输出接口，并且具有较强的驱动能力。 2.可编程控制器是如何分类的？简述其特点。 答：一体化紧凑型PLC：电源，CPU中央处理系统，I/O接口都集成在一个机壳内。标准模块式结构化PLC：各种模块相互独立，并安装在固定的机架上，构成一个完整的PLC应用系统。 3.简述可编程控制器的工作原理，如何理解PLC的循环扫描工作过程？ 答：当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。PLC采用循环扫描的工作方式，对输入信号进行的是一次性“采样”。采用这种工作方式，在一个PLC程序循环周期内，即使实际输入信号状态发生变化，也不会影响到PLC 程序的正确执行，从而提高了程序执行的可靠性。 用户程序通过编程器或其他输入设备存放在PLC的用户存储器中。当PLC 开始运行时，CPU根据系统监控程序的规定顺序，通过扫描，可完成各输入点状态采集或输入数据采集，用户程序的执行，各输出点状态的更新，编程器键入响应和显示器更新及CPU自检等功能。 PLC的扫描可按固定顺序进行，也可按用户程序规定的顺序执行。 4.简述PLC与继电接触器控制在工作方式上各有什么特点。 在继电器控制电路中，当电源接通时，电路中所有继电器都处于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合，这种工作方式称为并行工作方式。而PLC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，同他们在梯形图中的位置有关，这种工作方式称为串行工作方式。 5.PLC能用于工业现场的主要原因是什么？ 答：因为它能较好地解决工业控制领域中用户普遍关心的可靠，安全，灵活，方便，经济等问题。 1．可靠性高，抗干扰能力强；2．灵活性好，扩展性强；3．控制速度快，稳定性强；4．延时调整方便，精度较高；5．系统设计安装快，维修方便；6．丰富的I/O接口模块；7．采用模块化结构；8．功能完善，编程简单，易于使用；9．总体价格低。
何献忠版PLC课后部分习题答案 部分习题参考答案 第二章 1．一个控制系统需要12点数字量输入、30点数字量输出、7点模拟量输入和2点模拟量输出。试问： ⑴室可以选用哪种主机型号？ ⑵如何选择扩展模块？ ⑶各模块按什么顺序连接到主机？请画出连接图。 ⑷按书中所举例画出的图形，其主机和各模块的地址如何分配？解：参考答案，方式有多种 图2-7 模块连接方式 表2-2 各模块编址
第三章 1．语句表对应的梯形图。 2. 写出与图3-67所示梯形图对应的指令表。LD I0.0 A I0.2
AN M0.0 OLD LDN I0.1 O M0.1 ALD O M0.3 AN T37 = Q0.0 S Q0.1, 3 A M0.4 TON T37, 200 3．写出与图3-68所示梯形图对应的指令表。Network 1 LD I0.0 O Q0.0 LPS AN I0.1 LPS A I0.2 = Q0.0 LPP
R Q0.1, 2 LPP LPS AN M0.2 = M0.0 LPP A I0.4 END Network 2 LD SM0.5 EU LD I0.5 CTU C12, 16 4．画出图3-69中Q0.1的波形。
图3-69 习题4 梯形图 Q0.1为周期为2min 的波形 Q0.1 60s 0s 120s 5．设计一个实现图3-70所示波形图功能的程序电路。 图3-70 习题5 梯形图 I0.0Q0.0
6．用置位、复位指令设计一台电动机的起、停控制程序。 7．试设计一个照明灯的控制程序。当按下接在I0.0上的按钮后，接在Q0.0上的照明灯可发光30s。如果在这段时间内又有人按下按钮，则时间间隔从头开始。这样可确保在最后一次按完按钮后，灯光可维持30s的照明。 方法1：
PLC习题 一、填空题 1、PLC的输入/输出继电器采用___八__进制进行编号，其它所有软元件均采用___十__ 进制进行编号。 2、热继电器是对电动机进行__过载__ 保护的电器；熔断器是用于供电线路和电气设备的__短路__ 保护的电器。 3、低压电器通常是指用于交流额定电压__1200__ V、直流额定电压__1500_ V及以下的电路中起通断、保护、控制、或调节作用的电器产品。 6、三菱FX2N系列PLC的STL步进梯形的每个状态提供了三个功能：__驱动负载__、__指定转移条件__、__指定转移目标__小 7、按国标规定，“停止”按钮必须是__红__色，“启动”按钮必须是__绿__色。 8、采用FX2N系列PLC实现定时50s的控制功能，如果选用定时器T10，其定时时间常 数值应该设定为___K500___ ；如果选用定时器T210，其定时时间常数值应该设定为__K5000__。 9、采用FX2N系列PLC对多重输出电路编程时，要采用进栈、读栈和出栈指令，其指令助记符分别为__MPS___、__MRD____和___MPP__，其中__MPS___和__MPP__指令必须成对出现，而且这些栈操作指令连续使用应少于___11___ 次。 10、PLC的输出指令OUT是对继电器的_线圈__进行驱动的指令，但它不能用于__输入_电 器。 11、PLC用户程序的完成分为内部处理、通信处理、输入处理、程序执
行、输出处理个阶段。这几个阶段是采用循环扫描工作方式分时完成的。 12、PLC常用的编程语言有：___梯形图_____、____指令表_____、顺序功能图及结构文本编程语言 13、采用FX2N系列PLC对多重输出电路编程时，要采用进栈、读栈和出栈指 令，其指令助记符分别为、和，其中和指令必须成对出现，而且这些栈操作指令连续使用应少于11 次。 答案：MPS、MPD、MPP、MPS、MPP 14、采用FX2N系列PLC实现定时50s的控制功能，如果选用定时器T10，其定时时间常数值应该设定为K500 ；如果选用定时器T210，其定时时间常数值应该设定为K5000。 答案：K500、T210、K5000 15、PLC编程语言有：__________、_______________、顺序功能图、功能块图及结构文本编程语言。 答案：梯形图、指令语句表（说明：先后顺序可互换） 16 、PLC按硬件的结构类型可以分为整体式、模块式、叠装式三种。 17、由M0~M7构成的八位数据用位元件组合表示是______________；区间复位指令为 _____________；位左移位指令是_____________，传送指令是__________。 答案：K2M0，ZRST，SFTL，MOV 18、PLC的硬件系统主要由______，______，_________，__________编程器等几部分组成。答案：CPU，存储器、输入、输出模块；电源 19、三菱FX2N系列PLC的STL步进梯形的每个状态提供了三个功能：________、______、 ______。 答案：驱动负载、指定转移条件、指定转移目标
3章习题答案 1．填空 1）输出指令（对应于梯形图中的线圈）不能用于过程映像输入寄存器。 2）SM 0.1 在首次扫描时为ON，SM0.0一直为ON 。 3）每一位BCD码用_4_位二进制数来表示，其取值范围为二进制数2#0000_～2#_1001_。 4）二进制数2#0100 0001 1000 0101对应的十六进制数是_16#4185_，对应的十进制数是_16773_，绝对值与它相同的负数的补码是2#_1011 1110 0111 1011_。 5）BCD码2#0100 0001 1000 0101对应的十进制数是_4185_。 6）接通延时定时器TON的使能（IN）输入电路接通时开始定时，当前值大于等于预设值时其定时器位变为ON ，梯形图中其常开触点接通，常闭触点断开。 7）接通延时定时器TON的使能输入电路断开时被复位，复位后梯形图中其常开触点断开，常闭触点接通，当前值等于0 。 8）有记忆接通延时定时器TONR的使能输入电路接通时开始定时，使能输入电路断开时，当前值保持不变。使能输入电路再次接通时继续定时。必须用复位指令来复位TONR。 9）断开延时定时器TOF的使能输入电路接通时，定时器位立即变为ON ，当前值被清零。使能输入电路断开时，当前值从0开始增大。当前值等于预设值时，输出位变为OFF ，梯形图中其常开触点断开，常闭触点接通，当前值保持不变。 10）若加计数器的计数输入电路CU 由断开变为接通、复位输入电路R 断开，计数器的当前值加1。当前值大于等于预设值PV时，梯形图中其常开触点接通，常闭触点断开。复位输入电路接通时，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点接通，当前；值为0 。 3．-91 4．16# 5．无符号数。 6．VB20和VB21，VB20 7．VW20和；？、、VW22，VB20~VB23，VW22，VB20 8．十进制小数 9．字符的个数 10．32 12．4个，8、16、32位 13．程序组织单元，主程序、子程序、中断程序 14．AIW2 15．VB100的地址，地址指针VD120所指的存储单元中的数 16．在程序中修改操作数的地址，用于间接寻址。