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电气控制与plc课后习题答案电气控制与PLC课后习题答案电气控制与PLC是现代工业自动化领域的重要课程，它涉及到工业控制系统的设计、安装、调试和维护等方面的知识。
而课后习题则是帮助学生巩固所学知识，提高实际操作能力的重要途径。
下面我们将针对一些常见的电气控制与PLC课后习题进行详细解答。
1. 什么是PLC？它有哪些特点？PLC是可编程逻辑控制器的缩写，它是一种专门用于工业控制的计算机。
PLC的特点包括：稳定可靠、灵活多变、易于操作和维护、适用范围广等。
2. 请简述PLC的工作原理。
PLC的工作原理主要包括输入模块、中央处理器、输出模块和电源模块四部分。
输入模块接收外部信号，中央处理器对输入信号进行逻辑运算，然后通过输出模块控制外部执行器完成控制任务。
3. 什么是PLC的梯形图编程语言？梯形图是PLC最常用的编程语言，它采用梯形图形式表示逻辑控制程序。
梯形图的每一横行代表一个逻辑控制步骤，每一纵列代表一个控制信号。
4. 请简述PLC的常见故障及排除方法。
PLC的常见故障包括电源故障、输入输出模块故障、中央处理器故障等。
排除方法包括检查电源线路、更换故障模块、重新编写程序等。
5. 请简述PLC在工业控制中的应用。
PLC在工业控制中有着广泛的应用，包括自动化生产线控制、机械设备控制、环境监测与控制等方面。
通过以上对电气控制与PLC课后习题的详细解答，相信大家对这门课程有了更深入的了解和掌握。
希望大家能够在学习过程中多加练习，不断提高自己的实际操作能力，为将来的工业自动化领域做好充分的准备。
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。
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第二版课后练习题含答案前言在学习电气控制和PLC（可编程逻辑控制器）的过程中，理论知识的掌握是非常重要的，但是以上知识的应用能力则是更为实用和必要的。
因此本文将介绍一些电气控制和PLC的课后习题及其答案，供学习者参考和学习。
电气控制习题第一节电气元件安装问题1在电气装置上，为了保证线路安全，现代化的电控柜上常设有漏电保护器。
漏电保护器的作用是什么？答案1漏电保护器是为了保护人身安全，在接地弱或者接地不完好的情况下遗漏电流会引起漏电保护器跳闸，从而切断电源保护人身安全。
问题2「SELECTRON」电控开关生产厂家说明中的「4P, 30A」是什么意思？答案2「4P, 30A」表示该电控开关为四极，额定电流为30A。
第二节电气图件的认识问题1标识符J在电气图件中代表什么元件？标识符J代表接触器元件。
问题2在电气控制电路中，接点标识符X2.1代表什么？答案2接点标识符X2.1代表接触器K2的常闭触点。
PLC习题第一节常用指令问题1在PLC 编程中，LD指令的作用是什么？答案1LD指令的作用是将输入信号逐一导入字节区，并将该字节区的最高位设置为1。
问题2在PLC 编程中，SET指令的作用是什么？答案2SET指令的作用是将输出信号置位。
第二节 PLC图件的认识问题1在PLC图件中，元器件图形中不含数字，是什么原因？PLC图件中不含数字是为了避免与数字逻辑电路、数字电路的图形混淆，并且简化了电路的图形。
问题2在PLC图件中，一个电缆的x点表示什么？答案2在PLC图件中，一个电缆的x点表示断开电缆的端点，可以用于在图件上区分单一的电缆。
总结本文介绍了一些电气控制和PLC的习题及其答案，旨在帮助学习者更好地掌握电气控制和PLC的应用。
学习者应该养成经常做习题的好习惯，掌握理论知识的同时，注重应用能力的提高。
《电气控制与PLC》课程习题集一、填空题11.电磁机构中，吸引线圈的作用是（）。
2.用来分断或接通主电路的是交流接触器的（）。
3.电磁机构由（）、铁心、衔铁等几部分组成。
4.接触器用于远距离频繁地接通或断开交直流（）及大容量控制电路的一种自动开关电器。
5.把线圈额定电压为220V的中间继电器线圈误接入380V的交流电源上会发生的问题是（）。
6.交流接触器的触点系统分为（）和辅助触点，用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。
7.电气控制系统中常用的保护环节有（）保护、过电流保护、过载保护、失电压保护、欠电压保护、过电压保护等。
8.当电动机容量较大，起动时产生较大的（），会引起电网电压下降，因此必须采用降压起动的方法。
9.电动机连续转动与点动控制区别的关键环节是（）触头是否接入。
10. PLC采用（）的工作方式。
11.通常把内部存储器又称为（）。
12. PLC的运算和控制中心是（）。
13.具有自己的CPU和系统的模块称为（）。
14. S7-200系列PLC的串行通信口可以由用户程序来控制，这种由用户程序控制的通信方式称为（）。
15. PLC运行时总是ON的特殊存储器位是（）。
16.字移位指令的最大移位位数为（）。
17.在第一个扫描周期接通可用于初始化子程序的特殊存储器位是（）。
18.把一个实数转换为一个双字整数值的ROUND指令，它的小数部分采用（）原则处理。
19.高速计数器HC的寻址格式是（）。
20.子程序可以嵌套，嵌套深度最多为（）层。
二、综合设计题21.画出三相笼型异步电动机单向反接制动的主电路及控制电路。
22.设计三相笼型异步电动机的正反转控制线路，要求有必要的保护环节（包括主回路和控制回路）。
23.两台电动机M1和M2，要求：（1）M1启动后，延时一段时间后M2再启动。
（2）M2启动后，M1立即停止。
根据以上要求，设计其电气控制线路（包括主电路和控制电路）。
24.画出一台电动机Y—△降压启动控制的电路图，要求有必要的保护环节（包括主回路和控制回路）。
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。
2023年电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案电气控制与PLC应用技术(黄永红著)内容简介前言第1章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.2.1电磁机构1.2.2触点系统1.2.3灭弧系统1.3接触器1.3.1接触器的组成及工作原理1.3.2接触器的分类1.3.3接触器的主要技术参数1.3.4接触器的选择与使用1.3.5接触器的图形符号与文字符号1.4继电器1.4.1继电器的分类和特性1.4.3时间继电器1.4.4热继电器1.4.5速度继电器1.4.6固态继电器1.5主令电器1.5.1控制按钮1.5.2行程开关1.5.3接近开关1.5.4万能转换开关1.6信号电器1.7开关电器1.7.1刀开关1.7.2低压断路器1.8熔断器1.8.1熔断器的结构和工作原理 1.8.2熔断器的类型1.8.3熔断器的主要技术参数 1.8.4熔断器的选择与使用1.9.1电磁铁1.9.2电磁阀1.9.3电磁制动器习题与思考题第2章基本电气控制电路2.1电气控制电路的绘制原则及标准2.1.1电气图中的图形符号及文字符号2.1.2电气原理图的绘制原则2.1.3电气安装接线图2.1.4电气元件布置图2.2交流电动机的基本控制电路2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路2.2.6组成电气控制电路的基本规律2.2.7电气控制电路中的保护环节2.3典型生产机械电气控制电路的分析2.3.1电气控制电路分析的基础2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3c650型卧式车床电气控制电路的分析 2.4电气控制电路的一般设计法2.4.1一般设计法的主要原则2.4.2一般设计法中应注意的问题2.4.3一般设计法控制电路举例习题与思考题第3章可编程序控制器概述3.1plc的产生及定义3.1.1plc的产生3.1.2plc的定义3.2plc的发展与应用3.2.1plc的发展历程3.2.2plc的发展趋势3.2.3plc的应用领域3.3plc的特点3.4plc的分类3.4.1按结构形式分类3.4.2按功能分类3.4.3按i/o点数分类3.5plc的硬件结构和各部分的作用3.6plc的工作原理3.6.1plc控制系统的组成3.6.2plc循环扫描的工作过程3.6.3plc用户程序的工作过程3.6.4plc工作过程举例说明3.6.5输入、输出延迟响应3.6.6plc对输入、输出的处理规则习题与思考题第4章 s7-200 plc的系统配置与接口模块 4.1s7-200 plc控制系统的基本构成4.2s7-200 plc的输入/输出接口模块4.2.1数字量模块4.2.2模拟量模块4.2.3s7-200 plc的智能模块4.3s7-200 plc的系统配置4.3.1主机加扩展模块的最大i/o配置4.3.2i/o点数的扩展与编址4.3.3内部电源的负载能力4.3.4plc外部接线与电源要求习题与思考题第5章 s7-200 plc的基本指令及程序设计 5.1s7-200 plc的编程语言5.2s7-200 plc的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数5.2.2数据类型及范围5.2.3数据的存储区5.3s7-200 plc的编程元件5.3.1编程元件5.3.2编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式5.5程序结构和编程规约5.5.1程序结构5.5.2编程的一般规约5.6s7-200 plc的基本指令5.6.1位逻辑指令5.6.2立即i/o指令5.6.3逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/负跳变触点指令5.6.6定时器指令5.6.7计数器指令5.6.8比较指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令5.7典型控制环节的plc程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 5.7.11故障报警程序5.8梯形图编写规则习题与思考题第6章 s7-200 plc的功能指令及使用6.1s7-200 plc的基本功能指令6.1.1数据传送指令6.1.2数学运算指令6.1.3数据处理指令6.2程序控制指令6.2.1有条件结束指令6.2.2暂停指令6.2.3监视定时器复位指令6.2.4跳转与标号指令6.2.5循环指令6.2.6诊断led指令6.3局部变量表与子程序6.3.1局部变量表6.3.2子程序6.4中断程序与中断指令6.4.1中断程序6.4.2中断指令6.5pid算法与pid回路指令6.5.1pid算法6.5.2pid回路指令6.6高速处理类指令6.6.1高速计数器指令6.6.2高速脉冲输出指令习题与思考题第7章 plc控制系统设计与应用实例 7.1plc控制系统设计的内容和步骤 7.1.1plc控制系统设计的内容7.1.2plc控制系统设计的步骤7.2plc控制系统的硬件配置7.2.1plc机型的选择7.2.2开关量i/o模块的'选择7.2.3模拟量i/o模块的选择7.2.4智能模块的选择7.3plc控制系统梯形图程序的设计7.3.1经验设计法7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图7.4顺序控制梯形图的设计方法7.4.1置位、复位指令编程7.4.2顺序控制继电器指令编程7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法7.5plc在工业控制系统中的典型应用实例7.5.1节日彩灯的plc控制7.5.2恒温控制7.5.3基于增量式旋转编码器和plc高速计数器的转速测量习题与思考题第8章 plc的通信及网络8.1siemens工业自动化控制网络8.1.1siemens plc网络的层次结构8.1.2网络通信设备8.1.3通信协议8.2s7-200串行通信网络及应用8.2.1s7系列plc产品组建的几种典型网络8.2.2在编程软件中设置通信参数8.3通信指令及应用8.3.1网络读、写指令及应用8.3.2自由口通信指令及应用习题与思考题第9章 step7-micro/win编程软件功能与使用 9.1软件安装及硬件连接9.1.1软件安装9.1.2硬件连接9.1.3通信参数的设置和修改9.2编程软件的主要功能9.2.1基本功能9.2.2主界面各部分功能9.2.3系统组态9.3编程软件的使用9.3.1项目生成9.3.2程序的编辑和传送9.3.3程序的预览与打印输出9.4程序的监控和调试9.4.1用状态表监控程序9.4.2在run方式下编辑程序9.4.3梯形图程序的状态监视9.4.4选择扫描次数9.4.5s7-200的出错处理附录附录a常用电器的图形符号及文字符号附录b特殊继电器(sm)含义附录c错误代码附录ds7-200可编程序控制器指令集附录e实验指导书附录f课程设计指导书附录g课程设计任务书附录h台达pws1711触摸屏画面编辑简介参考文献电气控制与PLC应用技术(黄永红著)目录《电气控制与plc应用技术》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识;介绍了plc的基本组成和工作原理;以西门子s7-200 plc为教学机型，详细介绍了plc的系统配置、指令系统、程序设计方法与编程软件应用等内容;书中安排了大量工程应用实例，包括开关量控制、模拟量信号检测与控制、网络与通信等具体应用程序。
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-陈建明(第三版)习题解答第1章常用低压控制电器习题与思考题1. 何谓电磁式电器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：不同的电磁机构，有不同的吸力特性。
电磁机构动作时，其气隙δ是变化的，F?B2??2。
对于直流电磁机构：其励磁电流的大小与气隙无关，衔铁动作过程中为恒磁动势工作，根2据磁路定律??IN/Rm?1/Rm，式中Rm为气隙磁阻，则F??2?1/Rm?1/?2，电磁吸力随气隙的减少而增加，所以吸力特性比较陡峭。
对于交流电磁机构：设线圈外加电压U不变，交流电磁线圈的阻抗主要决定于线圈的电抗，若电阻忽略不计，则U?E?4.44f?N，??U/(4.44fN)，当电压频率f、线圈匝数N、外加电压U为常数时，气隙磁通Φ也为常数，即励磁电流与气隙成正比，衔铁动作过程中为恒磁通工作，但考虑到漏磁通的影响，其电磁吸力随气隙的减少略有增加，所以吸力特性比较平坦。
F/Iδ1-直流电磁铁吸力特性；2-交流电磁铁吸力特性；3-反力特性答案图1 0为了保证衔铁能牢固吸合，反作用力特性必须与吸力特性配合好。
在整个吸合过程中，吸力都必须大于反作用力，即吸力特性高于反力特性，但不能过大或过小，吸力过大时，动、静触头接触时以及衔铁与铁心接触时的冲击力也大，会使触头和衔铁发生弹跳，导致触头的熔焊或烧毁，影响电器的机械寿命；吸力过小时，会使衔铁运动速度降低，难以满足高操作频率的要求。
因此，吸力特性与反力特性必须配合得当，才有助于电器性能的改善。
在实际应用中，可调整反力弹簧或触头初压力以改变反力特性，使之与吸力特性有良好配合，参见答案图1所示。
2. 单相交流电磁机构为什么要设置短路环？它的作用是什么？三相交流电磁铁要否装设短路环？答：由于单相交流接触器铁心的磁通是交变的，故当磁通过零时，电磁吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开，磁通过零后电磁吸力又增大，当吸力大于反力时，衔铁又被吸合。
第一章参考答案1．什么是低压电器？低压电器是怎样分类的？答:（1）低压电器通常是指工作在交流50Hz（60Hz）、额定电压小于1200V和直流额定电压小于1500V的电路中,起通断、保护、控制或调节作用的电器。
（2）低压电器的分类方法很多,按照不同的分类方式有不同的类型，主要有按照用途分类、按照工作条件分类、按照操作方法分类和按照工作原理分类等分类方法。
2．什么是额定电流?什么是约定发热电流？两者有什么区别？答：（1) 额定工作电流：在规定的条件下，保证电器正常工作的电流。
（2）约定发热电流:在规定的条件下实验，电器在8小时工作制下，各部件的温升不超过极限数值时所承载的最大电流。
额定电流通常是持续工作的条件下，而约定发热电流是在8小时工作制下，后者大于前者。
3．我国的低压电器经历了哪几代？答:我国的低压电器产品大致可分为如下四代。
第一代产品：20世纪60年代至70年代初；第二代产品：20世纪70年代末至80年代；第三代产品：20世纪90年代；第四代产品：20世纪90年代末至今。
4．低压电器的发展趋势是什么？答:（1)智能化（2）电子化(3）产品的模块化和组合化（4）产品的质量和可靠性明显提高5．防止触电有哪些措施？答:（1) 防止接触带电部件常见的安全措施有绝缘、屏护和安全间距.(2）防止电气设备漏电伤人(3) 采用安全电压（4) 使用漏电保护装置(5）合理使用防护用具(6）加强安全用电管理6．接地有哪些种类？保护接地有哪些形式?答：按照接地的目的可将接地分为如下几类：①工作接地。
②保护接地，也称安全接地。
③过电压保护接地。
④防静电接地.7．保护接地要注意哪些问题?工作接地要注意哪些问题？答：保护接地要注意的问题：①电气设备都应有专门的保护导线接线端子（保护接线端子),并用‘’符号标记，也可用黄绿色标记。
不允许用螺丝在外壳、底盘等代替保护接地端子.②保护接地线用粗而短的黄绿线连接到保护接地端子排上，接地排要接入大地，接地电阻要小于4。
《电气控制与PLC应用》习题解答第一章常用低压电器1-1 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？怎么区分电压线圈与电流线圈？答：从外部结构特征上，直流电磁机构铁心与衔铁由整块钢或钢片叠制而成，铁心端面无短路环，直流电磁线圈为无骨架、高而薄的瘦高型。
交流电磁机构铁心与衔铁用硅钢片叠制而成，铁心端面上必有短路环，交流电磁线圈设有骨架，做成短而厚的矮胖型。
电压线圈匝数多，线径较细，电流线圈导线粗，匝数少。
1-2 三相交流电磁铁有无短路环，为什么？答：三相交流电磁铁无短路环。
三相交流电磁铁电磁线圈加的是三相对称电压，流过三相对称电流，磁路中通过的是三相对称磁通，由于其相位互差120º，所产生的电磁吸力零值错开，其合成电磁吸力大于反力，故衔铁被吸牢而不会产生抖动和撞击，故无需再设短路环。
1-3 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？答：交流电磁线圈误接入对应直流电源，此时线圈不存在感抗，只存在电阻，相当于短路状态，产生大的短路电流，立即将线圈烧毁。
直流电磁线圈误接入对应交流电源，由于阻抗存在，使线圈电流过小，电磁吸力过小；衔铁吸合不上，时间一长，铁心因磁滞、涡流损耗而发热，致使线圈烧毁。
1-4 交流、直流接触器是以什么定义的？交流接触器的额定参数中为何要规定操作频率？答：接触器是按主触头控制的电流性质来定义为是交流还是直流接触器。
对于交流接触器，其衔铁尚未动作时的电流为吸合后的额定电流的5~6倍，甚至高达10~15倍，如果交流接触器频繁工作，将因线圈电流过大而烧坏线圈，故要规定操作频率，并作为其额定参数之一。
1-6 交流接触器与直流接触器有哪些不同？答：1）直流接触器额定电压有：110、220、440、660V，交流接触器额定电压有：127、220、380、500、660V。
2）直流接触器额定电流有40、80、100、150、250、400及600A；交流接触器额定电流有10、20、40、60、100、150、250、400及600A。
习题与思考题1.电气图中，SB、SQ、FU、KM、KA、KT分别是什么电气元件的文字符号?答：SB-控制按钮；SQ-行程开关；FU-熔断器；KM-接触器；KA-中间继电器；KT-时间继电器。
2.说明“自锁”控制电路与“点动”控制电路的区别，“自锁”控制电路与“互锁”控制电路的区别。
答：依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象称为自锁，起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。
“一按（点）就动，一松（放）就停”的电路称为点动控制电路。
点动电路为“一按（点）就动，一松（放）就停”，不需要自锁触点，因短时工作，电路中可不设热继电器作过载保护；而自锁电路需要在起动按钮的两端并联自锁触点，在按下起动按钮并松开后，依靠自锁触点（接触器自身的辅助常开触点）接通电路，因电路工作时间较长，需要设热继电器作过载保护。
自锁是接触器（或其他电磁式电器）把自身常开辅助触点并接在起动按钮的两端，其作用是松开起动按钮后通过该常开辅助触点保持线圈通电。
互锁是把两个接触器的常闭辅助触点分别串接在对方接触器线圈的电路中以达到相互制约的作用。
即其中任一接触器线圈先通电吸合，另一接触器线圈就无法得电吸合。
1.什么叫减压起动?常用的减压起动方法有哪几种?答：减压起动：利用起动设备将电源电压适当降低后加到电机定子绕组上起动，以减小起动电流，待电机转速升高后再将电压恢复至额定值的起动方法称为降压起动。
笼型异步电动机常用的减压起动方法有：定子绕组串电阻减压起动、星-三角减压起动、自耦变压器减压起动、延边三角形减压起动和使用软起动器起动等方法。
绕线转子异步电动机减压起动方法主要有转子绕组串电阻减压起动方法。
4.电动机在什么情况下应采用减压起动?定子绕组为星形联结的三相异步电动机能否用星-三角减压起动?为什么?答：当电动机容量大于10kW以上通常采用降压起动。
正常运行时定子绕组为三角形联结的笼型异步电动机，可采用星-三角减压起动方法来限制起动电流。
模块一基本电气控制电路任务一思考与练习1.填空题（1）低压电器是指工作于交流1200伏以下或直流1500伏以下电路中的电器。
（2）接触器是一种低压自动切换的电磁式电器，具有控制和保护作用。
用于频繁地接通或断开交直流主回路和大容量控制电路。
（3）接触器的结构主要由电磁机构、触头系统和灭弧装置等组成。
（4）接触器的触点分主触点与辅助触点，其中前者用于通断较大电流的主电路，后者用于通断小电流的控制电路。
（5）线圈未通电时触点处于断开状态的触点称为动合触点，而处于闭合状态的触点称为动断触点。
（6）热继电器是利用电流热效应来切断电路的一种保护电器，它用作电动机的过载保护，不宜作为短路保护。
热继电器热元件的整定电流一般情况下取1.1~1.15倍电动机额定电流。
（7）熔断器用于各种电气电路中作短路保护。
（8）按钮帽做成不同颜色用以区别各按钮作用，一般用红色表示停止按钮，绿色表示启动按钮。
（9）接触器选用时，其主触点的额定工作电压应等于或大于负载电路的电压，主触点的额定工作电流应等于或大于负载电路的电流。
2.选择题（1）图示1-17电路中，（ b ）图能实现点动和自锁工作。
图1-17 题（1）图（2）图示1-18电路中，（b）图按正常操作时出现点动工作。
（a）（b）（c）图1-18 题（2）图3.熔断器与热继电器用于保护交流三相异步电动机时，能不能互相取代？为什么？答案：不能，熔断器用于短路保护而热继电器用于过载保护，熔断器保护时，断开电路的速度较快，而热继电器保护电路时需要一段时间的延迟。
短路保护需要快速性，因此不能互换。
4.电路中QS、FU、KM、FR和SB分别是什么电器元件的文字符号？答案：QS:刀开关FU:熔断器KM:接触器FR:热继电器SB:按钮5.交流接触器的主触点、辅助触点和线圈各接在什么电路中，应如何连接？答案：主触点接在主电路中，辅助触点接在控制电路中，线圈接在控制电路中。
串联6.电动机的起动电流很大，起动时热继电器应不应该动作？为什么答案：不应该，热继电器动作是在工作电流长时间超过额定值的时候才动作，而电动机启动瞬间产生较大电流时，热继电器不应该动作。
电气控制与PL C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。
电气控制与PLC习题参考答案
1、下列功能符号中，属于输出功能符号的是（A）
A.设备控制X0
B.开关控制Y0
C.比较控制K0
D.数字集中器S0
答案：B.开关控制Y0
2、PLC的主要功能是（B）
A.模拟控制
B.数字控制
C.组合控制
D.混合控制
答案：B.数字控制
3、PLC系统中的关键部件是（A）
A.CPU
B.I/O模块
C.变频器
D.电源
答案：A.CPU
4、PLC中的变量地址符号()
A.M
B.X
C.K
D.N
答案：A.M
5、在PLC系统中，最常用的控制器是（C）
A.时间控制器
B.计数器
C.算术逻辑单元
D.运行时间控制器
答案：C.算术逻辑单元
6、PLC的控制程序是一种（B）
A.计算机语言
B.图形语言
C.命令语言
D.自然语言
答案：B.图形语言
7、PLC的主要性能指标有（ABCD）
A.精度
B.容错
C.响应速度
D.可靠性
答案：A、B、C、D.精度、容错、响应速度、可靠性
8、PLC运行的前提是要有（BCD）
A.控制程序
B.控制系统
C.电源
D.输入输出模块
答案：B、C、D.控制系统、电源、输入输出模块
9、PLC能够实现（ABCD）
A.开关量控制
B.模拟量控制
C.计数控制
D.定时控制
答案：A、B、C、D.开关量控制、模拟量控制、计数控制、定时控制。
电气控制与PLC课后习题答案
第一章
1-4熔断器的额定电流，熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别？
熔断器的额定电流是指熔断器长期工作时，设备部件温升不超过规定值时所能承受大的电流；熔体的额定电流是熔体长期工作而不致熔断的电流；熔体的极限分断电流是指在规定的额定电压和功率因数的条件下，能分断的最大电流值，在电路中出现的最大电流值一般指短路电流值
1-8热继电器与熔断器的作用有何不同？（1-9热继电器在电路中的作用是什么？）在电器控制中，熔断器使用时串联在电路中，当电路或用电设备发生短路或过载时，熔体能自身熔断，切断电路，阻止事故蔓延，因而能实现短路或过载保护，无论是在强电系统或弱电系统中都得到广泛的应用。
热继电器是利用电流的热效应原理工作的电器，用于三相异步电动机的长期过载保护
1-10时间继电器与中间继电器在电路中各起什么作用？
时间继电器起到延时的作用
中间继电器起到中间放大的作用
1-12什么是主令电器，常用的主令电器有哪些？
主令电器是用来发布命令，改变控制系统工作状态的电器，它可以直接作用于控制电路，也可以通过电磁式电器的转换对电路实现控制，其主要类型有按钮，行程开关，万能转换开关，主令控制器，脚踏开关等
1-13接触器的作用是什么？
接触器是用来频繁地接通或断开交直流主电路或大容量控制电路等大电流电路
1-16接触器是怎样选择的？主要考虑哪些因素？
①接触器的类型选择
②额定电压的选择
③额定电流的选择
④吸引线圈额定电压选择
⑤接触器触头数量，种类选择；（其中③④为主要指标）
第二章
2-1自锁环节怎样组成？它起什么作用?并具有什么功能？
自锁是由命令它通电的主令电器的常开触点与本身的常开触点相并联组成（有两个元件并联在一起的），这种由接触器（继电器）本身的触点来使其线圈长期保持通电的环节叫“自锁”环节
“自锁”环节具有对命令的“记忆”功能，当启动命令下达后，能保持长期通电即长动，而当停机命令或停电出现后失去自锁不会自行启动，又叫零压保护，防止电源电压恢复时，电动机突然启动运转，造成设备和人身事故
2-2什么是互锁环节，它起到什么作用？
互锁是指生产机械或自动生产线不同的运动部件之间互相制约，又称为联锁控制。
它用来防止两个接触器同时得电
2-3在装有自动控制的机床上，电动机由于过载而自动停车后，有人立即按起动但不能开车，这可能是什么原因？
由于热惯性的作用，虽然已停车，但热元件的温度还没有降下来，所以热继电器动作后，
必须经过一段冷却时间，才可手动或自动复位。
2-9在电动机的主电路中既然装有熔断器，为什么还要装热继电器？它们各起什么作用？
热继电器是利用电流的热效应原理工作的电器，用于三相异步电动机的长期过载保护熔断器是一种结构简单、使用方便、价格低廉、控制有效的保护电器。
使用时串联在电路中，当电路或用电设备发生短路或过载时，熔体能自身熔断，切断电路，阻止事故蔓延，因而能实现短路或过载保护，无论是在强电系统或弱电系统中都得到广泛的应用。
熔断器只能保护电动机不超过最大电流，却不能反映电动机的发热状况，因此必须采用热继电器进行长期保护。
2-10为什么电动机要设零电压和欠电压保护？
如果欠压会造成所有相电流过大，从而烧坏电动机或线路，加了零电压和欠压保护后，当出现零压或欠压时，电源会自动切断
第三章
3-2为什么图3-2中的M1电机没有进行短路保护？
因为M1已经有QF（低压断路器）保护，故不用FU（熔断器）作短路保护
3-3为什么图3-2中的M3电机没有进行过载保护，而M1，M2电机有过载保护因为M3要频繁启动，电流冲击大，所以不安装过载保护
3-4CA6140型车床有哪些保护？是通过哪些电器元件实现保护的？（P66）短路保护：FU1和FU2实现主电路的短路保护，FU3实现变压器的短路保护，FU4,FU5和FU6实现控制电路和辅助电路的短路保护
过载保护：FR1和FR2热继电器实现过载保护，QF断路器也具有过载保护功能。
（M3因为要频繁启动，电流冲击大，不安装过载保护）
QF断路器实现过流，欠压和失压保护
位置保护：SQ1和SQ2是检测传动带罩和电气箱盖是否关好的位置保护，实现短路保护
第四章
4-1如果有两个交流接触器，他们的型号相同，额定电压相同，则在电气线路中如果将其线圈串联连接，则在通电时会出现什么情况？为什么？
两个交流接触器工作总有先后，不能同时工作。
因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器不能同时吸合
4-2电气控制设计中应遵循的原则是什么？设计内容包括哪些方面？
应遵循的原则是：㈠最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求
㈡在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单，经济
㈢保证控制线路工作的可靠性和安全性
㈣操作和维修方便：电气设备应力求维修方便，使用安全
设计内容包括：
①拟定电气设计的技术条件（任务书）
②选择电气传动形式及控制方案
③确定电动机的容量
④设计电气控制原理图
⑤选择电气元件，并制订电机与电气元件明细表
⑥画出电动机，执行电磁铁，电气控制部件以及检测元件的总布置图
⑦设计操作台、电气柜、电气安装板以及非标准电器和专用安装零件
⑧绘制装配图和接线图
⑨编写设计计算说明书和使用说明书
4-3如何根据设计要求选择拖动方案与控制方式？
①确定拖动方式：电动机的拖动方式有：单独拖动，一台设备只有一台电动机拖动；分立拖动，一台设备由多台电动机分别驱动各个工作机构，通过机械传动链连接各个工作机构
第五章
5-1为什么说可编程序控制器是通用的工业控制计算机？和一般的计算机系统相比，PLC有哪些特点？
因为可编程序控制器具有更大的灵活性，它可以方便地应用在各种场合。
和一般的计算机系统相比，可编程序控制器并不仅仅具有计算机的内核，它还配
置了许多使其适用于工业控制的器件。
它实质上是经过一次开发的工业控制用计算机
5-2作为通用的工业控制计算机，可编程序控制器有哪些特点？
①可靠性高，抗干扰能力强；②配套齐全，功能完善，适用性强；③易学易用，深受工程技术人员欢迎；④系统设计周期短，维护方便，改造容易；⑤体积小，重量轻，能耗低5-4可编程序控制器的硬件主要由哪几部分组成？
可编程序控制器的硬件主要由中央处理器（CPU），存储器（RAM,ROM），输入输出器件（I/O 接口），电源及编程设备五大部分构成
5-7可编程序控制器有哪些常用编程语言？
主要有梯形图和指令表（语句表
5-8说明PLC中CPU的两种工作状态，一个扫描工作过程主要有那几个阶段？每个阶段完成什么任务？
PLC中的CPU有两种基本工作状态，即运行（RUN）状态和停止（STOP）状态。
CPU运行状态是执行应用程序的状态
PLC系统正常工作时要完成如下工作：
①计算机内部各工作单元的调度，监控
②计算机与外部设备间的通讯
③用户程序所要完成的工作
以上工作都是分时完成的。
以用户程序的完成来说又可分为以下三个阶段：
ⅰ输入处理阶段，也称输入采样
ⅱ程序执行阶段
ⅲ输出处理阶段，也叫输出刷新阶段
这三个阶段也是分时完成的
第六章
6-2简述输入继电器，输出继电器，定时器及计数器的用途。
输入继电器是用于接收外部开关信号的
输出继电器是用于向外部负载发送信号的
定时器用于延时控制
计数器用于计数控制。
