PLC 第二章习题答案

第二章2-1 什么叫自锁，互锁，如何实现？答：自锁是依靠接触器自身的辅助触点来保证线圈继续通电的现象。

实现自锁的方法是将接触器自身辅助常开触点与启动按钮并联。

互锁是指在同一时间里两个接触器只允许一个工作的制约控制作用。

在控制线路中利用两个接触器的常闭触点来实现相互控制。

2-2在电动机正反转控制电路中，已有按钮的机械互锁，为什么还采用电气互锁？答：虽然线路中采用了按钮的机械互锁，但不能保证其中一个接触器不会发生故障而卡滞住或者触点烧结住而不能断开。

如果不采用电气互锁，另一个接触器还会吸合造成短路的严重后果。

在三相电动机的正反控制中，机械互锁是防止按钮误操作，电气互锁是防止接触器失灵（如触桥卡住，触点熔焊，牵引电磁出现剩磁），所以组合起来才能达到安全运行的目的。

2-3 三相笼型异步电动机常用的降压启动方法有几种？答：降压启动方法有：（1）定子串电阻降压启动，（2）星形―三角形降压启动（3）自耦变压器降压启动2-4电动机在什么情况下采用降压启动？定子绕组为星形接法的笼型异步电动机能否采用星形―三角形降压启动，为什么？答：（1）三相异步电动机采用直接启动时，虽然控制线路结构简单，使用维护方便，但启动电流很大，这样大的启动电流不仅会减低电动机的寿命，而且还会使变压器二次电压大幅下降，引起电源电压波动，影响同一电网路中其他设备的正常运行，所以对于容量较大的电动机来说，必须采用降压启动的方法，以限制其启动电流（2）定子绕组为星形接法的笼型异步电动机不能采用星形―三角形降压启动因为星形接法电动机绕组的额定电压为220V当变为三角形接法时，加在绕组上的电压为380V，超过了绕组所能承受的电压值，时间一长，绕组将发热而烧毁。

2-5鼠笼异步电动机降压启动的目的是什么？重载时宜采用降压启动吗？答（1）鼠笼异步降压启动的目的是：鼠笼异步电动机由于启动电流很大，在短时间内会使输电路上产生很大电压降落，造成电网电压显著下降。

第2章习题答案1. 如何建立项目？答：1）打开已有的项目文件。

用菜单命令“文件”→“打开”，在“打开文件”对话框中，选择项目的路径及名称，单击“确定”，打开现有项目。

2）创建新项目。

菜单命令“文件”→“新建”；或者点击浏览条中的程序块图标，新建一个项目。

2. 如何在LAD中输入程序注解？答：LAD编辑器中共有四个注释级别：项目组件（POU）注释、网络标题、网络注释、项目组件属性。

项目组件（POU）注释：在“网络1”上方的灰色方框中单击，输入POU注释。

●单击“切换POU注释”按钮或者用菜单命令“查看”→“POU注释”选项，在POU注释“打开”（可视）或“关闭”（隐藏）之间切换。

可视时，始终位于POU顶端，并在第一个网络之前显示。

网络标题：将光标放在网络标题行，输入一个识别便于该逻辑网络的标题。

网络注释：将光标移到网络标号下方的灰色方框中，可以输入网络注释。

网络注释可对网络的内容进行简单的说明，以便于程序的理解和阅读。

●单击“切换网络注释”按钮或者用菜单命令“查看”→网络注释，可在网络注释“打开”（可视）和“关闭”（隐藏）之间切换。

3. 如何下载程序？1）下载之前，PLC必须位于“停止”的工作方式。

检查PLC上的工作方式指示灯，如果PLC没有在“停止”，单击工具条中的“停止”按钮，将PLC至于停止方式。

2）单击工具条中的“下载”按钮，或用菜单命令“文件”→“下载”。

出现“下载”对话框。

3）根据默认值，在初次发出下载命令时，“程序块”、“数据块”和“系统块”复选框都被选中。

如果不需要下载某个块，可以清除该复选框。

4）单击【确定】，开始下载程序。

如果下载成功，将出现一个确认框会显示以下信息：“下载成功”。

4. 如何在程序编辑器中显示程序状态？PLC置于RUN工作方式，起动“程序状态监控”查看PLC数据值。

方法如下：单击“程序状态监控”按钮或用菜单命令“调试”→“程序状态监控”，在梯形图中显示出各元件的状态。

第二章习题与思考题参考答案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。

3.什么叫减压起动?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。

第1章习题答案1.1 图形符号通常是指用于图样或其他文件表示一个设备或概念的图形、标记或字符。

文字符号是用于标明电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态和特征的，可在电器设备、装置和元器件上或其近旁使用，是用以表明电器设备、装置和元器件种类的字母代码和功能字母代码。

图形符号由符号要素、限定符号、一般符号以及常用的非电气操作控制的动作（如机械控制符号等），根据不同的具体器件情况构成。

文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。

1.2 电气原理图是说明电气设备工作原理的线路图。

表示各种电气设备在机械设备和电气控制柜中的实际安装位置。

电气互连图是用来表明电气设备各单元之间的接线关系的。

电气原理图中不考虑电气元件的实际安装位置和实际连线情况，只是把各元件按接线顺序用符号展开在平面图上，用直线将各元件连接起来。

电气设备安装图提供电气设备各个单元的布局和安装工作所需数据的图样。

电气互连图一般不包括单元内部的连接，着重表明电气设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接。

1.3 接触器主触点被卡住、触点熔焊在一起可能引起动铁心不能释放。

应立即切断电源。

1.4 中间继电器触点因为通过控制电路的电流容量较小，所以不需加装灭弧装置。

当被控电动机启动电流小于中间继电器触点的额定电流时。

1.5 电动机启动时的启动电流很大，启动时热继电器不会动作。

因为电动机启动时间短，热继电器来不及动作。

1.6 JS7－A型时间继电器电磁机构翻转180°安装后，通电延时型可以改换成断电延时型，那么这种时间继电器就具有四种类型的触点：延时闭合动合触点；延时断开动断触点；延时断开动合触点；延时闭合动断触点。

1.7 按钮互锁正、反转控制线路存在的主要问题是容易产生短路事故。

电动机正转接触器主触点因弹簧老化或剩磁的原因而延迟释放时，或者被卡住而不能释放时，如按下反转按钮，则反转接触器又得电使其主触点闭合，电源会在主电路短路。

1.10 正转和反转。

2.3习题1.填空题1）LAD（梯形图）、STL（语句表）和FBD（功能块图）、相互转换2）组态和编程的基本应用程序、所有数据、SIMATIC管理器自动启动3）项目结构视窗、层次结构、对象视窗、结构对应项的内容4）项目的树形结构、所选视图左半部分已打开的对象所包含的对象5）硬件配置和参数分配、“下载”、必须建立一个带有SIMA TIC工作站的项目6）识别、评估、诊断的结果7）模拟PLC执行用户程序的全过程的、无任何硬件的情况下模仿实际工作状态、发现和排除错误2. 简述STEP7的组成及各部分的作用。

STEP 7标准软件包中包含有一系列应用程序（工具）（1）SIMATIC管理器SIMATIC管理器是用于组态和编程的基本应用程序。

它可以管理一个自动化项目中的所有数据，而无论其设计用于何种类型的可编程序控制系统（S7/M7/C7），编辑数据所需的工具由SIMATIC管理器自动启动。

(2)编程语言STEP 7软件的标准版支持LAD（梯形图）、STL（语句表）和FBD（功能块图）3种基本编程语言，并且在STEP 7中可以相互转换。

专业版附加对GRAPH（顺序功能图）、SCL （结构化控制语言）、HiGraph（图形编程语言）、CFC（连续功能图）等编程语言的支持。

（3）符号编辑器通过符号编辑器，可以管理所有共享符号。

（4）硬件配置硬件组态工具可以为自动化项目的硬件进行组态和参数设置，可以对机架上的硬件进行配置。

（5）网络配置（NetPro）可以使用NetPro通过MPI实现时间驱动的循环数据传送，（6）硬件诊断这些功能可以概览可编程序控制器的状态，概览可显示符号来指示各个模块是否发生故障。

双击故障模块可显示关于故障的详细信息，该信息的范围视各个模块而定3. 在SIMATIC管理器中可执行哪些功能？可在SIMATIC管理器中执行下列功能：∙设置项目∙配置硬件并为其分配参数∙组态硬件网络∙程序块∙对程序进行调试4.硬件组态的任务有哪些？使用该工具可对自动化项目的硬件进行组态（配置）和参数赋值，它具有以下功能：1）组态CPU时，可以从电子目录中选择一个机架，并在机架中将选中的模块安排在所需要的槽上。

2-51所示控制电路。
a）
KM1 （KA1 KA2)(KA1 KA3) KA1KA1 KA1KA3 KA2KA1 KA2KA3 KA1 （ 1 KA2 KA3 ） KA2KA3 KA1 KA2KA3
b）
KM KA1KA2 KA1 KA3 KA2KA3 KA1KA2 KA1 KA3
电路图自己画
习题3：电气控制中的常用保护措施有哪些？各通过什么电气元件 实现？
答： 1、短路保护：短路电流会产生高热和强大的反电动势引起电气 设备绝缘损坏、使电源受到冲击、电动机和电路中的各种电气设备产 生机械性损坏。在电器控制线路中，通常采用熔断器或断路器，也可 用过电流保护继电器作短路保护。 若主电路采用三相四线制或对变压器采用中性点接地的三相三线 制的供电电路中，必须采用三相短路保护。 2、过流保护：过电流一般比短路电流要小。采用过电流继电器和接触 器配合使用。 3、过载保护：通常采用热继电器作笼型电动机的长期过载保护。 4、零电压（失电压）保护：是指防止停电后电压恢复时电动机自起动 的保护。零电压保护通常采用并联在起动按钮两端的接触器的自锁触 头来实现。 5、失电压保护:当电动机正常运转时，由于电压过分降低，将引起一 些电器释放，造成控制电路工作失调，可能产生事故，另外电压过低 可能使电机堵转，造成电机损坏。因此，必须在电源电压降到一定值 以下时切断电源，即为欠电压保护。
（KA1 KA2)(KA1 KA2 KA3KA1) KA3 c）KM1 KA1KA2 KA1 KA2KA3 KA3 KA1KA2 KA3 （KA2KA3 1 ） KA1KA2 KA3
KM2 （KA1 KA2)(KA1 KA3) KA1KA2(KA4 KA1) KA3 KA1KA1 KA4 KA1KA2 KA3 KA1KA2 KA3

习题答案第二章题目2-1、什么就是可编程控制器PLC？与继电器控制与微机控制相比它得主要优点就是什么？2-2、各发展阶段得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、抗干扰能力强得主要原因何在？2-4. PLC基本单元(主机)有哪几部分组成？各部分得作用就是什么？2-5. PLC内部存储空间可分为哪几部分？各部分得存储内容就是什么？2-6、 FX2系列PLC内部供编程使用得软器件有哪几种？各有什么用途？2-7、特殊用途得辅助继电器、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□□□)就是如何表示得？2-9、 PLC采用什么工作方式？其特点就是什么？2-10.开关量输入信号得脉冲宽度有什么限制？通常PLC开关量得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最少响应时间就是多少？I/0响应迟后得主要因素有哪些？提高I/O响应速度得主要措施有哪些？2-12、何谓I/O寻址方式？PLC 得I/O寻址方式有几种？2-13、 PLC 得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映象区得方式有哪几种？2-14、 PLC得定时器就是如何组成得？采用何种计时方式？当前值与线圈逻辑状态就是如何刷新得？产生计时误差得原因就是什么？2-15、 FX2系列PLC内部提供哪些类型得定时器？各类定时器得计时分辨率与计时范围就是多少？设定值K就是如何计算？2-16、 PLC得计数器就是如何组成得？FX2系列PLC内部提供哪些类型得计数器？采用何种计数工作方式？各类计数器得最高频率如何确定？第二章解答2-1、什么就是可编程控制器PLC？与继电器控制与微机控制相比它得主要优点就是什么？答:可编程控制器就是一种数字运算操作得电子系统,专为在工业环境下应用而设计,它采用了可编程得存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术运算等操作得指令,并通过数字式与模拟式得输入与输出,控制各种类型机械或生产过程。

第2章习题及答案1．简述PLC的定义。

PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。

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，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。

而有关的外围设备，都应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。

2．PLC有哪些特点？1．可靠性高、抗干扰能力强 2．功能强、应用面广 3．使用方便、适应性强 4．编程方便易学 5．系统设计、安装、调试工作量少 6．维修方便 7．体积小、重量轻、能耗低3．PLC与一般的计算机控制比较有哪些优点？（1）PLC系统采用功能模块的结构形式，可进行单元组合。

在硬件和软件上的这种结构，使PLC 系统对环境的适应性增强。

而计算机控制系统的组合性较差。

（2）PLC系统采用扫描方式工作，有利于顺序逻辑控制的实施，各个逻辑元素状态的先后次序对时间的对应关系较明确，此外，扫描周期也较一致。

而计算机控制系统按用户程序指令，以中断方式工作。

（3）PLC系统是分散的自治系统，它可以作为下位机完成分散的控制功能，比起直接计算机的集中控制有质的飞跃。

（4）适应恶劣工业应用环境。

构成PLC的元器件进行了严格的筛选和简化，排除了因元器件问题而造成的故障。

PLC系统在使用中发生的故障一般是由于PLC的外部开关、传感器和执行机构引起的，而非PLC本身引起的。

在恶劣环境下的可靠性正是PLC存在的意义。

工业用微机的耐环境水平无论是在硬件还是在软件上都无法和PLC相比。

另外，PLC程序设计简单，易学易懂易维护，更适合工程技术人员。

4．PLC与继电接触器控制比较有哪些优点？（1）灵活性和扩展性继电接触器控制系统是由继电器等低压电器采用硬件接线实现的，连线多而复杂，且由于继电器触点数目有限，其灵活性和扩展性差；PLC系统是由软件和硬件组成的，通过编程来实现要求的功能，要改变控制功能，只需改变程序即可，故也称“软接线”，外围连线少，体积小，其软继电器的触点理论上可使用无限次，因此其灵活性和扩展性极佳。

第二章 S7-1200的硬件结构和安装维护1、S7-1200 PLC由哪几部分组成的？参考答案：微处理器、集成电源、输入电路和输出电路等。

2、S7-1200支持的通信类型有哪些？参考答案：I-Device，PROFINET，PROFIBUS，远距离控制通信，点对点（PtP）通信，USS 通信，Modbus RTU，AS-i，I/O Link MASTER等。

3、请总结S7-200与S7-1200的差异。

参考答案：S7-1200作为新推出的紧凑型控制器，定位在原有的SIMATIC S7-200和S7-300产品之间。

它与S7-200之间的区别和差异主要体现在几个方面：硬件、通信、工程、存储器、功能块、计数器、定时器、工艺功能等。

（1）硬件在硬件扩展方面，S7-200最多支持7个扩展模块，而S7-1200支持扩展最多8个信号模块和最多3个通信模块。

硬件组态方面，S7-200的地址自动分配，不能改变；而S7-1200的地址可以由用户手动重新分配。

（2）通信通信方面，S7-200和S7-1200都支持通过RS232 和RS485实现点对点通信，支持ASCII，USS和Modbus等通信协议。

S7-200需要RS232转换器实现RS232的串口通信，而S7-1200通过RS232通信模块即可实现。

S7-1200本机集成了PROFINET以太网接口，支持与编程设备，HMI和其它CPU的通信。

（3）工程应用S7-1200的编程软件STEP 7 Basic提供了一个易用、集成的工程框架，可以用于SIMATIC S7-1200 PLC、精简HMI面板和伺服系统的组态。

（4）存储器存储器方面，S7-200的程序存储器和数据存储器的大小是固定不变的，而S7-1200的则是浮动的。

装载存储区方面，S7-1200 CPU的符号表和注释可以在线获得，即S7-1200 CPU的符号表和注释可以保存在CPU中，而S7-200不支持此功能。

【电气控制与PLC】课后习题及答案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应用技术习题答案第二章、继电-接触控制电路的基本环节2-11、指出图2-29所示的Y-Δ减压启动控制电路中的错误，并画出正确的电路。

2-12：试分析图2-13b所示的电路中，当时间继电器KT延时时间太短或延时闭合与延时断开的触点接反，电路将出现什么现象？1、定时时间太短，不能实现完全降压启动。

2、如果通电延迟定时器的通电延时闭合与通电延时断开触点接反；电动机三角形启动，工作时按星形连接。

2-13两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求M1先起动，在M1起动15S后才可以起动M2；停止时，M1、M2同时停止，试画出其电气原理图。

2-14、两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求即可实现M1、M2分别启动和停止，又可实现两台电动机的同时停止。

试画出其电气原理图。

2-15、三台电动机MAl、MA2，MA3，要求按起动按钮SB1时，按以下顺序起动：MA l→MA2→MA3。

当停止时，按起动停止SB2时，则按照相反的顺序停止，即MA3→MA2→MA1。

起动和停止的时间间隔均为10S。

试画出其电气原理图。

2、题目分解：该系统要使用三个交流接触器QA1、QA2、QA3来控制三台电动机启停。

有一个启动按钮SF1和一个停止按钮SF2，另外要用四个时间继电器KF1、KF2、KF3和KF4。

其定时值依次为T1、T2、T3和T4。

工作顺序如图2-34所示。

图2–34、三台电动机工作顺序3、解题分析1〕、从图2-34中可以看出：MA l的启动信号为SF1，停止信号为KF4计时到；MA2的启动信号为KF1计时到，停止信号为KF3计时到；MA3的启动信号为KF2计时到，停止信号为SF2。

在设计时，考虑到启/停信号要用短信号，所以要注意对定时器及时复位。

2〕、该电气控制系统的主电路如图2-35(a)所示。

图2 -35〔a〕三台电动机顺序启/停控制电路主电路3〕、该系统的电气控制线路原理图如图2-35(b)所示。

三台电动机顺序启/停控制电路图2-35(b)中的KF1，KF2线圈上方串联了接触器QA2和QA3的常闭触点，这是为了得到启动短信号而采取的措施；KF2、KF1线圈上的常闭触点KF3和KF4的作用是为了防止QA3和QA2断电后，KF2和KF1的线圈重新得电而采取的措施。

可编程序控制器习题答案第一章习题答案1、什么是可编程序控制器？答：可编程序控制器是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置。

2、可编程序控制器主要有哪些特点？答：1、可靠性高，抗干扰能力强2、通用性强，使用方便3、程序设计简单，易学易懂4、采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便5、系统设计周期短6、安装简便，调试方便，维护工作量小7、对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产3、举例说明可编程序控制器目前的应用场合。

答：可编程序控制器的应用形式主要有以下几种类型：1.开关逻辑控制2.模拟量控制3.顺序（步进）控制4.定时控制5.计数控制6.闭环过程控制7.数据处理8.通信和联网针对以上的应用形式，目前可编程序控制器已广泛地应用在选煤、酿酒、化工、反应堆、锅炉以及位置和速度等控制中。

4、简述PLC的发展概况和发展趋势。

答：1、向高速、大存储容量方向发展2、向多品种方向发展a、在结构上由整体结构向小型模块化方向发展，使系统配置更加方便灵活。

b、开发更丰富的I/O模块c、PLC的规模向两端发展d、发展容错技术e、增强通信网络功能f、实现软、硬件标准化第二章习题答案1、可编程序控制器主要构成有哪几部分？各部分功能是什么？答：可编程序控制器主要有中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口、电源等组成。

中央处理器包括微处理器和控制接口电路，微处理器是PLC的运算和控制中心，能实现逻辑运算、数字运算、协调控制系统内部各部分功能的作用，控制接口电路是微处理器与主机内部其他单元进行联系的部件，主要有数据缓冲、单元选择、信号匹配、中断管理等功能。

存贮器主要用于存储系统程序和用户程序等功能。

输入/输出单元是可编程序控制器的CPU与现场输入、输出装置或其他外部设备之间的连接接口电路。

电源单元是PLC的电源供电部分，他的功能是把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。

2-1 QS-电源开关，FU熔断器KM接触器KA中间继电器KT 时间继电器SB按钮2-2 直接启动的优点是所需设备少，启动方式简单，成本低。

理论上来说，所有的电动机都可以直接启动。

经常启动的电动机，需要提供电源的变压器的容量大于电动机容量的5倍以上；不经常启动的电动机，需要提供电源的变压器容量大于电动机容量的3倍以上；这一要求对于小容量的电动机容易实现，所以小容量的电动机绝大部分都是直接启动的，不需要降压启动。

对于大容量的电动机来说，一方面是提供电源的线路和变压器容量很难满足电动机直接启动的条件，另一方面强大的启动电流冲击电网和电动机，影响电动机的使用寿命，对电网稳定运行不利，所以大容量的电动机和不能直接启动的电动机都要采用降压启动。

2-3改变电机三相电源中的任意两相位置就可使定子旋转磁场的方向改变!被旋转磁场推动的转子改变转向2-4所谓能耗制动，即在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用已达到制动的目的。

反接制动是电机的一种制动方式，它通过反接相序，使电机产生起阻滞作用的反转矩以便制动电机。

动机每相定子绕组中串联一定的电阻，以限制反接制动电流，避免绕组过热或和机械冲击。

2.能耗制动比反接制动所消耗的能量少，其制动电流比反接制动要小的多，但能耗制动的制动效果不如反接制动。

能耗制动的制动效果与通入定子绕组的直流电流的大小和电动机转速有关，在转速一定时，直流电流越大，制动效果越好，所以能耗制动仅适用于电动机容量较大，要求制动平稳和制动频繁的场合，在低速时制动不十分迅速，同时需要一个支流电源装置，控制线路相对比较复杂。

2-5交流接触器通过自身的常开辅助触头使线圈总是处于得电状态的现象叫做自锁互锁，说的是几个回路之间，利用某一回路的辅助触点，去控制对方的线圈回路，进行状态保持或功能限制。

一般对象是对其他回路的控制。

《S7-200 PLC 基础教程》第2版部分习题参考答案由于设计方法和设计思路的不同，程序设计的题目可能有多个答案，给出的答案仅供参考。

可以用PLC 或仿真软件检验设计的程序是否正确。

第2章习题答案题6的答案：转换后的数字量0～32 000对应的频率为4500～5500（单位为0.01Hz ），频率的计算公式为450032450003200045005500+=--NN f ＋＝(0.01Hz)题7的答案：4～20mA 的模拟量对应于数字量6 400～32 000，即温度值−100～1 000（单位为0.1°C ）对应于数字量6 400～32 000，根据上述比例关系，得出温度T 的计算公式为640032000)100(10006400)100(---=---N T 100)6400(25611100)6400(640032000)100(1000--=-----=N N T （0.1°C ） 可以用N ＝32 000和6 400来检验温度值是否为1 000和－100（单位为0.1°C ）。

第3章习题答案题3的答案题2的答案题4的答案LD AN O AI LDNI A OLD NOT = I A SI LDN O ALD RI0.7I1.4I0.2I0.3I0.5I0.1Q0.3I1.0Q0.5, 1I1.2I1.3M2.4, 1LD O LPS AN A =LR D A =LPP I0.0M1.2I0.1T37Q0.3I0.5M2.2LDN O C 21ALD =Q2.4I0.4LDN O O LD AN A LD AI OLD ON C 22M1.3M3.5M2.1I0.4T21I0.2I2.7Q0.4ALD O I1.4EU S Q3.3, 1A M2.2TONT37, 100LPS LPP LPS LPP题6的答案I0.0 Q0.0I0.4Q 2.1I0.2I0.0Q 0.3I0.4I0.1M0.2M3.7I0.5I1.5M3.7IIPNOTI0.4SI 1Q 0.3题7的答案题8的答案I0.1I0.2I0.0I0.5I4.6Q 2.1Q 0.3M3.6I0.4I0.4R 125T37IN PTTO N 100ms题9的答案I0.1I2.7I0.5I0.7I0.3M0.1II0.4NOTI0.3M0.2IQ 0.4I2.5M3.530C UR PTC TUC 41N题10：I0.3的常开触点不能放在线圈的右边，梯形图中不能出现输入点的线圈，不能使用两个M0.2的线圈，立即赋值指令只能用于输出Q ，M0.8中的位地址不能大于7，立即输入触点只能用于输入位I ，M0.2的线圈不能直接连接在左侧母线上，T32是1ms 定时器，其常闭触点不能接在它自己的IN 输入端，T32无设定值。

第2章练习题参考答案1. 简述PLC的定义。

答：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，并通过数字式或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外围设备，都应按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。

2. 与继电器控制系统相比，PLC控制系统有哪些优点？答：PLC控制系统的优点是：（1）硬件结构简单（2）控制逻辑更改方便（3）系统稳定、维护方便3. 整体式PLC与模块式PLC分别适用于什么场合？答：整体式的PLC具有结构紧凑、体积小、重量轻、价格低的优势，适合常规电气控制。

整体式的PLC也称为PLC的基本单元，在基本单元的基础上可以加装扩展模块以扩大其使用范围。

模块式的PLC是把CPU、电源、输入接口、输出接口等做成独立的单元模块，具有配置灵活、组装方便、便于扩展的优势，适合输入/输出点数差异较大或有特殊功能要求的控制系统。

4.PLC的硬件由哪几个部分组成，各有什么作用？答：PLC主要由CPU、存储器、I/O接口、通信接口和电源等几部分组成。

（1）中央处理器CPU是PLC的逻辑运算和控制中心，协调系统工作。

（2）存储器PLC的存储器ROM（只读存储器）中固化着系统程序，用户不可以修改。

存储器RAM （随机存储器）中存放用户程序和工作数据，以方便用户修改程序，在PLC断电时为了防止RAM中的信息丢失，由锂电池供电（或采用Flash存储器，不需要锂电池）。

（3）输入接口输入接口用来完成输入信号的引入、滤波及电平转换。

（4）输出接口输出接口用来控制负载。

（5）通信接口通信接口是PLC与外界进行交换信息和写入程序的通道，S7-200系列PLC的通讯接口类型是RS-485。

（6）电源PLC的电源是一种将外部电源（AC220V）转换为PLC内部器件使用的各种电压（通常是5V、24VDC）的开关稳压电源。

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。

1-1 不能，因为熔断器用于短路保护；热继电器用于过载保护，且由于热效应，热继电器在短路时来不及动作，故不能起到短路保护。

1-2 接触器有三个主触点，电流较大，用于主电路。

中间继电器触点多，容许的电流通常比接触器小，用于控制电路。

当主电路电流较小时，可用中间继电器触点代替接触器的主触点。

1-3 不会，热继电器动作需要时间。

1-41-5 不可以，同1-11-6 短路、过载、零电压及欠电压保护1）短路保护电动机绕组或导线的绝缘损坏，或者线路发生故障时，都可能造成短路事故。

短路时，若不迅速切断电源，会产生很大的短路电流，使电气设备损坏。

2）过载保护三相异步电动机的负载突然增加、断相运行或电网电压降低都会引起过载。

电动机长期超载运行，其绕组温升将超过允许值，会造成绝缘材料变脆、变硬、减少寿命，甚至造成电动机损坏，因此要进行过载保护。

3）零电压及欠电压保护零电压保护是为防止电网失电后恢复供电时，电动机自行启动而实行的保护。

当电动机正在运行时，如果电源电压因某种原因消失，那么在电源电压恢复时，必须防止电动机自行启动。

否则，将可能造成生产设备的损坏，甚至发生人身事故。

而对电网来说，若同时有许多电动机自行启动，则会引起过总电流增加，也会使电网电压瞬间下降，因此要进行零电压保护。

1-111-12 SQ1原点SQ2终点1-131）电流或电压达不到额定值，电动机相当于降压启动和运行。

2）KS失灵，无法停车。

2-32-4有点动，说明KM1有电，只是没有自锁，即KA可能有问题。

KA问题不影响冷却泵，故冷却泵还可以工作。

2-5冷却泵和快速电机的功率小，工作电流小，中间继电器触点可承受。

2-6YC1：主轴制动电磁离合器YC2：工作台进给电磁离合器YC3：快速移动电磁离合器2-7 在将变速手柄推回原位置时，将瞬间压下主轴变速行程开关SQ5，使SQ5常闭触点（C6）断开，KM2线圈（D6）断电，主电动机M1停止；SQ5常开触点（C6）闭合，KM2线圈（D6）又瞬间通电，主电动机M1作瞬时转动，有利于齿轮啮合。