电气控制与PLC应用-第5、8章习题与思考题参考解答
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参考答案项目11.选择(1) A (2) B (3) B (4) D (5) A (6) A (7) B (8) B 2.判断题(1) ×(2) ×(3) ×(4) √(5) √(6) ×3.设计题(1)附图1-1 第3题(1)参考图(2)附图1-2 第3题(2)参考图电气控制与PLC技术应用2(3)附图1-3 第3题(3)参考图(4)附图1-4 第3题(4)参考图参考答案 3项目21.答:C650普通车床电气控制具有QS隔离保护、FU1~FU6短路保护、FR1~FR2过载保护、PE接地保护、交流接触器KM1~KM5的失欠压保护5种保护。
2.答:50卧式车床主轴的正反转是通过交流接触器KM1和KM2主触点实现的。
KM1和KM2主触点在接线上实现了三相交流电流的倒序,从而实现了电动机的正反转。
3.答:(1) 当FU1断一根时,会使主轴电机缺相,在这种情况下启动或运行电动机,会无法启动,并出现很大的“嗡嗡声”,电机过热且会冒烟,烧毁电动机的一相绕组。
(2) 时间继电器KT的作用是防止电流表被启动电流冲坏,在启动的短时间内将电流表暂时短接掉,从而保护了电流表。
如果时间继电器KT是线圈断线,这种保护作用将会失去,电流表可能会烧毁。
4.答:在X62W型万能铣床电路中,YA的作用是快速进给电磁离合器。
当YA得电时,电磁离合器得电而吸合,使快速传动齿轮啮合,工作台实现快速移动。
5.答:SQ1工作台向右进给行程开关;SQ2工作台向左进给行程开关;SQ3工作台向前、向下进给行程开关;SQ4工作台向后、向上进给行程开关;SQ6进给变速冲动开关;SQ7主轴变速冲动开关。
SQ1、SQ2受纵向手柄控制;SQ3、SQ4受十字复合手柄控制;SQ6、SQ7受转速盘的蘑菇形手轮控制。
6.答:(1) 主轴制动采用反接制动方式,其特点是制动力矩大、制动迅速。
(2) 主轴和进给变速冲动的作用是保证变速过程的顺利进行。
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 〉课程习题第 1 章习题过流继电器能否用于绕线式交流异步电动机的过载和短路保护?鼠笼式交流异步电机的过载和短路保护使用过流继电器吗?为什么?1- 14 两台电动机不同时起动,一台电动机额定电流为 为 6.47A ,试选择同时对两台交流电机进行短路保护的熔断器额定电流及熔体的额定电流。
1-1 试述单相交流电磁铁短路环的作用。
1-2 低压电器常用的灭弧方法有那些?1-3 试比较刀开关与负荷 (铁壳 )开关的差异及各自的用途。
1-4 选择接触器时,主要考虑交流接触器的那些主要额定参数?1-5 两个 110V 的交流接触器同时动作时, 能否将其两个线圈串联接到 220V 电路上 ?为什么?1-6 中间继电器与交流接触器有什么差异?在什么条件下中间继电器也可以用来启动电动机?1-7 画出断电延时时间继电器电磁线圈和各种延时触点的图形和文字符号。
1-8 热继电器主要由哪几部分电气符号?用途与熔断器是否相同?直流电机的保护电路能否使用热继电器?1-9 空气式时间继电器的延时时间如何调节? JS7-A 型时间继电器触头有哪几类?1-10 试比较交流接触器线圈通电瞬间和稳定导通电流的大小, 并分析其原因。
1-11 组合开关与万能转化开关的结构有何异同?各有什么用途?1-12 叙述熔断器的额定电流和熔体额定电流的不同之处。
1-13 14.8A ,另一台电动机额定电流用控制流图分析图 2.3.4 所示自耦补偿起动控制电路的工作原理。
分析图 2.7.3 电液控制电路采用中间继电器 KA3 的原因。
2- 10 简述图 2.8.2 的工作原理,叙述起动过程中过载保护器件不会产生误动作的原因。
2-11 用继电接触器设计三台交流电机相隔 3 秒顺序起动同时停止的控制线路。
1-15 在电动机主回路装有 DZ20 系列断路器,电动机主回路是否可以不装熔断器?分析断路器与刀开关控制、保护方式的不同特点。
1-16 电动机的起动电流很大,在电动机起动时,能否按电动机的额定电流整定热继电器的动作电流?为什么?1-17 说明熔断器和热继电器保护功能的不同之处。
5.8 综合练习题一、判断题(正确打“(√)”、错误打“×”)(√)1-3,8-13,16-18,20-23,25;(×)4-7、14、15、19、24。
二、填空题1.水平 , 垂直。
2.只有线圈,动合或动断。
3.串联或并联,并联串联。
4.梯形图、助记符、逻辑功能图、高级。
5.动合和动断。
6.ANB,没有。
7.左,右,右。
8.右母线圈。
9.多次,不受。
10.继电器、晶体管或晶闸管。
11.接点,接点。
最右。
12.从左到右、从上到下左右母。
线圈。
三、简答题1.答:如果电路结构复杂,如果用ANB、ORB等难以处理,可以重复使用一些接点改画出等效电路, 这样能使编程清晰明了,简便可行,不易出错。
2.答:在电气原理图上输入信号的动断接点,在连接PLC面板输入端子时一定要改成动合接点,如果PLC输入端子连接成动断接点,表示PLC输入端电源已经接通。
为了正确显示梯形图,通常PLC输入端的动断接点全部改成动合接点。
所以,对输入动断接点的编程。
输入外部控制信号的动断接点,在编制梯形图时要特别引起注意,否则将造成编程错误。
3.答:助记符语言, 表示一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式,但比汇编语言直观,编程简单,比汇编语言易懂易学。
要将梯形图语言转换成助记符语言,必须先弄清楚所用PLC的型号及内部各种器件的标号,使用范围及每条助记符使用方法。
4.答:逻辑功能图也是PLC的一种编程语言。
也可以采用逻辑功能图来编写PLC程序,这种编程方式采用的是半导体逻辑电路的逻辑框图来表达。
5.答:梯形图是各种PLC通用的一种图形编程语言,在形式上类似于继电器控制电路。
它沿用了常开触点、常闭触点、继电器线圈、接触器线圈、定时器和计数器等术语及图形符号,也增加了一些简单的计算机符号,来完成时间上的顺序控制操作。
触点和线圈等的图形符号就是编程语言的指令符号。
这种编程语言与电路图相呼应,使用简单,形象直观,易编程,容易掌握,是目前应用最广泛的一种编程语言。
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.电磁机构的吸力和反应特性是什么?吸力特性和反应特性之间应该满足什么样的协同关系?答:电磁机构使电枢吸合的力与气隙长度之间的关系曲线称为吸力特性;电磁机构释放(重置)的力与气隙长度之间的关系称为反应特性。
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.单相交流电磁铁短路环断裂或脱落时会发生什么情况?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。
这是因为电枢在电磁机构工作时总是受到反作用力fr的影响。
由于当交流磁铁通过零点时,吸力也为零,电枢在反作用力fr的作用下被拉开。
磁通量通过零点后,吸力增加,当吸力大于反作用力时,电枢再次被拉入。
这样,电枢吸力在每个交流周期中必须过零两次,这使得电枢产生强烈的振动和噪音,甚至使铁芯松动。
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由一整块钢或工程纯铁制成,其励磁线圈为高薄型,没有线圈骨架,因此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。
三角形连接的电机必须使用带断相保护的三相热继电器;Y型电机可使用无断相保护的三相热继电器。
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作用。
它采用双金属片的热膨胀原理,其作用具有一定的滞后性;保险丝在电路中起短路保护作用。
它采用熔断器的热熔断原理,其动作是瞬时的。
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》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。
1-5 接触器的主要技术参数有哪些?其含义是什么?答:接触器的主要技术参数有极数和电流种类,额定工作电压、额定工作电流(或额定控制功率),约定发热电流,额定通断能力,线圈额定电压,允许操作频率,机械寿命和电寿命,接触器线圈的起动功率和吸持功率,使用类别等。
第2章习题4、结合图2.14,若隔离开关QB2为一台45KW电动机送电,电动机额定电流为85A,熔断器FA2的熔体电流应选多大?答:按2倍选取,熔体电流为170A。
9、如何快速地说出额定电压为380V的三相异步电动机的额定电流?答:电动机功率乘以2,比如22KW电动机,额定电流约为44A。
15、某台三相异步电动机主电路和控制线路如图2.47所示,当旋钮SF接通时,主电路接触器QA3吸合,电动机得电运行,一段时间之后,接触器QA3主触点自动断开,经测量,热继电器BB的常闭触点断开,可能的原因是什么?答:①电动机负载太大,导致电动机定子绕组电流增大,流经热继电器的电流也增大,一定时间后动作,其常闭点断开,使接触器QA3线圈失电;②三相电源缺相;③三相电压不平衡。
25、变频器输出电流能够采用传统的电磁式电流互感器测量吗?为什么?答:不能。
因为变频器输出频率在变化,而电磁式电流互感器适用于50Hz 的交流电,频率偏离50Hz时,测量不准确。
29、当电路正常运行电流为100A时,一般采用多大量程的电流表?为什么?答:一般采用量程为150A的电流表,因为在量程的约2/3处最准确。
31、某电气控制柜为三台电动机供电,电动机总功率为50KW,夏季时环境温度最高达40℃,若控制柜内采用铜电线,电源总开关所接电线的线径至少为多粗?答:50KW电动机每相电流约100A,在环境温度为达40℃时,35平方毫秒的铜线方可满足要求,考虑必须留有余量,应采用不低于50平方毫秒的铜线。
32、某电气成套设备的负荷总电流最大为1000A,环境温度最高达40℃,若控制柜内采用铜母线,电源总开关所接铜母线的规格应为多大?若采用铝母线,应采用多大规格?答:采用80*6或80*8的铜母线;采用80*10或100*8的铝母线。
第3章习题6、三相异步电动机直接启停控制线路如图3.42所示,其中图(a)为主电路,图(b)、(c)、(d)为相应的控制电路,请指出其中的错误,并改正。
《电气与PLC控制技术及应用》习题解答第1章常用低压电器1.1 答: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。
1.2答:三相交流电磁铁无短路环。
1.3答:交流电磁线圈误接入对应直流电源,立即将线圈烧毁。
直流电磁线圈误接入对应交流电源,铁心因磁滞、涡流损耗而发热,致使线圈烧毁。
1.4 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。
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,1.5答:接触器的主要技术参数有极数和电流种类,额定工作电压、额定工作电流(或额定控制功率)等。
1.6答:1)直流接触器额定电压等级不同。
2)直流接触器额定电流等级不同。
3)常用接触器线圈额定电压等级不同。
4)直流接触器启动功率和吸持功率相等。
交流接触器启动视在功率一般为吸持视在功率的5~8倍。
1.7 答:1)接触器极数和电流种类的确定。
2)根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。
3)根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。
4)根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。
5)接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。
6)接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。
1.8 答:按继电器线圈电流种类不同区分为交流电磁式继电器与直流电磁式继电器。
1.9答:电磁式继电器在结构上无灭弧装置,有调节装置。
电磁式接触器有灭弧装置,但无调节装置。
1.10答:吸力特性是指电磁机构的电磁吸力与衔铁和铁心之间气隙的关系曲线。
反力特性是指电磁机构使衔铁复位的力与气隙的关系曲线。
电磁机构的反力特性必须介于电磁吸力特性和剩磁吸力特性之间。
1.11 答:1)额定参数。
2)动作参数。
3)整定植。
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1.4.2电磁式继电器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电磁执行器件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5章S7-200 PLC的指令系统习题与思考题1.S7-200指令参数所用的基本数据类型有哪些答:S7-200 PLC的指令参数所用的基本数据类型有1位布尔型(BOOL)、8位无符号字节型(BYTE)、8位有符号字节型(SIMATIC模式仅限用于SHRB指令)、16位无符号整数(WORD)、16位有符号整数(INT)、32位无符号双字整数(DWORD)、32位有符号双字整数(DINT)、32位实数型(REAL)。
实数型(REAL)是按照ANSI/IEEE 754-1985标准(单精度)的表示格式规定。
2~255字节的字符串型(STRING)2.立即I/O指令有何特点它应用于什么场合答:立即指令允许对输入和输出点进行快速和直接存取。
当用立即指令读取输入点的状态时,相应的输入映像寄存器中的值并未发生更新;用立即指令访问输出点时,访问的同时,相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。
由于立即操作指令针对的是I/O端口的数字输入和数字输出信号,所以它们的位操作数地址只能是物理输入端口地址和物理输出端口地址。
3.逻辑堆栈指令有哪些各用于什么场合答:复杂逻辑指令,西门子称为逻辑堆栈指令。
主要用来描述对触点进行的复杂连接,并可以实现对逻辑堆栈复杂的操作。
复杂逻辑指令包括:ALD、OLD、LPS、LRD、LPP和LDS。
这些指令中除LDS外,其余指令都无操作数。
这些指令都是位逻辑指令。
栈装载与指令ALD用于将并联子网络串联起来。
栈装载或指令OLD用于将串联子网络并联起来。
逻辑推入栈指令LPS,在梯形图中的分支结构中,用于生成一条新的母线,左侧为主控逻辑块时,第一个完整的从逻辑行从此处开始。
逻辑读栈指令LRD,在梯形图中的分支结构中,当左侧为主控逻辑块时,该指令用于开始第二个和后边更多的从逻辑块。
逻辑栈弹出指令LPP,在梯形图中的分支结构中,用于恢复LPS指令生成的新母线。
装入堆栈指令LDS,复制堆栈中的第n级值,并将该值置于栈顶。
原栈中各级栈值依次下移一级,栈底值被推出栈而丢失。
4.定时器有几种类型各有何特点与定时器相关的变量有哪些梯形图中如何表示这些变量答:S7-200系列PLC的主机有256个定时器T0~T255,分为三种类型,每种类型的时间分辨率(或称为时基/时间增量/时间单位)又分为三种,如下表所示。
(1)接通延时定时器指令TON,用于接通单一间隔定时。
(2)有记忆接通延时定时器指令TONR,用于累计若干个时间间隔。
只能用复位指令进行复位操作,使当前值清零。
(3)断开延时定时器指令TOF,用于断开后的单一间隔定时。
与定时器相关的变量有:一个16位的当前值寄存器,用以存放计时累计的当前值(INT,最大计时值32767,单位ms或10ms或100ms,取决于时间分辨率);一个16位的预设值寄存器,用以存放定时时间的预设值PT(INT);一位状态位(BOOL),用以反映定时器的定时时间是否达到的状态,称为定时器位。
使能输入IN,用于控制定时器的工作状态。
5.计数器有几种类型各有何特点与计数器相关的变量有哪些梯形图中如何表示这些变量答:类型:S7-200系列PLC的计数器指令有两大类:通用计数器指令和高速计数器指令。
通用计数器指令有3种:增计数器指令CTU、减计数器指令CTD和增减计数器指令CTUD。
特点:(1)增计数器指令CTU每当增计数输入CU发生一次从OFF到ON的转换(正跳变-上升沿)时,该计数器的当前值就增加1。
如果当前值Cxxx≥预设值PV,则计数器位=ON;否则,计数器位=OFF。
当前值达到预设值后继续计数,计数当前值到最大值(32,767)时,计数器停止。
当复位输入R接通或执行复位指令时,计数器被复位,计数器位=OFF,当前值=0。
(2)增减计数器指令CTUD利用LD装载预设值。
当装载输入LD接通时,计数器复位,计数器位=OFF,当前值=预设值PV。
每当减计数输入CD发生一次从OFF到ON的转换(正跳变-上升沿)时,该计数器的当前值就减1。
计数当前值到0时,计数器停止,计数器位=ON,当前值=0。
利用复位指令复位时,CTD计数器位变为OFF,当前值变为0(教材P131有误)。
(3)减计数器指令CTD每当增计数输入CU发生一次从OFF到ON的转换时,该计数器的当前值就增1;每当减计数输入CD发生一次从OFF到ON的转换时,该计数器的当前值就减1。
如果当前值Cxxx≥预设值PV,则计数器位=ON;否则,计数器位=OFF。
当前值达到预设值后继续计数(增或减)。
当增计数达到最大值(32,767)时,在增计数输入端CU的下一个上升沿导致当前计数值绕回到最小值(-32,768)。
同样,计数达到最小值(-32,768)时,减计数输入端CD的下一个上升沿会导致当前计数值绕回到最大值(32,767)。
所以,CTUD是一个循环计数器,计数范围从-32768~+32767。
当复位输入R接通或执行复位指令时,该计数器被复位。
复位时,计数器位=OFF,当前值=0。
与计数器有关的变量及在梯形图中的表示方法:计数器地址:C0~C255,常数计数器当前值:C0~C255,INT型计数器的预设值(PV):INT型计数器位:C0~C255,BOOL型增/减计数信号输入:能流,BOOL型复位输入:能流,BOOL型装载信号输入:能流,BOOL型6.不同分辨率的定时器的当前值是如何刷新的答:不同分辨率的定时器,它们当前值的刷新时机是不同的,具体情况如下:1ms 分辨率定时器启动后,定时器对1ms 的时间间隔(时基信号)进行计时。
定时器位和当前值每隔1ms 刷新一次,与扫描周期不同步。
换句话说,如果扫描周期大于1ms ,则在一个扫描周期中定时器位和当前值可能要刷新多次。
10ms 分辨率定时器启动后,定时器对10ms 的时间间隔进行计时。
程序执行时,在每次扫描周期开始对10ms 定时器刷新,其方法是以当前值加上累积的10毫秒间隔的数目(自上一次扫描开始算起),所以在一个扫描周期内定时器当前值和定时器位保持不变。
100ms 分辨率定时器启动后,定时器对100ms 的时间间隔进行计时。
只有在执行到这些定时器指令时,这些定时器的当前值才被刷新(当前值加上积累的100毫秒间隔的数目(自前一次扫描开始算起))。
7. 写出图5-50所示梯形图的语句表程序。
(原题程序不分网络,应该按右图所示修改)答:语句表程序如下图5-50 习题7梯形图网络 1网络 1 //自复位定时器 // 网络注释 LDN T37 TON T37, +50网络 2 // 输出脉冲串 LD T37=答案图14 a)图5-51 习题8梯形图网络 1 // 自复位定时器 // 网络注释 LDNTON T32, +5000网络 2 // 输出脉冲串 LD T32=答案图14 d)网络 1 // 自复位定时器 // 网络注释 LDNTON T33, +500网络 2 // 输出脉冲串 LD T33=答案图14 c)网络 1 // 自复位定时器 // 网络注释 LDN TON T37, +50网络 2 // 输出脉冲串 LD T37=答案图14 b)网络1LDS , 1网络2LDR , 1答案图16网络1LDLDCTU C20, 50网络2LD C20=网络3// 网络注释LDLDCTU C30, 1000答案图15答案图17习题与思考题5-12:居室通风系统控制程序网络1 // 初始状态//激活第一个SCR段LDANANANS , 1网络2 // SCR段1://起动通风机1,/并延时1h LSCR网络3 // 起动通风机1// 网络注释LDS , 1网络 4 // 计时1h(3600s)LDNTON T37, 18000网络5LD T37=答案图17(续)网络 6 LD LD C20 CTD C20, 2网络7 // 计时到后, //关闭通风机1, //激活SCR 段2, //并停止本SCR 段 LD C20 R , 1 SCRT 网络8 SCRE网络9 SCR 段2:起动通风机2,并延时1h LSCRNetwork 10 // 起动通风机2 // 网络注释 LD S , 1Network 11 // 计时1h (3600s ) LDNTON T38, 18000Network 12LD T38 =网络 13LDLD C21CTD C21, 2网络14 // 计时到后,关闭通风机2,//激活SCR段3,并停止本SCR段LD C21R , 1SCRT网络15SCRE网络16 // SCR段3:起动通风机3,///并延时1hLSCR网络17 // 起动通风机3LDS , 1网络18 // 计时1h(3600s)LDNTON T39, 18000答案图17(续)网络19LD T39=网络20LDLD C22CTD C22, 2网络21 // 计时到后,关闭通风机3,//激活SCR段1,并停止本SCR段LD C22R , 1SCRT网络22SCRE网络23 // 停机LDR , 3答案图17(续)R , 3答案图18习题与思考题5-13:路灯控制程序(循环点亮)网络1 // 起动/停止LDOAN=网络2 // 停止LDR , 3网络3 // 灯1亮LDEUS , 1R , 2网络4 // 计时10h(36000s)LDANTON T37, 50网络5LD T37=网络6LDLD C20LDEUOLDCTD C20, 2网络7 // 计时到后,移位,下一个灯亮LD C20SHRB , , 3答案图19彩灯控制程序(循环点亮)网络1 // 起动/停止LDOAN=网络2 // 停止LDR , 8网络3 // 灯1亮LDEUS , 1网络4 // 计时LDANTON T33, 10网络5LD T33=网络6 // 计时到后,循环左移//,下一个灯亮LDRLB QB0, 1网络1LDMOVW 240, VW100MOVW VW100, AC0/I +8, AC0答案图2010.564000y x =+Scal n ()*R M Offset Span=-答案图21习题与思考题5-16 网络1 LDITD AIW0, AC0DTR AC0, AC0/R , AC0+R , AC0MOVR AC0, VD200答案图23习题与思考题5-18: 定时()中断采集模拟量 网络1 // 首次扫描调用子程序0 LD CALL SBR0答案图22习题与思考题5-17 网络1 LD MOVR , AC0 -R , AC0*R , AC0ROUND AC0, AC0DTI AC0, LW0MOVW LW0, AQW2子程序0网络1 1秒ATCH INT0, 10//连接中断服务程序ENI//全局性允许中断中断程序0网络1 // INT_0// 每100 ms读取AIW2的值LDMOVW AIW2, VW100答案图23续图5-52 习题22梯形图(a )(b )答案图26 习题与思考题5-21 网络1 // 网络标题 // 网络注释 LDTODR VB100//读实时时钟MOVB VB107, VB108//为减法做准备-I 1, VW108//修正"星期"数值SEG VB108, VB110 //转换成七段显示码气图中,SB 、SA 、SQ 、FU 、KM 、KA 、KT 、QF 分别是什么电器元件的文字符号 答:-SB :控制按钮;SA :旋钮开关; SQ :行程开关或接近开关;FU :熔断器; KM :接触器: KA :中间继电器:KT :时间继电器。