电气控制与PLC技术第二版向晓汉习题参考答案 联系客服

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选择开关选择“中”挡位时,由于电抗器的分压中等,主绕组的电压中等,因此转速也是中等。

20.单相异步电动机有几种启动方法?

答:单相异步电动机的启动方法分为单相分相启动、单相电容启动、单相电容启动运转3种方法

21.单相异步电动机有几种常用的调速方法? 答:电抗器调速和晶闸管调速。

22.图3-16中的反接制动采用了速度继电器,若不使用速度继电器,而采用时间继电器,应该如何设计控制线路?

L1L2L3QS FU1KM2RKM1FRFU2SB2SB1KM1KM2FRKM1KM2KTM13KM1KTKM2

第四章 参考答案

1.为什么图4-1中的M1电动机没有进行短路保护,而M2、M3电动机有短路保护? 答:QF对M1进行短路保护;M2和M3的功率相对较小,因此QF不能对M2和M3起到短路保护。

2.为什么图4-1中的M3电动机没有进行过载保护,而M1、M2电动机有过载保护?若图中不使用热继电器,可以使用什么电器取代?

答:M2电动机的运行时间很短;一般不会过载。QF对M1进行过载保护;可以用断路器取代。

3.图4-1中的电动机不进行接地有什么问题? 答:可能发生触电事故。

4.分析图4-4和图4-5,若变速手柄推不上,应该怎么办?

答:压下行程开关SQ5,使接触器KM1和KM2瞬时接通,主轴就作瞬时转动。 5.分析图4-4和图4-5,主轴是怎样制动的?

答:按停止按钮SB1或者SB2,切断KM1或者KM2线圈的供电线路,并且接通YC1主轴制动电磁离合器,主轴即可停止转动。铣床主轴的制动是机械制动。

6.分析图4-4和图4-5,简述圆工作台的工作过程。

答:圆工作台的回转运动是进给电动机经过传动机构驱动的,使用圆工作台时,先将SA3转到接通位置,然后操纵启动按钮,则接触器KM1和KM3相继接通,圆工作台开始转动。圆工作台的回路为:SQ6→SQ4→SQ3→SQ1→SQ2→SA3→KM4(触头)→KM3(线圈)。

7.分析图4-4和图4-5,设计XA5032铣床的接线图和布置图。

8.若图4-7中不用限位开关SQ,会出现什么问题?是否影响液压系统的保压与补压? 答:到达极限位置后,液压系统仍然在工作,对油缸不利。 9.若图4-7中不用断路器QF2、QF3,可用什么电器取代? 答:熔断器和热继电器取代。

11.在图4-10中,若将PNP接近开关换成NPN接近开关,应该怎样接线?若将接近开关换成行程开关,则应该怎样设计原理图?

13.在图4-11中,RC1、RC2、RC3的作用是什么? 答:消灭电弧。

14.在图4-12中,控制系统电动机M1是怎样进行调速、制动和换向的? 答:调速:采用的是模拟量无级调速;制动采用的是再生制动。 15.在图4-13中,换刀是怎样进行的?

答:当HNC-21的Y06输出低电平发出刀具松紧信号时,使KA4的线圈上电,刀具松紧电磁阀通电,刀具松开,将刀具拔下,延时一段时间后,HNC-21的Y12输出低电平发出吹气信号,使KA7的线圈上电,继电器KA7的常开触头闭合,主轴吹气电磁阀通电,吹掉主轴锥孔内的脏物,延时一段时间后,HNC-21的Y12输出高电平,吹气电磁阀断电,停止吹气。HNC-21数控系统实际上就是一台特殊的工业控制计算机,它具有定时功能,因此虽然吹气时有延时,仍然不需要时间继电器。

第五章 参考答案

1.PLC的主要性能指标有哪些? 答:(1)输入/输出(I/O)点数 (2)存储容量 (3)扫描速度 (4)指令系统

(5)内部寄存器(继电器) (6)扩展能力

2.PLC主要用在哪些场合? 答:

(1)顺序控制

(2)计数和定时控制 (3)位置控制 (4)模拟量处理 (5)数据处理 (6)通信连网

3.PLC怎样分类? 答:(1)从组成结构形式分类

可以将PLC分为两类:一类是整体式PLC(也称单元式),其特点是电源、中央处理单元、I/O接口都集成在一个机壳内;另一类是标准模板式结构化的PLC(也称组合式)。 (2)按输入/输出(I/O)点数分类

① 小型PLC。小型PLC的I/O点数一般在128点以下。

② 中型PLC。中型PLC采用模块化结构,其I/O点数一般在256~1 024点之间。 ③ 大型PLC。一般I/O点数在1 024点以上的称为大型PLC。

4.PLC的发展趋势是什么? 答:PLC的发展趋势如下。

① 向高性能、高速度、大容量的方向发展。 ② 网络化。

③ 小型化、低成本、简单易用。 ④ 不断提高编程软件的功能。 ⑤ 适合PLC应用的新模块。 ⑥ PLC的软件化与PC化。

5.PLC的结构主要由哪几个部分组成?

答:可编程控制器的功能结构区由CPU(中央处理器)、存储器和输入/输出模块三部分组成。

6.PLC的输入和输出模块主要由哪几个部分组成?每部分的作用是什么?

答:输入接口电路由接线端子、信号调理和电平转换电路、模块状态显示、电隔离电路和多路选择开关模块组成。

输出接口电路由多路选择开关模块、信号锁存器、电隔离电路、模块状态显示、输出电平转换电路和接线端子组成。

7.PLC的存储器可以细分为哪几个部分?

答:一种是只读类型的存储器,如EPROM和EEPROM,另一种是可读/写的随机存储器RAM。

8.PLC是怎样进行工作的?

答:PLC用扫描工作方式进行工作,主要分为3个阶段:输入扫描、程序执行和输出刷新。

9.举例说明常见的哪些设备可以作为PLC的输入设备和输出设备?

答:输入端的设备类型可以是限位开关、按钮、压力继电器、继电器触点、接近开关、选择开关、光电开关等。

输出端的设备类型可以是电磁阀的线圈、电动机的启动器、控制柜的指示器、接触器的线圈、LED灯、指示灯、继电器的线圈、报警器和蜂鸣器等。

10.什么是立即输入和立即输出?它们分别在何种场合应用?

答:立即输入适用于要求对反映速度很严格的场合,例如,几毫秒的时间对于控制来说十分关键的情况下。立即输入时,PLC立即挂起正在执行的程序,扫描输入模块,然后更新特定的输入状态到输入映像表,最后继续执行剩余的程序。

所谓立即输出功能就是输出模块在用户程序时,能立即被刷新。PLC临时挂起(中断)正常运行的程序,将输出映像表中的信息输送到输出模块,立即进行输出刷新,然后再回到程序中继续运行。

11.S7系列的PLC有哪几类?

答:SIMATIC S7系列产品分为通用逻辑模块(LOGO!)、微型PLC(S7-200系列)、中小型PLC(S7-300系列)和大中型PLC(S7-400系列)4个产品系列。

12.S7-200系列PLC有什么特色? 答:(1)有功能强大的指令集

(2)丰富的通信功能

(3)编程软件容易使用且功能强大 (4)提供多种扩展模块 (5)有较好的性能价格比

13.S7-200系列CPU有几种工作方式?下载文件时,能否使其置于“运行”状态? 答:STOP、RUN;下载文件时,PLC不能处于“运行”状态。 14.使用模拟量输入模块时,要注意什么问题?

答:① 模拟量模块有专用的扁平电缆(与模块打包出售)与CPU通信,并通过此电缆由CPU向模拟量模块提供5V DC的电源。此外,模拟量模块必须外接24V DC电源。

② 每个模块能同时输入/输出电流或者电压信号,对于模拟量输入的电压或者电流信号选择通过DIP开关设定,量程的选择也是通过DIP开关来设定的。一个模块可以同时作为电流信号或者电压输入模块使用,但必须分别按照电流和电压型信号的要求接线。但是DIP开关设置对整个模块的所有通道有效,在这种情况下,电流、电压信号的规格必须能设置为相同的DIP开关状态。如表5-6中,0~5V和0~20mA信号具有相同的DIP设置状态,可以接入同一个模拟量模块的不同通道。

③ 对于模拟量输入模块,传感器电缆线应尽可能短,而且应使用屏蔽双绞线,导线应避免弯成锐角。靠近信号源屏蔽线的屏蔽层应单端接地。

④ 未使用的通道应短接,如图5-21中的B+和B?端子未使用,进行了短接。

⑤ 一般电压信号比电流信号容易受干扰,应优先选用电流信号。电压型的模拟量信号由于输入端的内阻很高(S7-200的模拟量模块为10M?),极易引入干扰。一般电压信号是用在控制设备柜内电位器设置,或者距离非常近、电磁环境好的场合。电流型信号不容易受到传输线沿途的电磁干扰,因而在工业现场获得广泛的应用。电流信号可以传输比电压信号远得多的距离。

⑥ 对于模拟量输出模块,电压型和电流型信号的输出信号的接线不同,各自的负载接到各自的端子上。

⑦ 前述的CPU和扩展模块的数字量的输入点和输出点都有隔离保护,但模拟量的输入和输出则没有隔离。如果用户的系统中需要隔离,请另行购买信号隔离器件。

⑧ 模拟量输入模块的电源地和传感器的信号地必须连接(工作接地),否则将会产生一个很高的上下振动的共模电压,影响模拟量输入值,测量结果可能是一个变动很大的不稳定的值。

⑨ 模拟量输出模块总是要占据两个通道的输出地址。即便有些模块(EM 235)只有一个实际输出通道,它也要占用两个通道的地址。在计算机和CPU实际联机时,使用Micro/WIN 的菜单命令“PLC”|“信息”,可以查看CPU和扩展模块的实际I/O地址分配。

15.在例5-2中,如果不经过转换能否直接用晶体管输出CPU代替?应该如何转换? 答:不能;加中间继电器。

16.以下哪些表达有错误?请改正。

AQW3、8#11、10#22、16#FF、16#FFH、2#110、2#21 答:改正如下:

AQW2、9、22、16#FF、16#FF、2#110、2#11 17.如何进行S7-200的电源需求与计算? 答:所谓电源计算,就是用CPU所能提供的电源容量减去各模块所需要的电源消耗量。S7-200 CPU模块提供5V DC和24V DC电源。当有扩展模块时,CPU通过I/O总线为其提供5V电源,所有扩展模块的5V电源消耗之和不能超过该CPU提供的电源额定值。若不够