《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》習(xí)題解答田效伍

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第1章 常用低壓電器1-1 什么是低壓電器? 常用的低壓電器有哪些？答：低壓電器是指使用在交流額定電壓1200V、直流額定電壓1500V及以下的的電路中，根據(jù)外界施加的信號(hào)和要求，通過手動(dòng)或自動(dòng)方式，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象的切換、控制、檢測(cè)、保護(hù)、變換和調(diào)節(jié)的電器。常用的低壓電器有刀開關(guān)、低壓斷路器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器、接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等。1-2 電磁式低壓電器有哪幾部分組成?說明各部分的作用。答：電磁式低壓電器一般由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)組成。電磁機(jī)構(gòu)是電磁式低壓電器的檢測(cè)部分，接受外界輸入的信號(hào)，通過轉(zhuǎn)換、放大與判斷做出一定的反應(yīng)

2、；觸頭系統(tǒng)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，受電磁機(jī)構(gòu)控制，用于輸出相應(yīng)的指令，實(shí)現(xiàn)控制的目的。1-3 滅弧的基本原理是什么？低壓電器常用的滅弧方法有哪幾種？答：滅弧時(shí)可通過增大電弧長(zhǎng)度、冷卻弧柱、把電弧分成若干短弧等使電弧熄滅，滅弧裝置就是根據(jù)這些原理設(shè)計(jì)的。常用的滅弧方法有電動(dòng)力吹弧、磁吹滅弧、柵片滅弧等。1-4 熔斷器有哪些用途？一般應(yīng)如何選用？在電路中應(yīng)如何連接？答：熔斷器是一種廣泛應(yīng)用的簡(jiǎn)單有效的保護(hù)電器，在電路中主要用于短路保護(hù)，特殊情況下用于過載保護(hù)。熔斷器的主體是低熔點(diǎn)金屬絲或金屬薄片制成的熔體，串聯(lián)在被保護(hù)的電路中。熔斷器的類型很多，按結(jié)構(gòu)形式可分為瓷插式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉管式熔斷器、快速

3、熔斷器和自復(fù)式熔斷器等。在選用熔斷器時(shí)，應(yīng)根據(jù)被保護(hù)電路的需要，首先確定熔斷器的型式，然后選擇熔體的規(guī)格，再根據(jù)熔體確定熔斷器的規(guī)格。1-5 交流接觸器主要由哪些部分組成？在運(yùn)行中有時(shí)產(chǎn)生很大的噪音，試分析產(chǎn)生該故障的原因。答：交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、主觸點(diǎn)和熄弧系統(tǒng)、輔助觸點(diǎn)、反力裝置、支架和底座等部分組成。交流接觸器在運(yùn)行中噪音突然急劇增大時(shí)，往往是由于交流電磁機(jī)構(gòu)中鐵芯端面鑲嵌的短路環(huán)斷路或脫落所致。交流電磁鐵由于通入的是交流電，其電磁吸力在0（最小值）Fm（最大值）之間變化。在一個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)電磁吸力的瞬時(shí)值大于反力時(shí)，鐵芯吸合；當(dāng)電磁吸力的瞬時(shí)值小于反力時(shí)，鐵芯釋放。所以電源電壓變化

4、一個(gè)周期，電磁鐵吸合兩次、釋放兩次，使電磁機(jī)構(gòu)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪音，因而不能正常工作。為了消除交流電磁鐵產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音，在鐵芯的端面開一小槽，在槽內(nèi)嵌入銅制短路環(huán)。加上短路環(huán)后，磁通被分成大小相近、相位相差約90°電角度的兩相磁通1和2，因此兩相磁通不會(huì)同時(shí)為零。由于電磁吸力與磁通的平方成正比，所以由兩相磁通產(chǎn)生的合成電磁吸力較為平坦，在電磁鐵通電期間電磁吸力始終大于反力，使鐵芯牢牢吸合，這樣就消除了振動(dòng)和噪音。但當(dāng)短路環(huán)斷路或脫落后，電磁機(jī)構(gòu)的噪音則會(huì)明顯增大。1-6 交流電磁線圈誤接入直流電源或直流電磁線圈誤接入交流電源，會(huì)出現(xiàn)什么情況？為什么？答：交流電磁線圈誤接入同等電壓級(jí)

5、別的直流電源往往會(huì)燒毀線圈，因?yàn)榻涣麟姶啪€圈的直流阻抗往往比較小。直流電磁線圈誤接入同等電壓級(jí)別的交流電源則會(huì)因吸力不足而不能正常工作，因?yàn)橹绷麟姶啪€圈的直流阻抗本身較大，接入交流電源后交流阻抗會(huì)更大，從而導(dǎo)致電流較小，吸力不足。1-7 交流接觸器的主觸頭、輔助觸頭和線圈各接在什么電路中，應(yīng)如何連接？答：交流接觸器的主觸頭應(yīng)接在交流主電路中，用于自動(dòng)接通和斷開大電流電路，主觸頭的兩端根據(jù)需要連接開關(guān)電器和熱繼電器等。輔助觸頭和線圈接在控制電路中，線圈用于控制主觸頭的接通和斷開，輔助觸頭在控制電路中起聯(lián)動(dòng)作用，用于和接觸器相關(guān)的邏輯控制，輔助觸點(diǎn)不裝設(shè)滅弧裝置，所以不能用它來分合主電路。1-8

6、什么是繼電器？它與接觸器的主要區(qū)別是什么？在什么情況下可用中間繼電器代替接觸器起動(dòng)電動(dòng)機(jī)？答：繼電器是根據(jù)一定的信號(hào)（如電流、電壓、時(shí)間和速度等物理量）的變化來接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐泛碗娖鞯淖詣?dòng)控制電器。繼電器實(shí)質(zhì)上是一種傳遞信號(hào)的電器，它根據(jù)特定形式的輸入信號(hào)而動(dòng)作，從而達(dá)到控制目的。它一般不用來直接控制主電路，而是通過接觸器或其它電器來對(duì)主電路進(jìn)行控制，因此同接觸器相比較，繼電器的觸頭通常接在控制電路中，觸頭斷流容量較小，一般不需要滅弧裝置，但對(duì)繼電器動(dòng)作的準(zhǔn)確性則要求較高。中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器，中間繼電器在控制電路中主要起信號(hào)的傳遞、放大和邏輯控制等作用。當(dāng)接觸器要控制的電動(dòng)機(jī)

7、功率較小，其額定工作電流小于中間繼電器的觸頭額定電流，且電動(dòng)機(jī)的額定電壓也小于中間繼電器觸頭的額定電壓時(shí)，可用中間繼電器代替接觸器起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。1-9 空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用什么原理達(dá)到延時(shí)目的的？如何調(diào)整延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短？答：空氣阻尼式時(shí)間繼電器利用空氣通過小孔時(shí)產(chǎn)生阻尼的原理獲得延時(shí)。其結(jié)構(gòu)由電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸頭三部分組成。通過調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)進(jìn)氣口的大小，就可以調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間。1-10 熱繼電器有何作用？如何選用熱繼電器？在實(shí)際使用中應(yīng)注意哪些問題？答：熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)、斷相保護(hù)和三相電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)。熱繼電器按熱元件數(shù)分為兩相和三相結(jié)構(gòu)。三相結(jié)構(gòu)中又分為帶斷相保護(hù)和不

8、帶斷相保護(hù)裝置兩種。選用熱繼電器時(shí)，必須了解被保護(hù)對(duì)象的工作環(huán)境、起動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)、工作制及電動(dòng)機(jī)允許的過載能力，原則是熱繼電器的安秒特性位于電動(dòng)機(jī)過載特性之下，并盡可能接近。但對(duì)于過載能力較差的電動(dòng)機(jī)，通常按電動(dòng)機(jī)額定電流的60-80來選取熱繼電器的額定電流。1-11 低壓斷路器具有哪些脫扣裝置？試分別敘述其功能。答：低壓斷路器主要有斷路器過電流脫扣器、過載脫扣器、失壓脫扣器和分勵(lì)脫扣器等脫扣裝置。過電流脫扣器的線圈和過載脫扣器的線圈與主電路串聯(lián)，失壓脫扣器的線圈與主電路并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，過電流脫扣器的銜鐵被吸合，使自動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作；當(dāng)電路過載時(shí)，過載脫扣器的熱元件產(chǎn)生的熱

9、量增加，使雙金屬片向上彎曲，推動(dòng)自動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作；當(dāng)電路失壓時(shí)，失壓脫扣器的銜鐵釋放，也使自動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離分?jǐn)嚯娐肥褂谩?-12 什么是速度繼電器？其作用是什么？速度繼電器內(nèi)部的轉(zhuǎn)子有什么特點(diǎn)？若其觸頭過早動(dòng)作，應(yīng)如何調(diào)整？答：速度繼電器是利用轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速來切換電路的自動(dòng)電器。它主要用作鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制中，故稱為反接制動(dòng)繼電器。調(diào)節(jié)速度繼電器外殼上的一個(gè)調(diào)節(jié)螺釘即可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速動(dòng)作點(diǎn)。1-13 常用電子電器有哪些特點(diǎn)？主要由哪幾部分組成？主要參數(shù)有哪些？答：常用電子式電器具有體積小、精度高、使用方便、功能強(qiáng)大、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。電子式電器由檢測(cè)部分、電子式信號(hào)轉(zhuǎn)換與

10、放大部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。1-14 某生產(chǎn)設(shè)備采用三角形聯(lián)結(jié)的異步電動(dòng)機(jī)，其PN=5.5kW，UN=380V，IN=12.5A， IS=6.5IN?，F(xiàn)用按鈕進(jìn)行啟動(dòng)、停止控制，應(yīng)有短路、過載保護(hù)。試選用接觸器、按鈕、熔斷器、熱繼電器和組合開關(guān)。 答：略。第2章 繼電-接觸器控制電路基本環(huán)節(jié)2-1 電路圖中QS、FU、KM、KT、SQ、SB分別是什么電器元件的文字符號(hào)？答：略。2-2 如何決定籠型異步電動(dòng)機(jī)是否可采用直接起動(dòng)法？答：電源容量是否允許電動(dòng)機(jī)在額定電壓下直接起動(dòng)，可根據(jù)下面的經(jīng)驗(yàn)公式來判斷：+ (21)式中 IST電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)電流，單位為A；IN電動(dòng)機(jī)額定電流，單位為A；一般容量小

11、于10kW的電動(dòng)機(jī)常采用直接起動(dòng)。有時(shí)為了減小和限制起動(dòng)時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備的沖擊，即使?jié)M足式(2-1)條件允許直接起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，也往往采用減壓起動(dòng)。2-3 籠型異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)方法有哪幾種？答：籠型異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)的方法有：定子繞組電路串電阻或電抗器起動(dòng)；Y（星形三角形）降壓起動(dòng)；自耦變壓器降壓起動(dòng)和延邊三角形降壓起動(dòng)等。2-4 籠型異步電動(dòng)機(jī)如何改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向？答：可通過接入籠型異步電動(dòng)機(jī)三相電源中任意兩相的換相，來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。2-5 什么叫能耗制動(dòng)？什么叫反接制動(dòng)？它們各有什么特點(diǎn)及適用什么樣的場(chǎng)合？答：能耗制動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)脫離電源后，向定子繞組通入直流電源，從而在空間產(chǎn)生靜止的磁場(chǎng)，

12、此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因慣性而繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流，轉(zhuǎn)子電流與靜止磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使電動(dòng)機(jī)迅速減速停車。能耗制動(dòng)具有制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)、能量消耗小等優(yōu)點(diǎn)，故適用于要求制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)的設(shè)備。反接制動(dòng)是通過改變電動(dòng)機(jī)三相電源的相序，利用定子繞組的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子慣性旋轉(zhuǎn)方向相反，產(chǎn)生反方向的轉(zhuǎn)矩，從而達(dá)到制動(dòng)效果。反接制動(dòng)效果顯著，制動(dòng)時(shí)間短。但反接制動(dòng)對(duì)被制動(dòng)部件的沖擊力較大且能量消耗較大，故適用于不太經(jīng)常制動(dòng)、電動(dòng)機(jī)容量不大的設(shè)備，如銑床、鏜床、中型車床的主軸制動(dòng)。2-6 什么是互鎖（聯(lián)鎖）？什么是自鎖，試舉例說明各自的作用。答：自鎖是指在接觸器線圈得電后，依靠接觸器

13、自身輔助觸頭而保持接觸器線圈持續(xù)通電的現(xiàn)象稱為自鎖。用于異步電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)動(dòng)控制電路中的起動(dòng)環(huán)節(jié)就是一個(gè)典型的自鎖控制電路?；ユi是指在控制電路中將兩個(gè)接觸器的常閉輔助觸頭分別串接在對(duì)方線圈電路中，形成相互制約的控制，這種相互制約的控制關(guān)系稱為互鎖。在異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路中，為了避免正反轉(zhuǎn)接觸器同時(shí)接通常采用互鎖控制。2-7 長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)的區(qū)別是什么？答：長(zhǎng)動(dòng)也稱為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。按下起動(dòng)按鈕并松開后電動(dòng)機(jī)能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的為長(zhǎng)動(dòng)。長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)的區(qū)別主要在于接觸器的控制電路是否為自鎖電路。2-8什么是多地點(diǎn)控制？什么是多條件控制？答：在一些大型生產(chǎn)機(jī)械和設(shè)備上，要求操作人員能在不同方位進(jìn)行操作與控制，即實(shí)現(xiàn)多

14、地點(diǎn)控制。在某些機(jī)械設(shè)備上，為保證操作安全，需要多個(gè)條件滿足，設(shè)備才能開始工作，這樣的控制稱為多條件控制。2-9 圖2-24中的一些電路是否有錯(cuò)誤？工作時(shí)現(xiàn)象是怎樣的？如有錯(cuò)誤，應(yīng)如何改正？答：略。2-10 動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)或并聯(lián)，在電路中起什么樣的控制作用？動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)或并聯(lián)起什么控制作用？答：動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)在電路中往往起多條件控制作用，動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)在電路中往往起多地點(diǎn)控制作用；動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)在電路中往往起多地點(diǎn)控制作用，動(dòng)斷觸點(diǎn)并聯(lián)在電路中往往起多條件控制作用。2-11 設(shè)計(jì)一個(gè)控制電路，要求第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)10秒以后，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)起動(dòng)，運(yùn)行5秒以后，第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)

15、，在運(yùn)轉(zhuǎn)15秒以后，電動(dòng)機(jī)全部停止。答：略。2-12 設(shè)計(jì)一控制電路，控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)要求：（1）可正反轉(zhuǎn)；（2）可正向點(diǎn)動(dòng)，兩處起?？刂?；（3）可反接制動(dòng)；（4）有短路和過載保護(hù)。答：略。2-13 本章中圖2-11行程開關(guān)控制的正反轉(zhuǎn)電路，若在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試試車時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的接線相序接錯(cuò)，將會(huì)造成什么樣的后果？為什么？答：若在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試試車時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的接線相序接錯(cuò)，可能會(huì)造成工作臺(tái)沖出行程范圍而發(fā)生事故。第3章 典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)3-1 電氣原理圖常用什么分析方法？簡(jiǎn)述機(jī)床電氣原理圖的分析步驟。答：電氣原理圖常用的分析方法有查線讀圖法和邏輯代數(shù)法。分析機(jī)床電氣原理圖時(shí)，首先要了解生產(chǎn)工藝與執(zhí)行

16、電器的關(guān)系，接著分析主電路，最后分析控制電路。3-2 機(jī)床設(shè)備控制電路常用哪些的保護(hù)措施？答：機(jī)床設(shè)備控制電路常用的保護(hù)措施主要有短路保護(hù)、過載保護(hù)、過流保護(hù)、互鎖、順序控制、限位保護(hù)、機(jī)械聯(lián)鎖等。3-3 敘述C650車床反向起動(dòng)過程和反轉(zhuǎn)停車過程。答：略。3-4 分析Z3040 搖臂轉(zhuǎn)床搖臂升降的控制過程。答：略。3-5 敘述T68臥式鏜床調(diào)速的方法和電路的控制過程。答：略。3-6 結(jié)合圖3.6.6組合機(jī)床的液壓動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制線路，分析各個(gè)行程開關(guān)的控制作用。答：略。第4章 可編程控制器概述4-1 什么是可編程序控制器?它有哪些主要特點(diǎn)?其發(fā)展方向如何?答：可編程控制器是在繼電器控制和

17、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來，并逐漸發(fā)展成以微處理器為核心，集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及通信技術(shù)于一體的一種新型工業(yè)控制裝置。它是一種面向生產(chǎn)過程控制的數(shù)字電子裝置，不僅可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，還可構(gòu)成復(fù)雜的工業(yè)過程控制網(wǎng)絡(luò)?？删幊炭刂破骶哂锌煽啃愿?、控制功能強(qiáng)、組成靈活、操作方便等特點(diǎn)?？删幊炭刂破鞯陌l(fā)展方向有小型化和大型化兩個(gè)趨勢(shì)。小型化指的是可編程控制器的體積越來越??；大型化指的是大中型可編程控制器向著大容量、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，使之能與計(jì)算機(jī)組成集成控制系統(tǒng)，對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的自動(dòng)控制。4-2 PLC具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的主要原因是什么?答：可編程控制器在設(shè)計(jì)、制

18、作、元器件的選取上，采用了精選、高度集成化和冗余量大等一系列措施，通過延長(zhǎng)元器件的使用壽命，來提高系統(tǒng)的可靠性。在抗干擾性上，采取了軟、硬件多重抗干擾措施，使其能安全工作在惡劣的工業(yè)環(huán)境中。國(guó)際大公司制造工藝的先進(jìn)性，也進(jìn)一步提高了可編程控制器的可靠性。4-3 PLC按結(jié)構(gòu)可分為哪幾類？答：根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，可編程控制器可分為整體式結(jié)構(gòu)和模塊式結(jié)構(gòu)兩大類。第5章 可編程控制器的基本組成及工作原理5-1 PLC由哪幾部分組成？答：PLC的主機(jī)由微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器(EPROM、RAM)、輸入模塊、輸出模塊、外設(shè)I/O接口、通信接口及電源組成。5-2 PLC的輸入/輸出接口電路分別有哪幾種形

19、式？答：PLC的數(shù)字量輸入接口電路分為直流輸入和交流輸入兩種類型，常用的輸入電路有干接點(diǎn)式、直流輸入式和交流輸入式三種。PLC的數(shù)字量輸出接口電路分為繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出三種形式。5-3 PLC執(zhí)行程序時(shí)的一個(gè)掃描周期分為哪幾個(gè)階段？答：PLC執(zhí)行程序是以循環(huán)掃描方式進(jìn)行的。每一掃描過程主要分為三個(gè)階段：輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。5-4 PLC程序常用的表達(dá)方式有那幾種？答：PLC程序常用的表達(dá)方式有：梯形圖、語句表和功能塊圖等。第6章 S7-200系列PLC6-1 S7系列PLC有哪些子系列？答：SIMATIC S7系列PLC分為S7-400、S7-300和S7

20、-200 共3個(gè)子系列，分別為S7系列的大、中、?。ㄎⅲ┬蚉LC系統(tǒng)。6-2 S7-22X系列PLC有哪些型號(hào)的CPU？答：S7-22X系列PLC有CPU 221、CPU 222、CPU 224、CPU 224XP和CPU 226五種基本型號(hào)，每個(gè)品種里又分出兩種類型：一種是DC24V供電/晶體管輸出，一種是AC220V供電/繼電器輸出，一共有10種CPU模塊。6-3 S7-200 PLC有哪些輸出方式？各適應(yīng)于什么類型的負(fù)載？答：S7-200 PLC的輸出電路有繼電器輸出和晶體管輸出兩種輸出方式，繼電器輸出可用于交流或直流負(fù)載，晶體管輸出僅用于直流負(fù)載。6-4 S7-22X系列PLC的用戶程

21、序下載后存放在什么存儲(chǔ)器中，掉電后是否會(huì)丟失？答：S7-22X系列PLC的用戶程序下載后存放在EEPROM區(qū)，永久保存。系統(tǒng)掉電后用戶程序也不會(huì)丟失。6-5 S7-200有哪兩種尋址方式？答：S7-200數(shù)據(jù)尋址方式有直接尋址方式和間接尋址方式兩大類。6-6 S7-200 PLC有哪些內(nèi)部元器件？各元件地址分配和操作數(shù)范圍怎么確定？答：CPU 22X 系列PLC內(nèi)部的元器件有很多，它們?cè)诠δ苁窍嗷オ?dú)立的。主要有：輸入映像寄存器（又稱輸入繼電器）I、輸出映像寄存器（輸出繼電器）Q、內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器M、特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器SM、順序控制存儲(chǔ)器S、變量存儲(chǔ)器V、局部存儲(chǔ)器L、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、模擬量輸

22、入映像寄存器AI、模擬量輸出映像寄存器AQ、累加器AC、高速計(jì)數(shù)器HC等。各元件地址分配和操作數(shù)范圍參見教材表6-3。6-7 S7-200有哪幾類擴(kuò)展模塊？最大可擴(kuò)展的I/O地址范圍是多大？答：S7-200 系列PLC有多種擴(kuò)展模塊，包括數(shù)字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊、測(cè)溫模塊、定位模塊、通訊模塊等。最大可擴(kuò)展的I/O地址范圍參見教材表6-3，但S7-200 系列PLC單個(gè)CPU最大可擴(kuò)展7個(gè)模塊。第7章 S7-200系列PLC基本指令7-1 寫出下面梯形圖程序?qū)?yīng)的語句表指令。解： LD I0.1LD I0.2O I0.3A I0.4OLDA I0.5= Q0.1LD I1.0L

23、PSA I1.1= Q0.2LPPA I1.2= Q0.37-2 根據(jù)下列語句表程序，寫出梯形圖程序。 LD I0.0 A I0.6 AN I0.1 = Q0.1LD I0.2 LPPA I0.3 A I0.7O I0.4 = Q0.2A I0.5 A I1.1OLD = Q0.3LPS 解：7-3 使用置位、復(fù)位指令，編寫兩套電動(dòng)機(jī)（兩臺(tái)）的控制程序，兩套程序控制要求如下：（1）啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)M1先啟動(dòng)，才能啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2，停止時(shí)，電動(dòng)機(jī)M1、M2同時(shí)停止。（2）啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)M1、M2同時(shí)啟動(dòng)，停止時(shí)，只有在電動(dòng)機(jī)M2停止時(shí)，電動(dòng)機(jī)M1才能停止。解：略。7-4 設(shè)計(jì)周期為5S，占空比為20

24、的方波輸出信號(hào)程序（輸出點(diǎn)可以使用Q0.0）。解：略。7-5 編寫斷電延時(shí)5S后，M0.0置位的程序。解：略。7-6 運(yùn)用算術(shù)運(yùn)算指令完成下列算式的運(yùn)算。（1）（100200）×10/3。（2）6的78次方。（3）求SIN65o的函數(shù)值。解：略。7-7 用邏輯操作指令編寫一段數(shù)據(jù)處理程序，將累加器AC0與VW100存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)邏輯與操作，并將運(yùn)算結(jié)果存入累加器AC0。解：略。7-8 編寫一段程序，將VB100開始的50個(gè)字的數(shù)據(jù)傳送到VB1000開始的存儲(chǔ)區(qū)。解：略。7-9 分析寄存器移位指令和左、右移位指令的區(qū)別。答：使用寄存器移位指令時(shí)，參與移位的寄存器位數(shù)可以是164位。使

25、用左、右移位指令時(shí)，參與移位的寄存器位數(shù)須是8位、16位或32位。7-10 編寫一段程序，將VB0開始的256個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)單元清零。解：略。7-11 編寫出將IB0字節(jié)高4位和第4位數(shù)據(jù)交換，然后，送入定時(shí)器T37作為定時(shí)器預(yù)置值的程序段。解：略。7-12 寫出能循環(huán)執(zhí)行5次程序段的循環(huán)體梯形圖。解：略。7-13 使用順序控制程序結(jié)構(gòu)，編寫出實(shí)現(xiàn)紅、黃、綠三種顏色信號(hào)燈循環(huán)顯示程序（要求循環(huán)間隔時(shí)間為一秒），并劃出該程序設(shè)計(jì)的功能流程圖。解：略。第8章 S7-200系列PLC功能指令8-1 用數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令實(shí)現(xiàn)25英寸轉(zhuǎn)換成厘米。解：8-2 編程輸出字符D的七段顯示碼。解：8-3 編程實(shí)現(xiàn)將V

26、D100中存儲(chǔ)的ASC碼字符串37，40，44，32轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制數(shù)，并存儲(chǔ)到VW20.0中。解：8-4 編程實(shí)現(xiàn)定時(shí)中斷，當(dāng)連接在輸入端I0.1的開關(guān)接通時(shí)，閃爍頻率減半；當(dāng)連接在輸入端I0.0的開關(guān)接通時(shí)，又恢復(fù)成原有的閃爍頻率。解： MAIN： INT0：8-5 編寫一個(gè)輸入輸出中斷程序，實(shí)現(xiàn)從0到255的計(jì)數(shù)。當(dāng)輸入端I0.0為上跳沿時(shí)，程序采用加計(jì)數(shù)；輸入端I0.0為下跳沿時(shí)，程序采用減計(jì)數(shù)。解： 分配I0.0為計(jì)數(shù)方向控制信號(hào)輸入端，分配I0.1為計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端。 MAIN： INT0： INT1：8-6 用高速計(jì)數(shù)器HSC1實(shí)現(xiàn)20KHz的加計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)值等于100時(shí)，將當(dāng)前值清

27、零。解：MAIN： HSC_INIT INT0：8-7 編程實(shí)現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制PWM的程序。要求：周期固定為5s，脈寬初始值為0.5s，脈寬每周期遞增0.5 s。當(dāng)脈寬達(dá)到設(shè)定的最大值4.5 s時(shí)，脈寬改為每周期遞減0.5 s，直到脈寬為0為止。以上過程周而復(fù)始。解：MAIN： PLS_INIT第9章 S7-300/400系列PLC9-1 簡(jiǎn)述西門子SIMATIC S7-300系列PLC的特點(diǎn)和構(gòu)成。答：S7-300是模塊化的中小型PLC，適用于中等性能的控制要求，主要由機(jī)架、CPU模塊、信號(hào)模塊、功能模塊、接口模塊、通訊模塊、電源模塊和編程設(shè)備組成，各種模塊安裝在機(jī)架上。通過CPU模塊或通信模

28、塊上的通信接口，PLC被連接到通信網(wǎng)絡(luò)上，可以與計(jì)算機(jī)、其他PLC或其他設(shè)備通信。9-2 S7-300系列PLC的CPU模塊可分為哪幾類？答：S7-300的CPU模塊大致可以分為以下幾類：(1) 6種緊湊型CPU，帶有集成的功能和I/O：CPU 312C，313C，313C-PtP，313C-2DP，314C-PtP和314C-2DP。(2) 3種重新定義的CPU：CPU 312，314和315-2DP。(3) 5種標(biāo)準(zhǔn)的CPU：CPU 313，314，315，315-2DP和316-2DP。(4) 4種戶外型CPU：CPU 312 IFM，314 IFM，314戶外型和315-2DP。(5)

29、 高端CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。(6) 故障安全型CPU：CPU 315F。9-3 S7-300系列PLC的數(shù)字量模塊有哪幾種？答：S7-300系列PLC有多種數(shù)字量模塊，主要有數(shù)字量輸入模塊SM321、數(shù)字量輸出模塊SM322、數(shù)字量輸入/輸出模塊SM 323等。9-4 S7-300系列PLC的模擬量模塊有哪幾種？答： S7-300系列PLC有多種模擬量模塊，主要有模擬量輸入模塊SM331、模擬量輸出模塊SM331和模擬量輸入/輸出模塊SM334、SM335等.9-5 簡(jiǎn)述西門子SIMATIC S7-400系列PLC的特點(diǎn)。答：S7-400是具有中高檔性能的PLC，采用

30、模塊化無風(fēng)扇設(shè)計(jì)，適用于對(duì)可靠性要求極高的大型復(fù)雜的控制系統(tǒng)。S7-400 PLC分為標(biāo)準(zhǔn)型和容錯(cuò)型（可配置成故障安全型）兩種。S7-400采用大模塊結(jié)構(gòu)，具有擴(kuò)展功能強(qiáng)，運(yùn)行速度高，存儲(chǔ)器容量大，可多CPU并行計(jì)算，支持集中式和分布式信號(hào)模板的熱插拔，通信能力極強(qiáng)等特點(diǎn)。9-5 STEP 7編程語言有哪幾種基本型式？各有什么特點(diǎn)？答：梯形圖、語句表(即指令表)和功能塊圖是標(biāo)準(zhǔn)的STEP 7軟件包配備的3種基本編程語言，這3種語言可以在STEP 7中相互轉(zhuǎn)換。除此以外，STEP 7還提供以下工程工具用于復(fù)雜或大型程序的編制：（1）S7-SCL (結(jié)構(gòu)控制語言)基于PASCAL的高級(jí)語言，用于S

31、7/C7可編程控制器的編程。（2）S7-GRAPH 實(shí)現(xiàn)順序控制系統(tǒng)的圖形化組態(tài)，用于S7/C7可編程控制器的編程。（3）S7-Higraph 用于帶有狀態(tài)圖的順序或異步過程的圖形描述，用于S7/C7可編程控制器的編程。（4）CFC (連續(xù)功能圖)面向技術(shù)的圖形，使復(fù)雜功能的圖形互連能夠?qū)崿F(xiàn)，用于S7系列可編程控制器的編程。第10章 S7-300/400系列PLC10-1 簡(jiǎn)述電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。答：電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則如下：(1) 最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求。(2) 設(shè)計(jì)方案要合理。在滿足控制要求的前提下，設(shè)計(jì)方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、便于操作和維修，不要

32、盲目追求高指標(biāo)和自動(dòng)化。 (3) 機(jī)械設(shè)計(jì)與電氣設(shè)計(jì)應(yīng)相互配合。(4) 確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠地工作。10-2 簡(jiǎn)述電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容。答：電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包含原理設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，以電力拖動(dòng)控制設(shè)備為例，設(shè)計(jì)內(nèi)容如下。(1) 原理設(shè)計(jì)內(nèi)容電氣控制系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括： 1) 擬訂電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書。 2) 確定電力拖動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)。 3) 設(shè)計(jì)電氣控制原理圖，計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)。 4) 選擇電器元器件，制訂元器件明細(xì)表。 5) 編寫設(shè)計(jì)說明書。 電氣原理圖是整個(gè)設(shè)計(jì)的中心環(huán)節(jié)，它為工藝設(shè)計(jì)和制訂其他技術(shù)資料提供依據(jù)。 (2) 工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容 進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)主要是為了便于

33、組織電氣控制系統(tǒng)的制造，從而實(shí)現(xiàn)原理設(shè)計(jì)提出的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，并為設(shè)備的調(diào)試、維護(hù)與使用提供相關(guān)的圖樣資料。工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有： 1) 設(shè)計(jì)電氣總布置圖、總安裝圖與總接線圖。 2) 設(shè)計(jì)組件布置圖、安裝圖和接線圖。 3) 設(shè)計(jì)電氣箱、操作臺(tái)及非標(biāo)準(zhǔn)元件。 4) 列出元器件清單。 5) 編寫使用維護(hù)說明書。10-3 簡(jiǎn)述電氣原理圖的設(shè)計(jì)方法。答：電氣控制原理電路設(shè)計(jì)的方法主要有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法兩種。 (1) 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法也叫分析設(shè)計(jì)法,是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇適當(dāng)?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)(單元電路)或?qū)⒈容^成熟的電路按其聯(lián)鎖條件組合起來，并經(jīng)補(bǔ)充和修改，將其綜合成滿足控制要求的完整電路。當(dāng)

34、沒有現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時(shí)，可根據(jù)控制要求邊分析邊設(shè)計(jì)。 (2) 邏輯設(shè)計(jì)法邏輯設(shè)計(jì)法是利用邏輯代數(shù)來進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，從生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)要求和工藝要求出發(fā)，將控制電路中的接觸器、繼電器線圈的通電與斷電、觸頭的閉合與斷開、主令電器的接通與斷開看成邏輯變量，根據(jù)控制要求將它們之間的關(guān)系用邏輯關(guān)系式來表達(dá)，然后再化簡(jiǎn)，做出相應(yīng)的電路圖。10-4為了確保電動(dòng)機(jī)正常而安全運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有哪些綜合保護(hù)措施？答：為了確保電動(dòng)機(jī)正常而安全運(yùn)行，常用的保護(hù)措施有過載、短路、過電壓、失壓聯(lián)鎖與行程保護(hù)等。10-5 已知三相交流異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)為PN10.5KW，UN=380V，cos=0.8，nN=1460r/m，設(shè)計(jì)一

35、臺(tái)Y-起動(dòng)控制電路、選擇元器件參數(shù)、列寫元器件清單、繪制電氣安裝圖、電氣接線圖，寫出簡(jiǎn)要說明。答：略10-6 PLC應(yīng)用控制系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)原則和內(nèi)容是什么？答：（1）在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則： 1) 最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求。 2) 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，維修方便。 3) 保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。 4) 考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有余量。（2）PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)： 1) 選擇用戶輸入設(shè)備(按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)和傳感器等)、輸出設(shè)備(繼電器、接觸器和信號(hào)燈等執(zhí)行元件)以及

36、由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象(電動(dòng)機(jī)、電磁閥等)。 2) 選擇PLC。包括PLC機(jī)型的選擇、容量的選擇、IO點(diǎn)數(shù)(模塊)的選擇、電源模塊以及特殊功能模塊的選擇等。 3) 分配I/O點(diǎn)，繪制電氣連接接口圖，考慮必要的安全保護(hù)措施。 4) 設(shè)計(jì)控制程序。包括設(shè)計(jì)梯形圖、語句表(即程序清單)或控制系統(tǒng)流程圖。 5) 必要時(shí)還需設(shè)計(jì)控制臺(tái)(柜)。6) 編制系統(tǒng)的技術(shù)文件，包括說明書、電氣圖及電氣元件明細(xì)表等。10-7 選擇PLC機(jī)型的主要依據(jù)是什么？答：選擇PLC機(jī)型的主要依據(jù)是：首先要滿足系統(tǒng)的規(guī)模及功能要求，其次在保證可靠、維護(hù)方便的前提下力求最佳的性能價(jià)格比。10-8 設(shè)計(jì)一個(gè)車庫自動(dòng)門控制系統(tǒng)，具

37、體控制要求是：當(dāng)汽車到達(dá)車門前時(shí)，超聲波開關(guān)A接受車來到的信號(hào)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，開門上升，當(dāng)門上升到頂點(diǎn)接觸上限開關(guān)B時(shí)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，門停止上升；當(dāng)汽車駛?cè)胲噹旌?，光電開關(guān)C發(fā)出信號(hào)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，門開始下降，當(dāng)門下降接觸到下限開關(guān)D時(shí)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。要求：按PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行完整的設(shè)計(jì)。答：略第11章 可編程控制器的編程與通訊11-1 數(shù)據(jù)通信方式有哪兩種？它們分別有什么特點(diǎn)？答：有串行數(shù)據(jù)傳送與并行數(shù)據(jù)傳送兩種方式。并行數(shù)據(jù)傳送：并行數(shù)據(jù)傳送時(shí)所有數(shù)據(jù)位是同時(shí)進(jìn)行的，以字或字節(jié)為單位傳送。并行傳輸速度快，但通信線路多、成本高，適合近距離數(shù)據(jù)高速傳送。PLC通信系統(tǒng)中，并行通信方式一般發(fā)生在內(nèi)部各元件之間、主機(jī)與擴(kuò)展模塊或近距離智能模板的處理器之間。串行數(shù)據(jù)傳送：串行數(shù)據(jù)傳送時(shí)所有數(shù)據(jù)是按位（bit）進(jìn)行的。串行通訊僅需要一對(duì)數(shù)據(jù)線就可以。在長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳送中較為合適。PLC網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)的方式絕大多數(shù)為串行方式，而計(jì)算機(jī)或PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)都是并行的。若要串行發(fā)送、接收數(shù)據(jù)，則要進(jìn)行相應(yīng)的串行、并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，即在數(shù)據(jù)發(fā)送前，要把并行數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)；而在數(shù)據(jù)接收后，要把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)后再處理。11-2 串行通信方式包含哪兩種傳輸方式？答：串行通信方式包含異步方式和同步方式兩種。異步方式：又稱起止方式。它在發(fā)送字符時(shí)，要先發(fā)送起始位