電氣控制與PLC應(yīng)用 習(xí)題答案

習(xí)題答案 項目一 習(xí)題及思考題 用于照明或電熱負(fù)載時，負(fù)荷開關(guān)的額定電流等于或大于被控制電路中各負(fù)載額定電流之和。 用于電動機負(fù)載時，開啟式負(fù)荷開關(guān)的額定電流一般為電動機額定電流的 3 倍；封閉式負(fù)荷開關(guān)的額定電流一般為電動機額定電流的 。 熔斷器主要由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分組成。當(dāng)被保護電路的電流超過規(guī)定值，并經(jīng)過一定時間后，由熔體自身產(chǎn)生的熱量熔斷熔體，使電路斷開，從而起到保護的作用。 熔管用于安放熔體。 根據(jù)使用場合，選擇按鈕的型號和型式。 按工作狀態(tài)指 示和工作情況的要求，選擇按鈕和指示燈的顏色。 按控制回路的需要，確定按鈕的觸點形式和觸點的組數(shù)。 按鈕用于高溫場合時，易使塑料變形老化而導(dǎo)致松動，引起接線螺釘間相碰短路，可在接線螺釘處加套絕緣塑料管來防止短路。 帶指示燈的按鈕因燈泡發(fā)熱，長期使用易使塑料燈罩變形，應(yīng)降低燈泡電壓，延長使用壽命。 流接觸器有電磁機構(gòu)、觸點機構(gòu)和滅弧系統(tǒng)等組成。 中間繼電器：用于繼電保護與自動控制系統(tǒng)中，以增加觸點的數(shù)量及容量。它用于在控制電路中傳遞中間信號。中間繼電器的結(jié)構(gòu)和原理與交流接觸器基本相同，與 接觸器的主要區(qū)別在于：接觸器的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的觸頭只能通過小電流。所以，它只能用于控制電路中。 它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。所以它用的全部都是輔助觸頭，數(shù)量比較多。 熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理進行工作的保護電器，可用作電動機長期過載、斷相及電流不均衡的運行保護，但它由于熱慣性，當(dāng)電路短路時不能立即使電路斷開，因此不能作短路保護。 圖形符號如下： 熔斷器 復(fù)合按鈕 通電延時型時間繼電器： 接觸器： 中間繼電器： 8. 答： 組合開關(guān)：額定電壓 380V；控制電動機則額定電流 (可取 250A。 接觸器：額定電壓 380V；接觸器的額定電流應(yīng)大于或等于所控制電路的額定電流。對于電動機負(fù)載可按經(jīng)驗公式 計算：故額定電流可選 20A，吸引線圈工作電壓 22080V。 熔斷器：額定電壓 380V；額定電流 25A 或 32A，保護一臺異步電動機時，考慮電動機沖擊電流的影響，熔體的額定電流可按下式計算 (N，故熔體額定電流為 25A 熱繼電器：額定電壓 380V；額定電流 20A，熱元件額定電流一般可按下式 ，故熱元件額定電流為 16A 項目 二 習(xí)題及思考題 1. 答 ： 一般可用起動按鈕和接觸器的常開觸點并聯(lián) ,然后再和接觸器的線圈串聯(lián)可得 。 當(dāng)按下起動按鈕后 ，可實現(xiàn)長動 ， 它又具有失壓保護功能 。 將兩個接觸器的常閉觸點分別串聯(lián)到對方的線圈回路中 ， 即可得到互鎖 。 它用來防止兩個接觸器同時得電 。 熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來切斷電路的保護電器 ， 主要用于電動機或其他負(fù)載的過載保護 。電機過載導(dǎo) 致熱繼電器動作后， 熱繼電器由于熱慣性 ， 其雙金屬片彎曲 變形還沒復(fù)位，仍處于斷開狀態(tài)，這時馬上按下啟動按鈕，不能讓控制電機啟動的接觸器線圈通電，不能實現(xiàn)開車。 8：答 9. 答：從熔斷器的保護特性曲線可看出，流過熔體的電流越大，熔斷所需的時間越短，當(dāng)電路過載不是很嚴(yán)重時，熔斷器要很長時間熔斷甚至不熔斷；而在電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，它的熔體能自動迅速熔斷，因此熔斷器是一種短路保護元件，不能作過載保護。熱繼電器是利用電流熱效 應(yīng)原理進行工作的保護電器，可用作電動機長期過載、斷相及電流不均衡的運行保護，但它由于熱慣性，當(dāng)電路短路時不能立即使電路斷開，因此不能作短路保護。從上面的分析可知熔斷器和熱繼電器的保護功能不同，兩者不能互相替代，當(dāng)電動機主回路沒有其他短路保護元件時必須要同時裝設(shè)熔斷器和熱繼電器。 10. 答： 欠壓是指電路電壓沒有達到 設(shè)備 額定 電壓 ， 零壓保護是指當(dāng)電源斷電或電壓嚴(yán)重降低時，接觸器的線圈失電， 欠壓可用 欠電壓繼電器 來保護，而失壓可用 接觸器 來保護。 當(dāng)設(shè)備正常工作時，欠電壓繼電器銜鐵與鐵芯吸合，常開觸點閉合，當(dāng)電壓低于某 個設(shè)定值時，銜鐵與鐵芯分開，常開觸點復(fù)位，切斷電路，保護設(shè)備。當(dāng)電路失壓時，接觸器銜鐵與鐵芯分開，自鎖觸點復(fù)位，實現(xiàn)失壓保護，必須重新按下啟動按鈕才能啟動設(shè)備。 項目三 習(xí)題及思考題 電接觸器是用導(dǎo)線有規(guī)則的連接來反映元器件間邏輯關(guān)系的，而可編程控制器是通過程序來表達元器件間邏輯關(guān)系的。對于繼電接觸器來說，忽略電磁滯后及機械滯后，同一個繼電器的所有觸點的動作是和它的線圈通電或斷電同事發(fā)生的。但在 ，由于指令的分時掃描執(zhí)行，同一個器件的線圈工作和它的各個觸點的動作并不同事發(fā)生。這就是繼電接觸 器系統(tǒng)的并行工作方式和 串行工作方式的差別。 要有 儲器、輸入輸出單元、電源和編程器幾部分組成。各部分的作用如下： 系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運算、數(shù)學(xué)運算，協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分工作等任務(wù)。 存儲器：用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及運算數(shù)據(jù)。 I/O 單元：用于接受生產(chǎn)過程的各種參數(shù)和送出 制器運算后得出的控制信息。 電源：為各工作單元提供電源 編程器：用于編程、調(diào)試、監(jiān)控 工作過程由公共處理階段、輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段組成。程序執(zhí)行時，從用 戶程序存儲區(qū)的第一條用戶指令開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按存儲地址號遞增的方式順序逐條掃描用戶程序，并順序執(zhí)行，直至程序結(jié)束，完成一個掃描周期。然后再從頭開始執(zhí)行程序，并周而復(fù)始的重復(fù)。 工作過程內(nèi)部處理階段、通訊處理階段、輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段組成。這五個階段在一個運行周期中按順序執(zhí)行，在輸入采樣階段， 序采集所有輸入端子的信息，并把采集到的輸入信息存入輸入映像寄存器，然后進入程序執(zhí)行階段。下一次的輸入采樣要到下一周期才執(zhí)行，因此，進入程序執(zhí)行階段后，本周期內(nèi) 輸入映像寄存器的狀態(tài)不會發(fā)生變化。 輸入輸出滯后時間又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時間，是指 部輸入信號發(fā)生變化的時刻起至它控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻止之間的時間間隔。它由輸入電路的濾波時間、輸出模塊的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間三部分所組成。 影響輸入 /輸出滯后的主要原因有：輸入濾波器的慣性；輸出繼電器的慣性；程序執(zhí)行的時間；程序設(shè)計不當(dāng)?shù)母郊佑绊懙?。對于用戶來說，選擇一個合理的 理的編制程序是縮短響應(yīng)的關(guān)鍵。 項目四 習(xí)題及思考題 1. 答： 6答： 1）按下啟動按鈕 ，接觸器 時間繼電器 圈均得電吸合，并自鎖， 觸點閉合，此時電動機 別與三相電源 通，此時電動機低俗運行，當(dāng)時間繼電器 圈得電達到設(shè)定時間后， 輔助延時閉合的常開觸點閉合，而 輔助延時斷開的常閉觸點斷開，接觸器 圈斷電， 觸點斷開，而 常閉互鎖觸點閉合，因此接觸器 圈同時得電， 主觸點閉合， 電動機 過 主觸點短接，電動機 2 與三相電源 通，此時電動機告訴運行。 當(dāng)按下停止安鈕 過載 有元件的線圈斷電， 觸點斷開，電動機自由停車。 2） I/O 端口連接圖 項目五 習(xí)題及思考題 （答案不唯一，僅供參考） 輸入輸出分配 I： 啟動按鈕 停止按鈕 Y： 機 機 機 答案不唯一，僅供參考） 輸入輸出分配 I： 啟動按鈕 停止按鈕 Y： 裝料電磁閥 電機前進接觸器 卸料電磁閥 電機后退接觸器 答案不唯一，僅供參考） 輸入輸出分配 D D 0 1 D D D D D D 目六 習(xí)題及思考題 項目七 習(xí)題及思考題 能指令 也叫 應(yīng)用 指令，主要用于數(shù)據(jù)的傳送、運算、變換及程序控制等功能。 功能指令主要分為 程序流控制功能指令 、 傳遞和比較功能指令 、 運算功能指令 和 其他功能指令 。 位元件用于存放 1 個二進制數(shù)，字元件用于存放 1 個 16位的二進制數(shù) 。占用的存儲單元位數(shù)不一樣，存儲的數(shù)值大小不一樣。 需要的時候，字元件也可以用位元件進行組合使用，以 形式表示，稱為“位組合元件 ”。 示 3 ， 4 個輸入繼電器的組合。 位元件 、 字元件 、 位元件 、 3 組成 、 字元件 、 位元件 、 7 組成 、 位元件。 功能指令 在梯形圖中用功能框圖表達 。 為功能代號 (每條功能指令都有一固定的編號， 能指令代號從 為助記符。功能指令的助記符是該條指令的英文縮寫詞。 為數(shù)據(jù)長度 (D)指示。功能指令中大多數(shù)涉及到數(shù)據(jù)運算和操作，而數(shù)據(jù)的表示以字長表示有 16 位和 32 位之分。因此有 (D)表示為 32 位數(shù)據(jù)操作指令，無 (D) 則表示為 16 位數(shù)據(jù)操作指令。 為脈沖連續(xù)執(zhí)行指令標(biāo)志 (P)。功能指令中若帶有 (P)，則為脈沖執(zhí)行指令，即當(dāng)條件滿足時僅執(zhí)行一個掃描周期。若指令中沒有 (P)則為連續(xù)執(zhí)行指令。 為某些特殊指令連續(xù)執(zhí)行的符號。如圖 7示加 1 指令，該指令為連續(xù)執(zhí)行的加 1 指令，每一掃描周期數(shù)據(jù)源 (內(nèi)容都發(fā)生變化。 為操作數(shù)。操作數(shù)即為功能指令所涉及的參數(shù) (或稱數(shù)據(jù) )，操作數(shù)按功能分 為 源操作數(shù)、目標(biāo)操作數(shù)和其他操作數(shù)；按組成形式分 為 位元件、字元件和常數(shù)。 輸 入 輸 出 器 件 說 明 器 件 說 明 止按鈕 0 正轉(zhuǎn)接觸器 1 正轉(zhuǎn)啟動