电气控制与可编程控制器技术 第三版 史国生课后习题答案

电气控制与可编程控制器技术 第三版 史国生课后习题答案

电气控制与可编程序控制器应用技术习题

史国生

第１章、习题与思考

1-01、何谓电磁式电器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?

1-02、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?

1-03、常用的灭弧方法有哪些?

1-04、熔断器的额定电流、熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区

别?

1-05、什么是继电器的返回系数?将释放弹簧放松或拧紧一些，对电流(或电压)

继电器的吸合电流(或电压)与释放电流(或电压)有何影响?

1-06、电压和电流继电器在电路中各起什么作用?他们的线圈和触点各接于什么

电路中?

1-07、 JS7-A型时间继电器触头有哪儿种?画出它们的图形符号。 1-08、热继电器与熔断器的作用有何不同?

1-09、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

1-10、时间继电器和中间继电器在电路中各起什么作用? 1-11、感应式速度继电器怎样实现动作的?用于什么场合? 1-12什么是主令电器，

常用的主令电器有哪些?

1-13、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?

1-14、交流接触器在衔铁吸合前的瞬间，为什么在线圈中产生很大的电流冲击?

直流接触器会不会出现这种现象?为什么?

交流接触器的线圈是一个电感,吸合前线圈内部没有铁心,电感很小,阻抗也就很小,所以电流大;吸合后铁心进入线圈内部,电感量增大,阻抗增大,所以电流就降下来了.直流接触器工作电流主要取决于其内部电阻,所以不会产生冲击电流.

1-15、线圈电压为220V的交流接触器，误接入380V交流电源会发生什么问题?为

什么?

1-16、接触器是怎样选择的?主要考虑哪些因素?

1-17、画出下列电器元件的图形符号，并标出其文字符号。

(1)自动空气开关; (2)熔断器; (3)热继电器的热元件和常闭触点; (的时间继电器的延时断开的 常开触点和延时闭合的常闭触点; (5)时间继电器的延时闭合的常开触点和延时断开的常闭触点; (6)复合按钮; (7)接触器的线圈和主触头; (8)行程开关的常开和常闭触头; (9)速度继电器的常开触头和常闭触点。

1-18、智能电器有什么特点?其核心是什么? 第２章、习题与思考

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2-01、自锁环节怎样组成?它起什么作用?并具有什么功能? 2-02、什么是互锁环节，它起到什么作用?

2-03、在有自动控制的机床上，电动机由于过载而自动停车后，有人立即按启

动按钮，但不能开车，试说明可能是什么原因?

2-04、有二台电动机，试拟定一个既能分别启动、停止，又可以同时启动、停

车的控制线路。

2-05、试设计某机床主轴电动机的主电路和控制电路。要求：

(1) Y/Δ启动； (2)能耗制动； (3)电路有短路、过载和失压保护。

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2-06、设计一个控制电路，要求第一台电机启动运行3s后，第二台电机才能自

行启动，运行8s后，第一台电机停转，同时第三台电机启动，运行5s后，电动机全部断电。

2-07、设计一个鼠笼型电动机的控制电路，要求：

(１)既能点动又能连续运转；(2)停止时采用反接制动；(3)能在两处进行

启动和制动。

2-08、试设计一个往复运动的主电路和控制电路。要求：

(1)向前运动到位停留一段时间再返回；(2)返回到位立即向前；(3)电路具有短路、过载和失压保护。

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2-0?它们各

起什么作用?

2-10、为什么电动机要设零电压和欠电压保护?

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第4章、习题与思考

4-01、如果有两个交流接触器，型号相同，额定电压相同，在电气线路中如果

将其线圈串联连接，则在通电时会出现什么情况?为什么? 4-02、电气控制设计中应遵循的原则是什么?设计内容包括哪些方面? 4-03、如何根据设计要求选择拖动方案与控制方式? 4-04、某电动机要求只有在继电器KA1， KA2， KA3中任何两个动作时才能运转，

而在其他条件下都 不运转，试用逻辑设计法设计其控制线路。

4-05、设计一个小型吊车的控制线路。小型吊车有3台电动机，横梁电机M1带动

横梁在车间前后移动，小车电机M2带动提升机构在横梁上左右移动，提升电机M3升降重物。3台电机都采用直接启动，自由停车。要求如下。 ①、3台电动机都能正常启、保、停。 ②、在升降过程中，横梁与小车不能动。

③、横梁具有前、后极限保护，提升有上、下极限保护。

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4-06、试设计一个加工零件的孔和倒角的机床，其加工过程为:快进→工进→停

留光刀→快适 该机床有三台电机g

MI:主电机4kW； M2:工进电机1.5kW； M3:快进电机O.8kW。 要求如下。

(1)、工作台工进到终点或返回到原位后，有行程开关使其自动停止，设限位

保护，为保证工位，需采取制动措施。

(2)、快进电机可进行点动调整，但在工作进给时点动无效。 (3)、设急停按钮。

(4)、应有短路和过载保护。

５-0８、试分析图５－１７所示梯形图的工作过程，为什么能形成周而复始振荡的？并画出波形图。

1、X000合上，定时器T5线圈得电，延时0.5s.

此时：T5线圈得电，T5常开触点断开，常闭触点合上。

Y005线圈失电，Y005常开触点断开，常闭触点合上。

2、T5延时第一个0.5s的情况：

⑴、T5延时0.5s到后的第一个扫描周期；

支路①、T5的常开触点合上，Y005的常闭触点。 支路②、T5的常闭触点断开，Y005的常开触点断开 支路①使Y005线圈得电 第一个扫描周期结束后：

T5线圈得电，T5常开触点合上，常闭触点断开。

Y005线圈得电，Y005常开触点合上，常闭触点断开。 ⑵、T5延时0.5s到后的第二个扫描周期； T5的常闭触点断开，使T5线圈失电。使得：

支路①、T5的常开触点断开，Y005的常闭触点断开。 支路②、T5的常闭触点合上，Y005的常开触点合上。 支路②使Y005线圈保持得电。

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第二个扫描周期结束后：

T5线圈失电，T5常开触点断开，常闭触点合上。

Y005线圈得电，Y005常开触点合上，常闭触点断开。 ⑶、T5延时0.5s到后的第三个扫描周期； T5常闭触点合上，T5线圈得电，延时0.5s.

此时：T5线圈得电，T5常开触点断开，常闭触点合上。

Y005线圈得电，Y005常开触点合上，常闭触点断开。使得：

支路①、T5的常开触点断开，Y005的常闭触点断开。 支路②、T5的常闭触点合上，Y005的常开触点合上。 支路②使Y005线圈保持得电。 3、T5延时第二个0.5s的情况：

⑴、T5延时0.5s到后的第一个扫描周期；

支路①、T5的常开触点合上，Y005的常闭触点断开。 支路②、T5的常闭触点断开，Y005的常开触点合上。 支路①、②使Y005线圈失电 第一个扫描周期结束后：

T5线圈得电，T5常开触点合上，常闭触点断开。 Y005线圈失电，Y005常开触点断开，常闭触点合上。 ⑵、T5延时0.5s到后的第二个扫描周期； T5的常闭触点断开，使T5线圈失电。使得：

支路①、T5的常开触点断开，Y005的常闭触点合上。 支路②、T5的常闭触点合上，Y005的常开触点断开。 支路①、②使Y005线圈失电。 第二个扫描周期结束后：

T5线圈失电，T5常开触点断开，常闭触点合上。

Y005线圈失电，Y005常开触点断开，常闭触点合上。 ⑶、T5延时0.5s到后的第三个扫描周期； T5常闭触点合上，T5线圈得电，延时0.5s.

此时：T5线圈得电，T5常开触点断开，常闭触点合上。

Y005线圈失电，Y005常开触点断开，常闭触点合上。使得：

支路①、T5的常开触点断开，Y005的常闭触点合上。 支路②、T5的常闭触点合上，Y005的常开触点断开。 支路②使Y005线圈保持失电。

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第6章、习题与思考

6-４、画出下列指令表对应的梯形图。

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6-５、画出下列指令表对应的梯形图。

6-６、写出６－７４所示梯形图对应的指令表。

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6-７、写出６－７５所示梯形图对应的指令表。

6-8、写出６－７６所示梯形图对应的指令表。

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6-9、画出图６－７７中M206的波形。

6-10、画出图６－７７中Y000的波形。

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6-11、用主控指令画出图6-79的等效电路，并写出指令表程序。

M10 M101 N1

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6-12、设计一个四组抢答器，任一组抢先按下按键后，显示器能及时显示该组的编号并使蜂鸣器发出响声，同时封锁抢答器，使其他组按下按键无效。抢答器有复位开关，复位后可以重新抢答，设计其PLC程序。 解：梯形图元件安排：

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6-13、设计一个节日礼花弹引爆程序。礼花弹用电阻点火引爆器引爆。为了实现自动引爆，以减轻工作人员频繁操作的负担，保证安全，提高动作的准确性，采用PLC控制，要求编制以下两种控制程序： (1)、1～12个礼花弹，每个引爆间隔为O.1s，13～14个礼花弹，每个引爆间隔为0.2s。 (2)、1～6个礼花弹引爆间隔O.1s，引爆完后停lOs，接着7～12个礼花弹引爆，间隔O.1s，引爆完后又停lOs，接着13～18个礼花弹引爆，间隔O.1s，引爆完后再停lOs，接着19～24 个礼花弹引爆，间隔O.1s。引爆用一个引爆启动开关控制

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6-14、某大厦欲统计进出大厦内的人数，在唯一的门廊里设置了两个光电检测器，当有人进出时就会遮住光信号，检测器就会输出”1”状态信号。光不被遮住时，信号为”０”。两个监测信号A和B变化的顺序将能确定人走动的方向。设以检测器A为基础，当检测器A的光电信号被人遮住，检测器B发出上升沿信号时，就可以认为有人进入大厦，如果此时B发出下降沿信号则可以认为有人走出大厦，如图，当检测器A和B都检测到信号时，计数器只能减少一个数字；当检测器A或B只有其中一个检测到信号时，不能认为有人出入；或者在一个检测器状态不改变时，另一个检测器的次。连续变化几次，也不能认为有人出入了大厦，如图6-80 (c)所示，相当于没有人进入大厦。 用PLC实现上述控制要求，设计一段程序，统计出大厦内现有人数，达到限定人数(例如500人)时发出报警信号。

(a) (b)检测器A和B的时序图(１)(c)检测器A和B的时序图(2)

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图6-80、题6-14图

M8054闭和，增记数。

6-15、设计3分频、6分频功能的梯形图。

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第7章、习题与思考

7-1、说明状态编程思想的特点及适用场合。

7-2、有一小车运行过程如图7-35所示。小车原位在后退终端，当小车压下后限位开关SQl时，按下动按钮SB，小车前进。当运行至料斗下方时，前限位开关SQ2动作，此时打开料斗给小车加料，延时８s后关闭料斗。小车后退返回，碰撞后限位开关SQl动作时，打开小车底门卸料，6s后结束，完成一次动作，如此循环。请用状态编程思想设计其状态转移图。

小车运行过程示意图

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7-3、使用状态法设计第六章讨论过的十字路口交通灯的程序。

7-4、在氯碱生产中，碱液的蒸发、浓缩过程往往伴有盐的结晶，因此要采取措施对盐碱进行分离。分离过程为-个顺序循环工作过程，共分6个工序，靠进料阀、洗盐阀、化盐阀、升刀阀、母液阀、熟盐水6个电磁阀完成上述过程，各阀的动作如表7-5所示。当系统启动时，首先进料， 5s后甩料，延时5s后洗盐， 5s后升刀，在延时5s后间歇，间歇时间为5s，之后重复进料、甩料、洗盐、升刀、间歇工序，重复八次后进行清洗，20s后再进料，这样为一个周期。请设计其状态转移图。 表7-5题7-4盐碱分离动作表

注:表中的"十"表示电磁阀得电，"－ "表示电磁阀失电。

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