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1、1.1、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协作关系？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，吸力都必需大于反力。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。1.3、单相沟通电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会消灭什么现象？为什么？ 答：在工作中会消灭衔铁产生猛烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。缘由是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr 的作用。由于沟通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
2、。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，在沟通电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生猛烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。1.5、接触器的作用是什么？依据构造特征如何区分交、直流接触器？ 答：接触器的作用是掌握电动机的启停、正反转、制动和调速等。沟通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。1.8 、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带
3、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需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。1.9 、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，并且它的动作有肯定的延 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。1.11、中间继电器与接触器有何异同？答：一样点：输入信号都是电压；都是利用电磁机构的工作原理。不同点：中间继电器用于小电流掌握电路中
4、，起信号传递、放大、翻转和分路等作用，主要用于扩展触点数量，实现规律掌握；接触器用于频繁远距离接通或分断电动机主电路或其他负载电路，是执行电器，分主、关心触点，大多有灭弧装置其次章作业参考答案2.1 、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动？试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和掌握电路，对所设计的电路进展简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪 些保护功能？答：小容量的三相笼型异步电动机10kW可以承受直接启动。在该电路中，闭合自动开关QA0，按下启动按钮SF2，接触器接触器KM线圈通电，其常开主触点闭合，电动机接通电源开头全压启动，同时接触器KM 的关心常
5、开触点闭合，使接触器 KM 线圈有两条通电路径。这样当松开启动按钮SB2 后，接触器KM 线圈仍能通过其关心触点通电并保持吸合状态。按停顿按钮 SB1，接触器 KM 线圈失电，则其主触点断开。切断电动机三相电源，电动机M 自动停车，同时接触器KM 自锁触点也断开，掌握回路解除自锁。松开停顿按钮SB1，掌握电路又回到启动前的状态。其中，起短路保护作用的是熔断器FA；起过载 保护作用的是热继电器BB；起失压和欠压保护作用的是接触器 KM。2.2 、某三相笼型异步电动机单向运转，要求启动电流不能过大，制动时要快速停车。试设计主电路和掌握电路，并要求有必要的保护。答：2.32.4 、星形-三角形降压启
6、动方法有什么特点并说明其适合场合？答：特点：星形启动电流降为原来三角形接法直接启动时的1/3，启动电流约为电动机额定电流的 2 倍左右，启动电流特性好、构造简洁、价格低，但是启动转矩也相应降为原来三角形直接启动时的1/3，转矩特性差。适合场合：电动机空载或轻载启动的场合。2.6 、三相笼型异步电动机有哪几种电气制动方式？各有什么特点和适合场合？答：1反接制动，特点是制动快速、效果好，但冲击大，通常仅适用于10kW 以下的小容量电动机。2能耗制动，特点是能耗制动比反接制动消耗的能量少，其制动电流也比反接制动电流小得多，但能耗制动不及反接制动明显，且需要一个直流电源，掌握线路相比照较简单。适用于电
7、动机容量较大和启动、 制动频繁的场合。2.7 、三相笼型异步电动机的调速方法有哪几种？答：转变极对数p 的变极调速、转变转差率s 的降压调速和转变电动机供电电源频率f 的变频调速。12.11、某机床主轴由一台三相笼型异步电动机拖动，润滑油泵由另一台三相笼型异步电动机拖动，均承受直接启动，工艺要求有;（1） 主轴必需在润滑油泵启动后，才能启动；（2） 主轴为正向运转，为调试便利，要求能正、反向点动；（3） 主轴停顿后，才允许润滑油泵停顿；（4） 具有必要的电气保护。按动 SF1 使 QA2 得电自锁，则润滑油泵MA2 启动，再按动SF2，可使 QA1 得电自锁，主轴电动机MA1 正向启动。按 S
8、F3 可使 QA1 得电，即主轴电动机MA1 正向点动；按 SF4 可使 QA3 得电，即主轴电动机MA1 反向点动。当润滑油泵要停转时，必需先使主轴电动机先停顿，即QA1 常开断开，再按动SF6。2.13 、设计一个掌握线路，要求第一台电动机启动10S 后，其次台电动机自行启动；运行5S 后，第一台电动机停顿并同时使第三台电动机自行启动；再运行 10S，电动机全部停顿。2.14 、设计一小车运行掌握线路，小车由异步电动机拖动，其动作程序如下：（1） 小车由原位开头前进，到终端后自动停顿；（2） 在终端停留 2 min 后自动返回原位停顿；（3） 要求能在前进或后退途中任意位置都能停顿或启动。
9、第三章作业参考答案5、PLC 有什么特点？ 答：PLC 的主要特点有：（1） 抗干扰力量强，牢靠性高；（2） 掌握系统构造简洁，通用性强；（3） 编程便利，易于使用；（4） 功能强大，本钱低；（5） 设计、施工、调试的周期短；（6） 维护便利。6、PLC 与继电器掌握系统相比有哪些异同？答：PLC 的梯形图与传统的电气原理图格外相像，信号的输入/输出形式及掌握功能根本上也是一样的； 它们的不同之处主要表现在：（1） 掌握规律继电器掌握规律承受硬接线规律，利用继电器机械触点的串联或并联，准时间继电器等组合成掌握规律，其接线多而简单、体积大、功耗大、故障率高，敏捷性和扩展性很差。而 PLC 承受存
10、储器规律，其掌握规律以程序方式存储在内存中，敏捷性和扩展性都很好。（2） 工作方式继电器掌握线路中各继电器同时都处于受控状态，属于并行工作方式。而PLC 的掌握规律中，各内部器件都处于周期性循环扫描过程中，各种规律、数值输出的结果都是依据在程序中的前后顺 序计算得出的，所以属于串行工作方式。（3） 牢靠性和可维护性继电器掌握规律使用了大量的机械触点，连线也多，牢靠性和可维护性差。而PLC 承受微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，PLC 还配有自检和监视功能，牢靠性和可维护性好。（4） 掌握速度继电器掌握规律依靠触点的机械动作实现掌握，工作频率低，且机械触点还会消灭抖动问题。而
11、PLC 是由程序指令掌握半导体电路来实现掌握，属于无触点掌握，速度极快，且不会消灭抖动。（5） 定时掌握继电器掌握规律利用时间继电器进展时间掌握。时间继电器存在定时精度不高，定时范围窄，且易受环境湿度和温度变化的影响，调整时间困难等问题。PLC 使用半导体集成电路做定时器时基脉冲由晶振产生，精度相当高，且定时时间不受环境的影响，定时范围广，调整时间便利。（6） 设计和施工使用继电器掌握规律完成一项工程，其设计、施工、调试必需依次进展，周期长、而且修改困难。而用 PLC 完成一项掌握工程，在系统设计完成后，现场施工和掌握规律的设计可以同时进展， 周期短，且调试和修改都很便利。11、PLC 是按什
12、么样的工作方式进展工作的？它的中心工作过程分哪几个阶段？在每个阶段主要完成哪些掌握任务？答：PLC 是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进展工作的。它的中心工作过程分输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷阶段。在输入采样阶段，首先扫描所以输入端子，并将各输入状态存入相对应的输入映像存放器中，此时输入映像存放器被刷，它与外界隔离，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段。在程序执行阶段，PLC 按从左到右、从上到下的步骤挨次执行程序。在输出刷阶段中，元件映像存放器中全部输出继电器的状态一起转存到输出锁存器中，通过肯定方式集中输出，最终经过输出端子驱动外部负责，在下一个输出刷阶段开头之
13、前，输出锁存器的状态不会 转变。12、一般来说，PLC 对输入信号有什么要求？答：要求：输入信号的宽度奥大于一个扫描周期，或者说输入信号的频率不能太高，否则很可能造成信号 的丧失。第四章作业参考答案4、PLC 中的内部编程资源即软元件为什么被称作软继电器？某主要特点是什么？答：软元件是 PLC 内部的具有肯定功能的器件，实际上是由电子电路和存放器及存储器单元等组成。它们都具有继电器特性，但没有机械性的触点。为了把这种元器件与传统电气掌握电路中的继电器区分开来， 把它们称做软继电器。其主要特点是：（1） 软元件是看不见、摸不着的，也存在物理性的触点；（2） 每个软元件可供给无限多个常开触点和常闭
14、触点，即它们的触点可以无限次使用；（3） 体积小、功耗低、寿命长。5、S7-200 系列 PLC 中有哪些软元件？答：输入继电器I、输出继电器Q、通用关心继电器M、特别继电器SM、变量存储器V、局部变量存储器L、 挨次掌握继电器 S、定时器 T、计数器 C、模拟输入映像存放器 AI、模拟输出映像存放器 AQ、高速计数器HC、累加器AC。第五章作业11、试设计一个照明灯的掌握程序。当接在 I0.0 上的声控开关感应到声音信号后，接在 Q0.0 上的照明灯可发光 30S。假设在这段时间内声控开关又感应到声音信号，则时间间隔从头开头。这样可确保最终一次感应到声音信号后，灯光可维持 30S 的照明。1
15、2、试设计有一个抢答器电路程序。出题人提出问题，3 个答题人按动按钮，仅仅是最早按的人面前的信号的亮。然后出题人按动复位按钮后，引出下一个问题。13、用简洁设计法设计一个对锅炉鼓风机和引风机掌握的梯形图程序。掌握要求：（1） 开机前首先启动引风机，10S 后自动启动鼓风机；（2） 停顿时，马上关断鼓风机，经 20S 后自动关断引风机。第七章作业参考答案5、用功能图方法完成第 5 章 5.5.2 节应用举例中【例 5-2】的编程。要求画出功能图、梯形图。设计完成后，试分析两种编程方法在设计挨次掌握规律程序时不同之处。2梯形图两种编程方法在设计挨次掌握规律程序时不同之处：运用简洁设计法时，主要凭设
16、计者的阅历来完成，通过理清掌握的规律关系，写出规律函数，然后用梯形图的形式直接画出掌握程序。其掌握程序看起来比较简洁，但可读性不高，不适合初学者使用。而运用功能图的方法来设计挨次掌握规律程序时，只要分析清楚掌握要 求，依据一个步骤一个状态，很简洁就可以画出功能图，然后再转换成相应的挨次掌握梯形图。其功能图比较简洁设计，且可读性强，不过转换成梯形图的过程比较繁琐。6、图 6-19a为人行道和大路的信号灯系统。当人过大路时，可按下分别安装在大路两侧的按钮 I0.0 或 I0.1，则交通灯红灯、黄灯、绿灯三种类型系统按图 6-19b中形式工作。在工作期间，任何按钮按下都不起作用。试设计该掌握系统的功
17、能图，并画出梯形图，写出语句表。I/O 安排表I0.0、I0.1 按钮Q0.0大路绿灯Q0.1大路黄灯Q0.2大路红灯Q0.3人行道红灯Q0.4人行道绿灯2梯形图第六章作业参考答案7、试设计一个计数器，要求如下：1计数范围是 0255；（2） 计数脉冲为 SM0.5；（3） 输入 I0.0 的状态转变时，则马上激活输入/输出中断程序。中断程序 0 和 1 分别将 M0.0 置成 1 或 0；（4） M0.0 为 1 时，计数器加计数；M0.0 为 0 时，计数器减计数；（5） 计数器的计数值通过连接在QB0 上的 7 段数码管显示。11、某一过程掌握系统，其中一个单极性模拟量输入参数为AIW0
18、 采集到 PLC 中，通过PID 指令计算出的掌握结果从 AQW0 输出到掌握对象。PID 参数表起始地址为VB100。试设计一段程序完成以下任务：（1） 每 200ms 中断一次，执行中断程序；（2） 在中断程序中完成对AIW0 的采集转换及归一化处理，完成回路掌握输出值的工程量标定及输出。2-12 ：试分析图 2-13b 所示的电路中，当时间继电器 KT 延时时间太短或延时闭合与延时断开的触点接反， 电路将消灭什么现象？1、定时时间太短，不能实现完全降压启动。2、假设通电延迟定时器的通电延时闭合与通电延时断开触点接反；电动机三角形启动，工作时按星形连接。2-13 两台三相笼型异步电动机 M
19、1、M2，要求 M1 先起动，在 M1 起动 15S 后才可以起动 M2；停顿时，M1、M2 同时停顿，试画出其电气原理图。2-14 、两台三相笼型异步电动机 M1、M2，要求即可实现 M1、M2 分别启动和停顿，又可实现两台电动机的同时停顿。试画出其电气原理图。2-15 、三台电动机MAl、MA2，MA3，要求按起动按钮 SB1 时，按以下挨次起动：MAlMA2MA3。当停顿时， 按起动停顿 SB2 时，则依据相反的挨次停顿，即MA3MA2MA1。起动和停顿的时间间隔均为10S。试画出其电气原理图。2、题目分解：该系统要使用三个沟通接触器QA1、QA2、QA3来掌握三台电动机启停。有一个启动
20、按钮SF1和一个停顿按钮SF2，另外要用四个时间继电器KF1、KF2、KF3和KF4。其定时值依次为T1、T2、T3和T4。工作挨次如图2-34所示。图234、三台电动机工作挨次3、解题分析1、从图2-34中可以看出：MAl的启动信号为SF1，停顿信号为KF4计时到；MA2的启动信号为KF1计时到，停顿信号为KF3计时到； MA3的启动信号为KF2计时到，停顿信号为SF2。在设计时，考虑到启/停信号要用短信号，所以要留意对定时器准时复位。2、该电气掌握系统的主电路如图 2-35(a)所示。图2 -35a三台电动机挨次启/停掌握电路主电路3、该系统的电气掌握线路原理图如图2-35(b)所示。三台
21、电动机挨次启/停掌握电路图2-35(b)中的KF1，KF2线圈上方串联了接触器QA2和QA3的常闭触点，这是为了得到启动短信号而实行的措施；KF2、KF1线圈上的常闭触点KF3和KF4的作用是为了防止QA3和QA2断电后，KF2和KF1的线圈重得电而实行的措施。由于假设T2T3或T1T4时，有可能造成QA3和QA2重启动。设计中的难点是找出KF3，KF4开头工作的条件，以及KF1、KF2的规律。本例中没有考虑时间继电器触点的数量是否够用的问题，实际选型时必需考虑这一点。BB1BB3分别为三台电动机的热继电器常闭触点，它是为了防止过载而实行的措施。假设对过载没有太多要求，则可把它们去掉。2-16 、某台水泵由一台电动机拖动，按以下要求设计电气掌握电路；1、承受 Y-减压起动。2、三处掌握电动机的起动和停顿。3、有短路、过载和欠压保护。2-17 、某机床有主轴电动机 M1，液压泵电动机 M2，均承受直接起动。生产工艺要求：主轴电动机 M1 必需在液压泵电动机 M2 起动前方可起动；主轴电动机 M1 要求正、反转，但为测量便利，要求能实现正、反点动；主轴电动机 M1 停顿后，才允许液压泵电动机 M2 停顿；电路要求有短路、过载、失压保护。试设计电气掌握线路。解：