电气控制与可编程控制器课后习题答案文档格式.docx
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⑴由于在分断电流瞬间，触点间产生电弧，造成触点熔焊，使动铁心不能立即释放；
⑵返回弹簧失去弹性。
1.4
常用的低压电器有哪些？
它们在电路中起何种保护作用？
起保护作用的低压电器有：
熔断器：
电路中起短路保护。
热继电器：
起过载保护。
自动开关、接触器、继电器均有失压和欠压保护。
1.5
在电动机主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？
熔断器在电路中起短路保护。
热继电器在电动机主电路中起过载保护和断相保护。
1.6
为什么电动机应具有零电压、欠电压保护？
电动机的零电压保护是指当电网突然断电有突然来电，电动机不能自行启动。
当供给电动机工作的电源下降（欠电压）时，电动机的负载不变的情况下，会使电动机绕组的电流增加，严重的会烧毁电动机。
1.7
什么叫自锁、互锁？
如何实现？
依靠接触器自身辅助常开触点使其线圈保持通电的作用称为“自锁”。
实现自锁的方法是将接触器自身辅助常开触点与启动按钮并联。
所谓“互锁”是指当一个接触器工作时，另一个接触器不能工作。
在控制线路中可以利用两个接触器的常闭触点实现相互控制。
1.8
在正、反转控制线路中，为什么要采用双重互锁？
在正、反转控制线路中，电气互锁或按钮互锁控制线路仍然存在发生短路事故的危险。
如果控制电动机正转接触器主触点因弹簧老化或剩磁或其他原因延时释放，或被卡住而不能释放，这时如按下反转启动按钮，反转接触器主触点闭合，造成主电路短路。
因此，实际上常采用双重互锁正、反转控制线路，
1.9
三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有几种？
三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有：
⑴定子串电阻降压起动；
⑵采用Y—△起动控制线路；
⑶自耦变压器降压起动。
1.10
鼠笼异步电动机降压启动的目的是什么？
重载时宜采用降压起动吗？
鼠笼异步电动机降压启动的目的是：
鼠笼异步电动机由于起动电流大，在短时间内会使输电线路上产生很大电压降落，造成电网电压显著下降。
不但会减少电动机本身的起动转矩，甚至不能起动，而且会使电网其它设备不能正常工作，使其它电动机因欠压而停车。
1.11
三相笼型异步电动机常用的制动方法有几种？
三相笼型异步电动机常用电气的制动方法有：
⑴反接制动，是在电动机的原三相电源被切断后，立即通上与原相序相反的三相交流电源，以形成与原转向相反的电磁力矩，利用这个制动力矩使电动机迅速停止转动。
⑵能耗制动，是将运转的电动机脱离三相交流电源的同时，给定子绕组加一直流电源，以产生一个静止磁场，利用转子感应电流与静止磁场的作用，产生反向电磁力矩而制动的。
1.12
试设计对一台电动机可以进行两处操作的长动和点动控制线路。
解：
图中，SB1、SB3、SB4安装在一处，SB2、SB5、SB6安装在另一处。
SB1、SB2为停止按钮，SB3、SB5为长动按钮，SB4、SB6为点动按钮。
1.13
某机床主轴和润滑油泵各由一台电动机带动，试设计其控制线路，要求主轴必须在油泵开动后才能开动，主轴能正、反转并可单独停车，有短路、失压和过载保护。
1.14
设计一个控制线路，要求第一台电动机起动10S后，第二台电动机自动起动，运行20S后，两台电动机同时停转。
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第2章
2.1
PLC定义的内容是什么？
可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，是专门为在工业环境下应用设计的。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
2.2
PLC的发展经历了几个时期？
各时期的主要特点是什么？
自第一台PLC诞生以来，PLC经过了五个发展时期。
⑴从1969年到70年代初期。
主要特点：
CPU由中、小规模数字集成电路组成。
存储器为磁心存储器；
控制功能比较简单，能完成定时、计数及逻辑控制。
⑵20世纪70年代初期到末期。
主要特点是：
CPU采用微处理器，存储器采用半导体存储器，不仅使整机的体积减小，而且数据处理能力获得很大提高，增加了数据运算、传送、比较等功能；
实现了对模拟量的控制；
软件上开发出自诊断程序。
使PLC的可靠性进一步提高。
产品已初步实现系列化。
⑶20世纪70年代末期到80年代中期。
由于大规模集成电路的发展，推动了PLC的发展。
CPU开始采用8位和16位微处理器，使数据处理能力和速度大大提高；
PLC开始具有了一定的通信能力，为实现PLC分散控制、集中管理奠定了基础；
软件上开发了面向过程的梯形图语言，为PLC的普及提供了必要条件。
在这一时期，发达的工业化国家在多种工业控制领域开始使用PLC控制。
⑷20世纪80年代中期到90年代中期。
超大规模集成电路促使PLC完全计算机化，CPU开始采用32位微处理器；
数学运算、数据处理能力大大增强，增加了运动控制、模拟量PID控制等，联网通信能力进一步加强；
PLC功能不断增加的同时，体积在减小，可靠性更高。
国际电工委员会（IEC）颁布了PLC标准，使PLC向标准化、系列化发展。
⑸20世纪90年代中期至今。
CPU使用16位和32位微处理器，运算速度更快，功能更强，具有更强的数值运算、函数运算和大批量数据处理能力；
出现了智能化模块，可以实现各种复杂系统的控制；
编程语言除了传统的梯形图、助记符语言外，还增加了高级语言。
2.3
PLC的发展趋势是什么？
PLC将朝着两个方向发展。
⒈方便灵活和小型化
工业上大部分的单机自动控制只需要监测控制参数，而且执行的动作有限，因此小型机需求量十分巨大。
小型化发展是指体积小、价格低、速度快、功能强、标准化和系列化发展。
尤其体积小巧，易于装入机械设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。
⒉高功能和大型化
对大型企业实施生产过程的自动控制一般比较复杂，尤其实现对整个工厂的自动控制更加复杂，因此PLC需向大型化发展，即向大容量、高可靠性、高速度、高功能、网络化方向发展。
2.4
简述PLC的主要特点。
PLC具有的主要特点有：
可靠性高、编程简单、通用性好、功能强大和体积小、功耗低
及设计施工周期短等特点。
2.5
PLC有哪些应用领域？
PLC主要应用在以下几个方面：
开关量的逻辑控制、模拟量控制、机械运动控制、数据处理和通信、联网及集散控制等。
2.6
PLC的输入、输出接口为什么采用光电隔离？
PLC在输入、输出接口均采用光电隔离，使外部电路与内部电路之间避免直接的电联系，可有效地抑制外部的电磁干扰。
2.7
PLC的输出接口电路有几种？
它们分别带什么类型的负载？
PLC的输出接口电路按照PLC的类型不同一般分为继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型三类。
其中继电器输出型为有触点的输出方式，可用于直流或低频交流负载；
晶体管输出型和晶闸管输出型都是无触点输出方式，前者适用于高速、小功率直流负载，后者适用于高速、大功率交流负载。
2.8
PLC的工作过程分为哪几个阶段？
PLC的工作过程大致分为3个阶段：
输入采样、程序执行和输出刷新。
PLC重复执行上述3个阶段，周而复始。
2.9
影响扫描周期长短的主要因素是什么？
1.用户程序中所用语句条数的多少。
2.每条指令的执行时间不同。
对同一种控制功能若选用不同的指令进行编程，扫描时间会有很大的差别。
3.程序中有改变程序流向的指令。
如有的用户程序中安排了跳转指令，当条件满足时某段程序被扫描并执行，否则不对其扫描并且跳过该段程序去执行下面的程序。
子程序调用程序，中断控制程序等也有类似的情况。
2.10
循环扫描方式对输入、输出信号的影响是什么？
循环扫描的工作方式有助于提高PLC的抗干扰能力，但同时也会造成信号输入与输出响应的滞后。
2.11
PLC梯形图与继电器接触器线路图主要区别是什么？
PLC梯形图与继电器接触器控制线路图的主要区别有：
⒈电气符号
继电器接触器线路图中的电气符号代表的是一个实际物理器件，如继电器、接触器的线圈或触点等。
图中的连线是“硬
3.1CPM2A系列PLC主控单元的I/O点有几种？
CPM2A-40CDT-D的I/O地址是如何分配
的？
CPM2A系列PLC的主机按I/O点数分，有20、30点、40点、60点4种。
CPM2A-40CDT-D的I/O地址分配如下：
输入24点：
00000~00011，00100~00111
输出16点：
01000~00007，01100~01107
3.2为什么CPM2A系列20点的主控单元不能连接扩展单元？
20点的主机没有扩展连接器，所以不能连接I/O扩展单元。
3.3CPM2A系列PLC主控单元可连接几级扩展单元？
最大的I/O点数是多少？
其输入点、
输出点各是多少？
CPM2A系列PLC中，I/O点为30点、40点和60点的主机有扩展连接器，该扩展连接
器用于连接各种扩展单元。
但总数不能超过3台。
以60点的主机计算，输入36点，输出24点。
扩展单元以20点I/O进行三级扩展。
最大输入点数=36+12×
3=72点
最大输出点数=24+8×
3=48点
最大I/O点数=72+48=120点
3.4现有1台CPM2A-30CDT-D型主控单元，若扩展输入28点、输出16点，需选用何种
扩展单元？
其I/O地址是如何分配的？
CPM2A-30CDT-D型主控单
使用IL/ILC指令时应注意：
⑴不论IL的输入条件是ON还是OFF，CPU都要对IL/ILC之间的程序进行扫描；
⑵如果IL的执行条件为OFF，则位于IL和ILC之间
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