电气控制与PLC第4章
电气控制与plc应用-4
2）字节寻址方式ABx如：VB100(8位组成）； 3）字寻址方式AWx如：VW100（ VB100 ， VB101）；
4）双字寻址方式ADx如：VD100（VB100 ～ VB103）；
VB100 7 VB100 0
VW100
15 VB100
VB101
0
VD100
1、数学运算指令
加法、减法、乘法、除法指令 增减指令 数学函数指令（平方根、自然对数、指数函数、 正弦、余弦、正切）
a.加法指令 ADD 整数加法指令＋I 双整数加法指令＋DI 实数加法指令＋R b.减法指令 SUB 整数减法指令－I 双整数减法指令－DI 实数减法指令－R
c.乘法指令 MUL 整数乘法指令× I 完全整数乘法指令 双整数乘法指令×D 实数乘法指令× R d.除法指令 DIV 整数除法指令/I 完全整数除法指令 双整数除法指令/D 实数除法指令/R
基本数据类型 位(布尔）：0和1，“字节.位”寻址方式，如I3.2 字节（B)：8位值，0～255或0～FF 字（W）：16位值，0～65535或0～FFFF 双字（D）：32位值，0～（232－1）或0～FFFF FFFF
数据区存储器区域： 输入映像寄存器(I)、输出映像寄存器(Q)、变量存储 器(V)、内部标志位存储器(M)、局部变量存储器(L)、顺 序控制继电器存储器(S)、特殊标志位存储器(SM)、定时 器存储器(T)、计数器存储器(C) 、高数计数器(HC)、累 加器(AC)、模拟量输入寄存器(AI)、模拟量输出寄存器 (AQ)。
循环左移或循环右移指令的特点：
被移位的数据是无符号的；
在移位时，移出端即与另一端连接，又与特殊继电器SM1.1连接， 移出位在被移到另一端的同时，也进入SM1.1（溢出）；
电气控制与PLC应用(第四版)》习题解答
《电气控制与PLC应用》习题解答第一章常用低压电器1-1 从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构怎么区分电压线圈与电流线圈答：从外部结构特征上，直流电磁机构铁心与衔铁由整块钢或钢片叠制而成，铁心端面无短路环，直流电磁线圈为无骨架、高而薄的瘦高型。
交流电磁机构铁心与衔铁用硅钢片叠制而成，铁心端面上必有短路环，交流电磁线圈设有骨架，做成短而厚的矮胖型。
电压线圈匝数多，线径较细，电流线圈导线粗，匝数少。
1-2 三相交流电磁铁有无短路环，为什么答：三相交流电磁铁无短路环。
三相交流电磁铁电磁线圈加的是三相对称电压，流过三相对称电流，磁路中通过的是三相对称磁通，由于其相位互差120o，所产生的电磁吸力零值错开，其合成电磁吸力大于反力，故衔铁被吸牢而不会产生抖动和撞击，故无需再设短路环。
1-3 交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接入对应交流电源，将发生什么问题，为什么答：交流电磁线圈误接入对应直流电源，此时线圈不存在感抗，只存在电阻，相当于短路状态，产生大的短路电流，立即将线圈烧毁。
直流电磁线圈误接入对应交流电源，由于阻抗存在，使线圈电流过小，电磁吸力过小；衔铁吸合不上，时间一长，铁心因磁滞、涡流损耗而发热，致使线圈烧毁。
1-4 交流、直流接触器是以什么定义的交流接触器的额定参数中为何要规定操作频率答：接触器是按主触头控制的电流性质来定义为是交流还是直流接触器。
对于交流接触器，其衔铁尚未动作时的电流为吸合后的额定电流的5~6倍，甚至高达10~15倍，如果交流接触器频繁工作，将因线圈电流过大而烧坏线圈，故要规定操作频率，并作为其额定参数之一。
1-5 接触器的主要技术参数有哪些其含义是什么答：接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），约定发热电流，额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功率，使用类别等。
《电气控制与plc应用技术》课后习题答案(全)
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配合关系？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，吸力都必须大于反力。
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？答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。
由于交流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。
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，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强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？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流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须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，并且它的动作有一定的延迟性；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。
电气控制技术与PLC第 4 章
线路
(1) 控制线路应标准。尽量选用标准的、常用的或经过实
际考验过的线路和环节。必要时，可以使用逻辑代数化简电 路，优化电路结构。
元件 (2)
尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型
号的电器元件，以减少备用量。
9
(3)尽量缩短连接的数量和长度
6.变频变压调速；
27
4.2 电气控制线路 的设计方法
28
电气控制线路的设计方法
电气控制线路的设计方法通常有两种:
一种是一般设计法，也叫经验设计法。它是根据生产工 艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。 一种是逻辑设计法，它根据生产工艺要求，利用逻辑
代数来分析、设计线路。
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4.2.1
大感应 电动势
并联放电 电阻R
断开时
误动作
18
(2)应尽量避免电器依次动作的现象
在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的现象。
(a) 不合理接线 (b) 合理接线 图3.5 减少多个电气元器件依次通电
19
(3) 避免出现寄生电路
寄生电路: 控制电路在正常工作或 事故情况下，发生意外接通 的电路叫寄生电路。若控制 电路中存在寄生电路，将破
固有动 作时间
释放延 时作用
图3.7 触点的“竞争”与“冒险” 21
(5) 正确连接电器的触头
避免在电器触头上引起短路。
拉弧短路
图4.8 正确连接电器的触头
22
4、完善的保护环节
电气控制线路应具有完善的保护环节，用以保护电网、 电动机、控制电器以及其他电器元件，消除不正常工作时的 有害影响，避免因误操作而发生事故。 1、短路保护：常用的短路保护元器件有熔断器和自动空 气开关； 2、过载保护：常用的过载保护器件是热继电器； 3、过流保护：过流保护：常用电磁式过电流继电器实 现； 4、零电压与欠电压保护：措施：零压保护继电器；在用 按钮操作的设备中，利用按钮的自动恢复作用和接触器的自 锁作用；
王永华版PLC第4章课后习题习题解答
需要注意的是，液体A阀MB1的启动条件除了启动按钮I0.0外，还有每次循环周期开 始的启动条件T38，而且T38还带有约束条件M0.0。 系统开始工作后，不按停止按钮I0.1时， M0.0为ON，在每次放完混合液体后， 系统都可以自动进入新的工作循环。按过停止按钮I0.1后，M0.0为OFF，系统进 行到最后一个动作，即混合液体放空后，由于M0.0· T38 = OFF，所以不能进入 新的循环，系统停止在初始状态。 只有再次按下启动按钮后，系统才可重新开始工作。M0.0的作用就像一个桥 梁一样，不按停止按钮，桥梁处于接通状态;按过停止 按钮后，桥梁就断了。另 外，把M0.0 • T38放在该网络块的最上边，则比较符合梯形图的编程规范。
(1)、输入/输出点地址分配
输入点 输出点
元件名称
人行道按 钮
输入触点编号
I0.0、I0.1
元件名称
车行道：绿灯、黄灯红灯
输出触点编号
Q0.0、Q0.1、Q0.2
人行道：红灯、绿灯
Q0.3、Q0.4
7、用功能图方法完成第5章中习题13的程序设计。 5-13、多个传送带启动和停止示意如图5- 57所示。初始状态为各个电动机都处 于停止状态。按下启动按钮后，电动机MAl通电运行，行程开关BG1有效后， 电动机MA2通电运行，行程开关BG2动作后，MAl 断电停止。其他传动带动作 类推，整个系统循环工作。按停止按钮后，系统把目前的工作进行完后停止在 初始状态。]要求画出功能图、梯形图，写出语句表。设计完成后，试体会使用 SFC设计顺序控制逻辑程序的好处。
图5-57多个传送带控制示意图
3、功能图的主要类型有哪些? 答：1）、单流程； 2）、可选择的分支和连接； 3）、并行分支和连接； 4)、跳 转和循环。 4、本书利用电气原理图、PLC一般指令和功能图三种方法设计了“三台电动机顺 序启动/停止”的例子，试比较它们的设计原理、方法和结果的异同。 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顺序控制逻辑程序时的不同之处。 例5-2：液体温合控制装置。
《电气控制与PLC》教案
《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、原理和分类。
解释电气控制系统的组成和作用。
1.2 低压电器介绍低压电器的分类和功能。
讲解常用低压电器的结构和工作原理。
1.3 电气控制线路分析简单的电气控制线路实例。
介绍电气控制线路的设计方法和步骤。
第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、功能和应用领域。
解释PLC的工作原理和基本结构。
2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点。
讲解PLC编程的基本规则和方法。
2.3 PLC的硬件组成介绍PLC的硬件组成部分及其功能。
讲解PLC的输入输出接口和通信接口。
第三章：PLC编程与应用3.1 基本指令讲解PLC基本指令的功能和用法。
通过实例讲解基本指令的应用。
3.2 功能指令介绍PLC功能指令的分类和功能。
讲解常用功能指令的用法和应用。
3.3 PLC控制系统设计介绍PLC控制系统设计的基本原则和方法。
通过实例讲解PLC控制系统的设计过程。
第四章：电气控制与PLC在工业应用案例分析4.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现电动机的控制。
4.2 案例二：conveyor传送带的控制分析conveyor传送带控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现conveyor传送带的控制。
第五章：PLC的故障诊断与维护5.1 PLC故障诊断方法介绍PLC故障诊断的基本方法和技巧。
讲解如何进行PLC故障诊断和排除。
5.2 PLC的维护与保养介绍PLC的维护保养内容和注意事项。
讲解PLC的日常维护和故障预防措施。
第六章：PLC在工业自动化中的应用案例6.1 案例三：温度控制系统的应用分析温度控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现温度控制系统的自动化控制。
6.2 案例四：液体自动控制系统中的应用分析液体自动控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现液体自动控制系统的控制。
电气控制与PLC应用技术课后习题答案(第四章)
习题与思考题1. 简述S7-200 SMART 控制系统的基本构成答：一个最基本的S7-200 SMART PLC 控制系统由基本单元（S7-200 SMART CPU 模块）、个人计算机、STEP7-Micro/WIN 编程软件及通信网络设备构成。
2. S7-200 SMART 标准型CPU 有哪些型号？各型号之间有什么差异？答：标准型CPU 有SR20/ST20、SR30/ST30、SR40/ST40、SR60/ST60。
主要差异在于用户程序存储器容量、I/O （数字量与模拟量）数量、最大脉冲输出频率、脉冲捕获输入点数。
3. 画出CPU SR40 AC/DC/继电器模块的外部端子接线图。
答：见教材图4-3。
4. S7-200 SMART 数字量输出有哪两种类型？分别画出它们的外部端子接线图。
答：晶体管输出和继电器输出两种类型，外部端子接线图见教材图4-5。
5. S7-200 SMART 模拟量扩展模块的性能指标有哪些？画出模拟量输入与输出模块的外部端子接线图。
答：S7-200 SMART 模拟量扩展模块的性能指标包括输入/输出类型与端口数量、输入/输出的电压/电流范围、模拟量与数字量之间的转换时间、分辨率、对DC 5V 与传感器电源的消耗电流值等。
外部端子接线图见教材图4-14。
6. 用于测量温度（0~99℃）的变送器输出信号为4~20mA ，模拟量输入模块将0~20mA 转换为数字0~27648，试求当温度为40℃时，转换后得到的二进制数N ？ 答：14467553040099553027648=+×−−=N7. S7-200 SMART 的信号板有哪几种类型？答： SB DT04，SB AE01，SB AQ01，SB CM01，SB BA01。
8. S7-200 SMART 标准型CPU 扩展配置时，应考虑哪些因素？I/O 是如何编址的？答：要考虑主机能够扩展的模块数量、数字量输入/输出映像区的大小、模拟量输入/输出映像区的大小、内部电源的负载能力。
电气控制与PLC应用技术-S7-200 PLC 第4版 第4章 S7-200 系统配置与接口模块
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256位输入/256位输出
56个输入/56个输出
256
256
0.15μs
2个，分辨率为1ms
以太网：1个
RS485端口：1个
附加串行端口：1个（带有可选RS232/485口8个：以太网
4.1 S7-200 SMART控制系统的基本构成
4.1 S7-200 PLC控制系统的基本构成
3.人机界面HMI
人机界面HMI是用于操作人员与控制系 统之间进行对话和相互作用的专用设备。
目前S7-200 SMART支持的HMI主要有： 文本显示单元TD400C、Smart 700 IE触摸 屏和SMART 1000 IE触摸屏。
触摸屏
伺 服 驱 动 系 统
4.1 S7-200 SMART PLC控制系统的基本构成
两种数字量输入接线方式：
漏型输入：回路电流从外部输入设备流向CPU DI端 源型输入：回路电流从CPU DI端流向外部输入设备
4.1 S7-200 SMART PLC控制系统的基本构成
两种数字量输出接线方式：
注意： 晶体管输出时，只支持源型输出（回路电流从CPU DO端流 向外部设备）。
S7-200 SMART PLC有两种不同类型的CPU模块： （1）标准型CPU 可以连接扩展模块，适用于I/O规模较大、逻辑控制较为复杂 的应用场合。如SR20/30/40/60 CPU、 ST20/30/40/60 CPU 。 （2）经济型CPU 不能连接扩展模块，通过主机本体满足相对简单的控制要求。 如CR40 CPU、CR60 CPU。
2023年大学_电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案
2023年电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案电气控制与PLC应用技术(黄永红著)内容简介前言第1章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.2.1电磁机构1.2.2触点系统1.2.3灭弧系统1.3接触器1.3.1接触器的组成及工作原理1.3.2接触器的分类1.3.3接触器的主要技术参数1.3.4接触器的选择与使用1.3.5接触器的图形符号与文字符号1.4继电器1.4.1继电器的分类和特性1.4.3时间继电器1.4.4热继电器1.4.5速度继电器1.4.6固态继电器1.5主令电器1.5.1控制按钮1.5.2行程开关1.5.3接近开关1.5.4万能转换开关1.6信号电器1.7开关电器1.7.1刀开关1.7.2低压断路器1.8熔断器1.8.1熔断器的结构和工作原理 1.8.2熔断器的类型1.8.3熔断器的主要技术参数 1.8.4熔断器的选择与使用1.9.1电磁铁1.9.2电磁阀1.9.3电磁制动器习题与思考题第2章基本电气控制电路2.1电气控制电路的绘制原则及标准2.1.1电气图中的图形符号及文字符号2.1.2电气原理图的绘制原则2.1.3电气安装接线图2.1.4电气元件布置图2.2交流电动机的基本控制电路2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路2.2.6组成电气控制电路的基本规律2.2.7电气控制电路中的保护环节2.3典型生产机械电气控制电路的分析2.3.1电气控制电路分析的基础2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3c650型卧式车床电气控制电路的分析 2.4电气控制电路的一般设计法2.4.1一般设计法的主要原则2.4.2一般设计法中应注意的问题2.4.3一般设计法控制电路举例习题与思考题第3章可编程序控制器概述3.1plc的产生及定义3.1.1plc的产生3.1.2plc的定义3.2plc的发展与应用3.2.1plc的发展历程3.2.2plc的发展趋势3.2.3plc的应用领域3.3plc的特点3.4plc的分类3.4.1按结构形式分类3.4.2按功能分类3.4.3按i/o点数分类3.5plc的硬件结构和各部分的作用3.6plc的工作原理3.6.1plc控制系统的组成3.6.2plc循环扫描的工作过程3.6.3plc用户程序的工作过程3.6.4plc工作过程举例说明3.6.5输入、输出延迟响应3.6.6plc对输入、输出的处理规则习题与思考题第4章 s7-200 plc的系统配置与接口模块 4.1s7-200 plc控制系统的基本构成4.2s7-200 plc的输入/输出接口模块4.2.1数字量模块4.2.2模拟量模块4.2.3s7-200 plc的智能模块4.3s7-200 plc的系统配置4.3.1主机加扩展模块的最大i/o配置4.3.2i/o点数的扩展与编址4.3.3内部电源的负载能力4.3.4plc外部接线与电源要求习题与思考题第5章 s7-200 plc的基本指令及程序设计 5.1s7-200 plc的编程语言5.2s7-200 plc的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数5.2.2数据类型及范围5.2.3数据的存储区5.3s7-200 plc的编程元件5.3.1编程元件5.3.2编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式5.5程序结构和编程规约5.5.1程序结构5.5.2编程的一般规约5.6s7-200 plc的基本指令5.6.1位逻辑指令5.6.2立即i/o指令5.6.3逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/负跳变触点指令5.6.6定时器指令5.6.7计数器指令5.6.8比较指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令5.7典型控制环节的plc程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 5.7.11故障报警程序5.8梯形图编写规则习题与思考题第6章 s7-200 plc的功能指令及使用6.1s7-200 plc的基本功能指令6.1.1数据传送指令6.1.2数学运算指令6.1.3数据处理指令6.2程序控制指令6.2.1有条件结束指令6.2.2暂停指令6.2.3监视定时器复位指令6.2.4跳转与标号指令6.2.5循环指令6.2.6诊断led指令6.3局部变量表与子程序6.3.1局部变量表6.3.2子程序6.4中断程序与中断指令6.4.1中断程序6.4.2中断指令6.5pid算法与pid回路指令6.5.1pid算法6.5.2pid回路指令6.6高速处理类指令6.6.1高速计数器指令6.6.2高速脉冲输出指令习题与思考题第7章 plc控制系统设计与应用实例 7.1plc控制系统设计的内容和步骤 7.1.1plc控制系统设计的内容7.1.2plc控制系统设计的步骤7.2plc控制系统的硬件配置7.2.1plc机型的选择7.2.2开关量i/o模块的'选择7.2.3模拟量i/o模块的选择7.2.4智能模块的选择7.3plc控制系统梯形图程序的设计7.3.1经验设计法7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图7.4顺序控制梯形图的设计方法7.4.1置位、复位指令编程7.4.2顺序控制继电器指令编程7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法7.5plc在工业控制系统中的典型应用实例7.5.1节日彩灯的plc控制7.5.2恒温控制7.5.3基于增量式旋转编码器和plc高速计数器的转速测量习题与思考题第8章 plc的通信及网络8.1siemens工业自动化控制网络8.1.1siemens plc网络的层次结构8.1.2网络通信设备8.1.3通信协议8.2s7-200串行通信网络及应用8.2.1s7系列plc产品组建的几种典型网络8.2.2在编程软件中设置通信参数8.3通信指令及应用8.3.1网络读、写指令及应用8.3.2自由口通信指令及应用习题与思考题第9章 step7-micro/win编程软件功能与使用 9.1软件安装及硬件连接9.1.1软件安装9.1.2硬件连接9.1.3通信参数的设置和修改9.2编程软件的主要功能9.2.1基本功能9.2.2主界面各部分功能9.2.3系统组态9.3编程软件的使用9.3.1项目生成9.3.2程序的编辑和传送9.3.3程序的预览与打印输出9.4程序的监控和调试9.4.1用状态表监控程序9.4.2在run方式下编辑程序9.4.3梯形图程序的状态监视9.4.4选择扫描次数9.4.5s7-200的出错处理附录附录a常用电器的图形符号及文字符号附录b特殊继电器(sm)含义附录c错误代码附录ds7-200可编程序控制器指令集附录e实验指导书附录f课程设计指导书附录g课程设计任务书附录h台达pws1711触摸屏画面编辑简介参考文献电气控制与PLC应用技术(黄永红著)目录《电气控制与plc应用技术》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识;介绍了plc的基本组成和工作原理;以西门子s7-200 plc为教学机型，详细介绍了plc的系统配置、指令系统、程序设计方法与编程软件应用等内容;书中安排了大量工程应用实例，包括开关量控制、模拟量信号检测与控制、网络与通信等具体应用程序。
《电气控制与PLC应用技术》习题解答田效伍
第1章常用低压电器1-1 什么是低压电器? 常用的低压电器有哪些？答：低压电器是指使用在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的的电路中，根据外界施加的信号和要求，通过手动或自动方式，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电器。
常用的低压电器有刀开关、低压断路器、转换开关、熔断器、接触器、继电器、按钮、行程开关等。
1-2 电磁式低压电器有哪几部分组成?说明各部分的作用。
答：电磁式低压电器一般由电磁机构和触头系统组成。
电磁机构是电磁式低压电器的检测部分，接受外界输入的信号，通过转换、放大与判断做出一定的反应；触头系统是执行机构，受电磁机构控制，用于输出相应的指令，实现控制的目的。
1-3 灭弧的基本原理是什么？低压电器常用的灭弧方法有哪几种？答：灭弧时可通过增大电弧长度、冷却弧柱、把电弧分成若干短弧等使电弧熄灭，灭弧装置就是根据这些原理设计的。
常用的灭弧方法有电动力吹弧、磁吹灭弧、栅片灭弧等。
1-4 熔断器有哪些用途？一般应如何选用？在电路中应如何连接？答：熔断器是一种广泛应用的简单有效的保护电器，在电路中主要用于短路保护，特殊情况下用于过载保护。
熔断器的主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体，串联在被保护的电路中。
熔断器的类型很多，按结构形式可分为瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、封闭管式熔断器、快速熔断器和自复式熔断器等。
在选用熔断器时，应根据被保护电路的需要，首先确定熔断器的型式，然后选择熔体的规格，再根据熔体确定熔断器的规格。
1-5 交流接触器主要由哪些部分组成？在运行中有时产生很大的噪音，试分析产生该故障的原因。
答：交流接触器主要由电磁机构、主触点和熄弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座等部分组成。
交流接触器在运行中噪音突然急剧增大时，往往是由于交流电磁机构中铁芯端面镶嵌的短路环断路或脱落所致。
交流电磁铁由于通入的是交流电，其电磁吸力在0（最小值）～F m（最大值）之间变化。
(完整版)【电气控制与PLC】课后习题及答案解析
第一章参考答案1．什么是低压电器？低压电器是怎样分类的？答:（1）低压电器通常是指工作在交流50Hz（60Hz）、额定电压小于1200V和直流额定电压小于1500V的电路中,起通断、保护、控制或调节作用的电器。
（2）低压电器的分类方法很多,按照不同的分类方式有不同的类型，主要有按照用途分类、按照工作条件分类、按照操作方法分类和按照工作原理分类等分类方法。
2．什么是额定电流?什么是约定发热电流？两者有什么区别？答：（1) 额定工作电流：在规定的条件下，保证电器正常工作的电流。
（2）约定发热电流:在规定的条件下实验，电器在8小时工作制下，各部件的温升不超过极限数值时所承载的最大电流。
额定电流通常是持续工作的条件下，而约定发热电流是在8小时工作制下，后者大于前者。
3．我国的低压电器经历了哪几代？答:我国的低压电器产品大致可分为如下四代。
第一代产品：20世纪60年代至70年代初；第二代产品：20世纪70年代末至80年代；第三代产品：20世纪90年代；第四代产品：20世纪90年代末至今。
4．低压电器的发展趋势是什么？答:（1)智能化（2）电子化(3）产品的模块化和组合化（4）产品的质量和可靠性明显提高5．防止触电有哪些措施？答:（1) 防止接触带电部件常见的安全措施有绝缘、屏护和安全间距.(2）防止电气设备漏电伤人(3) 采用安全电压（4) 使用漏电保护装置(5）合理使用防护用具(6）加强安全用电管理6．接地有哪些种类？保护接地有哪些形式?答：按照接地的目的可将接地分为如下几类：①工作接地。
②保护接地，也称安全接地。
③过电压保护接地。
④防静电接地.7．保护接地要注意哪些问题?工作接地要注意哪些问题？答：保护接地要注意的问题：①电气设备都应有专门的保护导线接线端子（保护接线端子),并用‘’符号标记，也可用黄绿色标记。
不允许用螺丝在外壳、底盘等代替保护接地端子.②保护接地线用粗而短的黄绿线连接到保护接地端子排上，接地排要接入大地，接地电阻要小于4。
《电气控制与PLC应用(第四版)》课后习题解答
《电气控制与PLC应用》习题解答第一章常用低压电器1-1 从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构？怎么区分电压线圈与电流线圈？答：从外部结构特征上，直流电磁机构铁心与衔铁由整块钢或钢片叠制而成，铁心端面无短路环，直流电磁线圈为无骨架、高而薄的瘦高型。
交流电磁机构铁心与衔铁用硅钢片叠制而成，铁心端面上必有短路环，交流电磁线圈设有骨架，做成短而厚的矮胖型。
电压线圈匝数多，线径较细，电流线圈导线粗，匝数少。
1-2 三相交流电磁铁有无短路环，为什么？答：三相交流电磁铁无短路环。
三相交流电磁铁电磁线圈加的是三相对称电压，流过三相对称电流，磁路中通过的是三相对称磁通，由于其相位互差120º，所产生的电磁吸力零值错开，其合成电磁吸力大于反力，故衔铁被吸牢而不会产生抖动和撞击，故无需再设短路环。
1-3 交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接入对应交流电源，将发生什么问题，为什么？答：交流电磁线圈误接入对应直流电源，此时线圈不存在感抗，只存在电阻，相当于短路状态，产生大的短路电流，立即将线圈烧毁。
直流电磁线圈误接入对应交流电源，由于阻抗存在，使线圈电流过小，电磁吸力过小；衔铁吸合不上，时间一长，铁心因磁滞、涡流损耗而发热，致使线圈烧毁。
1-4 交流、直流接触器是以什么定义的？交流接触器的额定参数中为何要规定操作频率？答：接触器是按主触头控制的电流性质来定义为是交流还是直流接触器。
对于交流接触器，其衔铁尚未动作时的电流为吸合后的额定电流的5~6倍，甚至高达10~15倍，如果交流接触器频繁工作，将因线圈电流过大而烧坏线圈，故要规定操作频率，并作为其额定参数之一。
1-6 交流接触器与直流接触器有哪些不同？答：1）直流接触器额定电压有：110、220、440、660V，交流接触器额定电压有：127、220、380、500、660V。
2）直流接触器额定电流有40、80、100、150、250、400及600A；交流接触器额定电流有10、20、40、60、100、150、250、400及600A。
电气控制与PLC控制基础理论-第四章
编程元件的使用主要体现在程序中，一般可认为编程元件和继电接触器元件类似，具有线圈和常开/常闭触点。 由于编程元件实质为存储单元，取用它们的常开/常闭触点实质上是读取存储单元的状态，所以可以认为一个 编程元件具有无数个常开/常闭触点。 编程元件作为计算机的存储单元，在存储器中只占一位，其状态只有置1和置0两种情况，称为位元件。PLC 的位元件还可以组合使用。
顺序功能图（SFC）
顺序功能图利用状态流程框图来表达一个顺序控制 过程，是一种较新的图形化的编程方法。它将顺序流 程动作的过程分成步和转换条件，根据转换条件对控 制系统的功能流程顺序进行分配，一步步地按照顺序 动作。
图4-8所示为简单顺序功能图的示意图。
图4-8 顺序功能图示意图
功能块图（FBD）
功能块图编程语言实际上是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命 令的图形语言，它与数字逻辑电路类似，极易表现条件与结果之间的 逻辑功能。图4-9所示为先“或”后“与”再输出操作的功能块图。
结构文本（ST）
随着PLC的飞速发展，如果许多高级功能仍然用梯形图来表示，会 很不方便。为了增强PLC的数字运算、数据处理、图表显示、报表打 印等功能，方便用户使用，许多大中型PLC都配备了PASCAL， BASIC，C等高级编程语言，这种编程方式称为结构文本。
FX系列PLC又分为FX2，FX0，FX2C，FX0N，FX0S，FX2N，FX2NC，FX1S，FX1N，FX1NC，FX3U等 几个小系列。本书以FX2N系列PLC为例进行介绍（参见图4-5）。
图4-5 FX2N系列PLC
FX2N系列PLC的命名
第4章 S7-200系列PLC系统配置《电气控制与PLC应用技术》习题参考答案
4-1 S7-200 PLC的硬件系统主要有哪些部分组成？答：S7-200 PLC的硬件系统有主机单元、扩展单元、特殊功能模块、相关设备（编程设备、人机操作界面和网络设备等）组成。
4-2 S7-200 PLC的存储系统提供了哪几种方式来保存数据？答：S7-200系列PLC提供了3种方式来保存用户程序、程序数据和组态数据，分别是：保持型数据存储器、永久存储器、存储卡。
4-3 常用的S7-200 的扩展模块有哪些？各适用于什么场合？答：S7-200 PLC的数字量扩展模块有：EM221，输入扩展模块；EM222，输出扩展模块；EM223，输入/输出混合扩展模块。
模拟量扩展模块有：（1）EM231，共有6种产品：4路（8路）AI、2路（4路）热电阻输入和4路（8路）热电偶输入。
前者是普通的模拟量模块，可以用来连接标准的电流和电压信号；后两种是专门为特定的物理量输入到PLC而设计的模块。
热电阻和热电偶可以直接连接到模块上而不需要使用变送器对其进行标准电流或电压信号的转换，模块上具有热电阻和热电偶型号选择开关，热电偶模块还具有冷端补偿功能。
（2）EM232，输出扩展模块。
（3）EM235，输入/输出扩展模块。
4-4 一个控制系统需要12点数字量输入、30点数字量输出、7点模拟量输入和2点模拟量输出。
试问：（1）选用哪种主机最合适？（2）如何选择扩展模块？（3）请画出主机和各模块连接图。
（4）主机和各模块的地址如何分配？答：（1）选择S7-200 PLC的CPU226为主机，它可以扩展7个模块，自带输入/输出点为40点（DI24/DO16）。
（2）数字量扩展模块选择2个8点的EM222；模拟量扩展模块选择2个EM235（AI4/AO1）。
此时，系统中的数字量输入点为24>12，数字量输出点为32>30，模拟量输入通道为8>7，模拟量输出通道为2=2，点数可以满足系统控制的要求。
（3）（4）CPU226的编址：I0.0~I0.7，I1.0~I1.3；Q0.0~Q0.7，Q1.0~Q1.7；模块1 EM222的编址：Q2.0~Q2.7；模块2 EM222的编址：Q3.0~Q3.5；模块3 EM235的编址：AIW0，AIW2，AIW4，AIW6；AQW0；模块4 EM235的编址：AIW8，AIW10，AIW12；AQW2。
《电气控制与PLC技术》读书笔记思维导图
六、PLC控制系 统与继电器接触 器控制系统...
五、PLC的性能 指标
七、PLC的发展 趋势
一、PLC的基 本结构
二、PLC的工 作原理
一、PLC编程 语言的特点
二、PLC常用 的编程语言
01
一、主流 PLC产品 介绍
02
二、西门 子PLC简 介
03
三、S7200系列 PLC的特 点
04
四、S7200系列 PLC的硬 件构成
第1章 常用低压电器及其应用
01
1.1 低 压电器概 述
02
1.2 低 压配电电 器
03
1.3 主 令电器
06
1.6 时 间继电器
05
1.5 接 触器
一、电器及 低压电器的
定义
二、低压电 器的分类
二、万能转换开 关
一、刀开关
三、低压断路器
二、行程开关
一、控制按钮
二、STEP7Micro/WIN3 2编...
1
一、主界面
2
二、菜单栏
3
三、工具栏
4
四、指令树
5
五、浏览栏
二、编写用户程 序
一、编程的准备
三、程序的状态 监控与调试
一、仿真软 件的使用
二、S7200SIM仿真 软件扩展模 块的...
第5章 S7-200系列PLC的基本 指令...
01
5.1 指 令的组成
02
5.2 基 本位逻辑 指令
03
5.3 定 时器指令
04
5.4 计 数器指令
05
5.5 数 据处理功 能指令
06
5.6 程 序控制指 令及其应 用
一、梯形图 指令的结构
第四章难点习题解答-PLC电气控制与组态设计(第3版)
《PLC电气控制与组态设计（第三版）》周美兰 周封 徐永明 编著难 点 习 题 解 答第4章 PLC的编程及应用4-1 FPWIN-GR2.91编程软件具有哪些主要功能？答：1）具备3种程序编辑模式：符号梯形图编辑模式、布尔梯形图模式、布尔非梯形图模式；2）注释功能；3）查找功能；4）调试功能；5）监控功能；6）系统寄存器的置位、复位；7）I/O分配；8）程序传输；9）在线编辑；10）打印功能。
4-2 FPWIN-GR2.91编程软件具有哪两种工作方式？他们各有什么特点？答：FPWIN-GR具有两种工作方式：在线编辑方式和离线编辑方式。
在线编辑方式是指计算机与PLC联机状态下，进行程序编辑、调试的一种工作方式；离线编辑方式则是指在脱机状态下进行程序编辑、调试的一种工作方式。
4-3 FPWIN-GR编程软件提供了哪三种基本编程模式？它们各有什么特点？答：FPWIN-GR编程软件具备以下3种程序编辑模式：（1）符号梯形图编辑模式 通过直接输入梯形图符号创建程序。
这种模式比较适合于初学者和编程经验的不多的用户。
（2）布尔梯形图编辑模式 通过输入助记符语言创建程序。
计算机根据输入的布尔形式助记符，自动地显示出相应的梯形图。
（3）布尔非梯形图编辑模式 通过输入布尔形式助记符创建程序。
编辑过程中不显示梯形图，只在屏幕上按指令地址的顺序列出指令助记符。
对于习惯于使用助记符的用户，使用这种模式编程较为方便。
4-4 使用手持编程器开发PLC程序有何优缺点？答：优点是利用手持编程器，可随时输入、修改程序，特别是在生产现场编制、调试程序时，经常使用手持编程器；缺点是显示窗口小，只能同时显示两行信息或数据。
助记符语言常用于手持编程器中。
因其显示屏幕小不便输入、显示和编辑梯形图，在工业现场正在被笔记本电脑所取代。
4-5 手持编程器的液晶显示器LCD上可同时显示几行信息？错误提示会出现在哪一行？答：手持编程器的液晶显示LCD 用于显示指令及信息。
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FX系列PLC的软元件 4.4.1 概述
PLC 内部有许多具有不同功能的元件，实际上这些 元件是由电子电路和存储器组成的。例如，输入继电器X 是由输入电路和输入映像寄存器组成；输出继电器Y是由 输出电路和输出映像寄存器组成；定时器 T、计数器C、 辅助继电器 M 、状态继电器 S 、数据寄存器 D、变址寄存 器V/Z等都是由存储器组成的。
D—DC电源 A1—AC电源 H—大电流输出扩展模块 V—立式端子排的扩展模块 C—接插口输入输出方式 F—输入滤波器1ms 扩展模块 L—TTL输入扩展模块 S—独立端子（无公共端）扩展模块
FX
特殊品种
输出形式 单元类型 R—继电器输出 M—基本单元 T—晶体管输出 E—输入输出混合扩展单元 S—晶闸管输出 16~256 点
4.3.1 硬件
～110V/220V市电
PLC基本单元
输入信号 现场信号 按钮、开关 传感器 输 入 单 元
电源单元 外部负载 执行器
微处理器（CPU）
系统存储器
输 出 单 元
继电器 电磁阀 扩展设备
用户存储器
外部设备 编程设备
计算机 编程器接口 存储器接口 扩展接口
扩展单元 通讯模块
打印机等
存储设备
扩展位置控制模块（如F2-30GM）；
扩展通讯模块（如FX-232AW等）； 扩展模拟量控制模块（如FX-2DA、FX-4AD等）。
4.3.2 软件
运行管理 管理程序 系统监控程序 软件系统 用户程序 数据表格 生成用户元件 系统内部自检
解释程序
标准程序模块、系统调用
自动化系统控制程序
4.4
功能模块
PLC系统结构框图
4.3.1 硬件
1.微处理器（CPU）
接收并存储用户程序和数据；
诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误； 接收输入信号，送入数据寄存器并保存； 运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户 程序的各种操作； 将用户程序的执行结果送至输出端。
4.3.1 硬件
晶闸管
继电器 驱动直流负载（晶体管输出单元）； 驱动非频繁动作的交/直流负载（继电器输出单元）； 驱动频繁动作的交/直流负载（晶闸管输出单元）。
4.3.1 硬件
4.3.1 硬件
4.电源单元 PLC的供电电源一般是市电，有的也用DC 24V电源供电。 PLC 对 电 源 稳 定 性 要 求 不 高 ， 一 般 允 许 电 源 电 压 在 −15%～+10%内波动。
4.2.5 FX3U系列PLC
4.2.6 扩展单元、扩展模块
4.3
PLC的基本组成
基本单元
扩展单元 PLC的组成 扩展模块 特殊功能模块
FX 系列PLC的硬件配置图
FX 系列PLC的网络通信能力
4.3.1 硬件
基本单元主要由CPU、存储器、I/O单 元、电源单元、编程器、扩展接口、编程 器接口和存储器接口组成 ，是PLC控制的 核心；扩展单元是扩展I/O点数的装置，内 部有电源；扩展模块用于增加I/O点数和改 变I/O点数的比例，内部无电源，由基本单 元或扩展单元供电。扩展单元和扩展模块 内无CPU，必须与基本单元一起使用。特 殊功能模块是一些具有特殊用途的装置。
第4章
FX系列PLC及其编程工具
1、FX系列PLC是什么？ 2、 FX系列有哪几种？ 3、PLC的硬件组成是什么？ 4、PLC的编程软元件是什么？ 5、PLC的编程软件如何使用？ 6、 PLC的手持编程器如何使用？
•学习情景引入：
本章从如下几个方面进行阐述
•4.1 FX系列PLC概述 •4.2 FX系列PLC •4.3 PLC的基本组成 •4.4 FX系列PLC的软元件 •实训7 FX2N系列PLC的认识 •实训8 编程软件的基本操作 •实训9 编程软件的综合操作 •实训10 编程器的基本操作 •实训11 编程器的综合操作
4.4.2软元件
1.输入继电器（X）
4.1 FX系列PLC概述 4.1.1 三菱小型PLC的发展历史
在20世纪90年代初F系列被F1系列和F2系列取代 三菱 小型 PLC FX2、FX1、FX2C、FX0、FX0N、FX0S等系列产品
目前，FX1S、FX1N、FX2N、FX3G和FX3U 5个子系列
4.1.2 型号名称的含义
型号的命名方式
2.1系统存储器——系统程序存储器+系统数据存储 器
存放系统工作程序（监控程序）； 存放模块化应用功能子程序； 存放命令解释程序； 存放功能子程序的调用管理程序；
存放存储系统参数。
4.3.1 硬件
2.2用户存储器——RAM/EPROM/EEPROM
存放用户工作程序；
存放工作数据。
3.1输入单元——带光电隔离电路
多种辅助电源类型：AC电源DC24V输入
DC电源DC24V输入
DC电源DC12V输入 接收开关量及数字量信号（数字量输入单元）； 接收模拟量信号（模拟量输入单元）； 接收按钮或开关命令（数离器及滤波器 多种输出方式：晶体管
ES——世界型（晶体管型为漏输出） ESS——世界型（晶体管型为源输出） 输出形式 R——继电器输出
T——晶体管输出
S——晶闸管输出
4.1.3 技术性能指标
4.2
FX系列PLC
4.2.1 FX1S系列PLC
4.2.2 FX1N系列PLC
4.2.3 FX2N系列PLC
4.2.4 FX3G系列PLC
5.通讯及编程接口——采用RS-485或RS-422串行总 线 连接专用编程器（FX-20P、FX-10P）；
连接个人电脑（PC），实现编程及在线监控； 连接工控机，实现编程及在线监控；
连接网络设备（如调制解调器），实现远程通讯；
连接打印机等计算机外设。
6.I/O扩展接口——采用并行通讯方式 扩展I/O模块；
系列序号
及扩展模块 EX—输入专用扩展模块 、2 、ON、 I/O总点数 0 EY —输出专用扩展模块 2C、2N
型号及意义
I/O点数：16～256点
单元类型
M——表示基本单元 E——表示扩展单元及扩展 模块 EX——扩展输入单元 EY——扩展输出单元
型号及意义
型号变化
DS——24VDC，世界型