《电气控制与PLC》课程教学大纲2006课后思考题解答
《电气控制与PLC》课程教学大纲2006课后思考题解答
1. 熟悉文字符号KM、KA、KT、SB、SQ、FU、FR、SP的意义及相应的图形符号。
答：2. 常用低压开关电器有哪几类？分别用于什么场合？答：主要有刀开关、组合开关、低压断路器。
刀开关主要包括：刀开关、开启式负荷开关、熔断器组合电器等，用作电气照明的控制开关和分支电路的配电开关。
组合开关可实现多组触点组合，具有结构紧凑、体积小、操作方便等优点。
在机床电气中主要用作电源开关，直接控制电动机的起动、停止、Y-△变换等，组合开关不适用于频繁操作的场所。
低压断路器在电路发生严重过载或短路时，具有自动分断故障电路的功能，因此广泛应用于低压配电电路和电器控制电路中。
3. 叙述低压断路器的功能及工作原理；与采用刀开关和熔断器的控制、保护方式相比，低压断路器有何优点？答：低压断路器的功能：在电路发生严重过载、欠电压、短路时，具有自动分断故障电路的能力。
原理简述：见p7图1-7，过载或短路时，电流过大，过电流脱扣器动作，顶起钩子3，主触点在释放弹簧1作用下，断开主电路；欠电压时，任意两相的电压低于正常值达一定大小后，电磁线圈产生的吸引力小于弹簧力，失电压脱扣器动作，主触点被释放弹簧拉向左侧，断开主电路。
优点：①保护的范围多，具有过电压、过电流、欠电压、欠电流和短路的保护；②断开电路后，排出故障后，不需要更换或维修，就可以重新投入使用，具有自动恢复功能；而采用刀开关和熔断器则需要更换保险丝。
4. 叙述接触器的功能及工作原理。
答：接触器可频繁接通和断开带负荷电路、并且具有远距离控制和失压保护的功能。
工作原理：见P9/图1-9，通过对电磁线圈的通电或断电，吸合或释放衔铁，衔铁又带动动触桥运动，使常开触点闭合或常闭触点断开，从而实现主触点控制的主电路的接通或断开，辅助触点所在的控制电路的接通或断开。
5．比较电磁式、空气阻尼式、电动式、电子式时间继电器的优缺点及应用场合。
答：P13-156. 空气阻尼式时间继电器有哪些特点？各有什么功能？答：（略）7．中间继电器、速度继电器在电路中的作用是什么？答：中间继电器在电路中的作用主要是扩展控制触点数量或增加触点容量。
《电气控制与PLC》课程实验教学大纲
《电气控制与PLC》课程实验教学大纲一、制定本大纲的依据根据2006级电气工程及其自动化专业培养计划和《电气控制与PLC》课程教学大纲制定本实验教学大纲。
二、本实验课程的具体安排实验项目的设置及学时分配三、本实验课在该课程体系中的地位与作用《电气控制与PLC》实验是电气工程及其自动化专业课程的重要组成部分，属于学科专业实验范畴。
作为与相关教学内容配合的实践性教学环节，应在《电气控制与PLC》理论课教学过程中开设。
学生应具备《模拟电子》、《数字电子》、《单片机原理》、《电力电子技术》、《电机拖动》等课程的基础。
四、学生应达到的实验能力与标准本课程实验要求学生在课堂教学的基础和已有的基本实验操作技能的基础上，通过对常用低压电路元件的认识和对交、直流电动机的起动、制动控制；使用可编程控制器对异步电动机等控制对象实施控制的应用程序的编程等实验来提高学生的动手能力；并进一步巩固课堂教学内容，加深对本课程基本内容的理解和掌握。
实验过程中应能发现问题、分析问题、解决问题。
进一步启迪学生的创新思维。
通过接受电气控制工程的初步实践训练，提高学生综合运用基础和专业知识分析和解决工程实际问题的能力。
五、讲授实验的基本理论与实验技术知识实验一电动机正反转控制1．教学内容（1）检查各器件是否完好，了解其功能及使用方法；（2）按照给定的控制线路（或自行设计的电路）进行连接，注意布线合理、整齐，经自查和指导老师检查无误后，可通电进行实验；（3）根据连接的控制线路，按照控制顺序进行实际操作，观察控制电路是否按要求正确运行。
2．教学要求（1）掌握常用电器元件的图形符号和文字符号；（2）掌握绘制电气原理图时应遵循的原则；（3）掌握三相异步电动机正反转控制的基本控制线路；（4）掌握电气线路中常用的保护环节。
3．实验的基本仪器设备和耗材MEL-Ⅱ型电机系统教学实验台。
实验二电动机星-角启动控制1．教学内容（1）了解时间继电器的工作原理和使用方法；（2）自行设计或按照给定的星-角启动控制线路进行连接，注意布线合理、整齐，经自查和指导老师检查无误后，可通电进行实验；（3）按照控制顺序进行实际操作，观察控制电路是否按要求星-角启动控制功能；（4）调整时间继电器的延时时间，观察延时长短对电机启动性能的影响。
电气控制与PLC课后习题答案
电气控制与PLC课后习题答案模块一基本电气控制电路任务一思考与练习1.填空题(1)低压电器是指工作于交流1200伏以下或直流1500伏以下电路中的电器。
(2)接触器是一种低压自动切换的电磁式电器，具有控制和保护作用。
用于频繁地接通或断开交直流主回路和大容量控制电路。
(3)接触器的结构主要由电磁机构、触头系统和灭弧装置等组成。
(4)接触器的触点分主触点与辅助触点，其中前者用于通断较大电流的主电路，后者用于通断小电流的控制电路。
(5)线圈未通电时触点处于断开状态的触点称为动合触点，而处于闭合状态的触点称为动断触点。
(6)热继电器是利用电流热效应来切断电路的一种保护电器，它用作电动机的过载保护，不宜作为短路保护。
热继电器热元件的整定电流一般情况下取~(咅电动机额定电流。
(7 )熔断器用于各种电气电路中作短路保护。
(8)按钮帽做成不同颜色用以区别各按钮作用，一般用红色表示停止按钮，绿色表示启动按钮。
(9)接触器选用时，其主触点的额定工作电压应等于或大于负载电路的电压，主触点的额定工作电流应等于或大于负载电路的电流。
2.选择题(1)图示1-17电路中， (b )图能实现点动和自锁工作。
图1-17题(1)图(2)图示1-18电路中，(b )图按正常操作时出现点动工作。
(a) (b) (c)图1-18题(2 )图3.熔断器与热继电器用于保护交流三相异步电动机时，能不能互相取代为什么答案：不能，熔断器用于短路保护而热继电器用于过载保护，熔断器保护时，断开电路的速度较快，而热继电器保护电路时需要一段时间的延迟。
短路保护需要快速性，因此不能互换。
4.电路中QS FU KM FR和SB分别是什么电器元件的文字符号答案：QS:刀开关FU:熔断器KM:接触器FR:热继电器SB:按钮5.交流接触器的主触点、辅助触点和线圈各接在什么电路中，应如何连接答案：主触点接在主电路中，辅助触点接在控制电路中，线圈接在控制电路中。
串联6.电动机的起动电流很大，起动时热继电器应不应该动作为什么答案：不应该，热继电器动作是在工作电流长时间超过额定值的时候才动作，而电动机启动瞬间产生较大电流时，热继电器不应该动作。
《电气控制与PLC》课后习题参考答案
《电⽓控制与PLC》课后习题参考答案《电⽓控制与PLC》课后习题参考答案上篇习题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？怎样区分电压线圈与电流线圈？答：（1）、交流：铁⼼⽤硅钢⽚冲压⽽成（减少铁损），线圈做成短⽽粗的圆筒状绕在⾻架上（便于散热）。
（2）、直流：铁⼼⽤整块钢制成（⽅便加⼯），线圈绕制成长⽽薄的圆筒状（便于散热）。
（3）、电压线圈：匝数多，线径细。
（4）、电流线圈：匝数少，线径粗。
2.单相交流电磁机构为何要设置短路环？它的作⽤是什么？三相交流电磁铁是否要装设短路环？答：（1）、由于交流接触器铁⼼的磁通是交变的，故当磁通过零时，电磁吸⼒也为零，吸合后的衔铁在反⼒弹簧的作⽤下将被拉开，磁通过零后电磁吸⼒⼜增⼤，当吸⼒⼤于反⼒时，衔铁⼜被吸合。
这样，随着交流电源频率的变化，衔铁产⽣强烈振动和噪声，甚⾄使铁⼼松散。
（2）、当交变的磁通穿过短路环所包围的⾯积S2在环中产⽣涡流时，此涡流产⽣的磁通φ2在相位上落后于短路环外铁⼼截⾯S1中的磁通φ1，由φ1、φ2产⽣的电磁吸⼒为F1、F2，作⽤在衔铁上的合成电磁吸⼒是F1+F2，只要此合⼒始终⼤于其反⼒，衔铁就不会产⽣振动和噪声。
（3）、由于三相电流电磁铁的电磁吸⼒三相本⾝具有相位差，其电磁吸⼒为⼀恒定值，故⽆需设置分磁环。
3.当交流电磁线圈误接⼊直流电源，直流电磁线圈误接⼊交流电源时，会发⽣什么问题？为什么？答：（1）、交流电磁线圈误接⼊直流电源，由于不存在感抗，则I=U/R，⽐原来的电流⼤很多，则线圈容易烧毁。
（2）、直流电磁线圈误接⼊交流电源，由于存在感抗，则I=u/(R+jX)，⽐原来的电流⼩很多，可能吸⼒不够，不能吸合，即使可以吸合也会由于直流电磁系统没有分磁环⽽发⽣振动。
同时由于直流电磁系统的铁⼼由整块钢构成，损耗⽐较⼤。
4.若交流接触器线圈通电后，衔铁长时间被卡死不能吸合，则会产⽣什么后果？答：⼀般U形铁⼼的交流电磁机构的励磁线圈通电⽽衔铁尚未吸合的瞬间，电流将达到衔铁吸合后额定电流的5～6倍，E形铁⼼电磁机构则达到额定电流的10～15倍，如果衔铁卡住不能吸合时，交流励磁线圈则可能烧毁。
(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应用技术课后答案
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---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。
1---11、中间继电器与接触器有何异同答：相同点：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控制电路中，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，实现逻辑控制；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、辅助触点，大多有灭弧装置1-----16控制按钮、转换开关、行程开关、接近开关、光电开关在电路中各起什么作用控制按钮作用：在控制电路中用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。
转换开关作用：转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。
广泛应用于各种配电装置的电源隔离、电路转换、电动机远距离控制等，也常作为电压表、电流表的换相开关，还可用于控制小容量的电动机。
行程开关作用：用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。
接近开关作用：不仅用于行程控制和限位保护，还用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无触点按钮等。
既使用于一般行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命和对恶劣环境的适应能力也优于一般机械式行程开关。
光电开关作用：可非接触、无损伤地检测和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。
电气控制与plc应用技术课后答案(全)之欧阳育创编
第一章课后习题参考答案2、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。
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。
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。
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。
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。
电气控制与plc应用技术课后答案(全)之欧阳理创编
第一章课后习题参考答案2、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。
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。
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。
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。
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。
电气控制与PLC课后习题答案
电气控制与PLC课后习题答案第一章1-4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？熔断器的额定电流是指熔断器长期工作时，设备部件温升不超过规定值时所能承受大的电流；熔体的额定电流是熔体长期工作而不致熔断的电流；熔体的极限分断电流是指在规定的额定电压和功率因数的条件下，能分断的最大电流值，在电路中出现的最大电流值一般指短路电流值1-8热继电器与熔断器的作用有何不同？（1-9热继电器在电路中的作用是什么？）在电器控制中，熔断器使用时串联在电路中，当电路或用电设备发生短路或过载时，熔体能自身熔断，切断电路，阻止事故蔓延，因而能实现短路或过载保护，无论是在强电系统或弱电系统中都得到广泛的应用。
热继电器是利用电流的热效应原理工作的电器，用于三相异步电动机的长期过载保护1-10时间继电器与中间继电器在电路中各起什么作用？时间继电器起到延时的作用中间继电器起到中间放大的作用1-12什么是主令电器，常用的主令电器有哪些？主令电器是用来发布命令，改变控制系统工作状态的电器，它可以直接作用于控制电路，也可以通过电磁式电器的转换对电路实现控制，其主要类型有按钮，行程开关，万能转换开关，主令控制器，脚踏开关等1-13接触器的作用是什么？接触器是用来频繁地接通或断开交直流主电路或大容量控制电路等大电流电路1-16接触器是怎样选择的？主要考虑哪些因素？①接触器的类型选择②额定电压的选择③额定电流的选择④吸引线圈额定电压选择⑤接触器触头数量，种类选择；（其中③④为主要指标）第二章2-1自锁环节怎样组成？它起什么作用?并具有什么功能？自锁是由命令它通电的主令电器的常开触点与本身的常开触点相并联组成（有两个元件并联在一起的），这种由接触器（继电器）本身的触点来使其线圈长期保持通电的环节叫“自锁”环节“自锁”环节具有对命令的“记忆”功能，当启动命令下达后，能保持长期通电即长动，而当停机命令或停电出现后失去自锁不会自行启动，又叫零压保护，防止电源电压恢复时，电动机突然启动运转，造成设备和人身事故2-2什么是互锁环节，它起到什么作用？互锁是指生产机械或自动生产线不同的运动部件之间互相制约，又称为联锁控制。
电气控制与PLC技术应用思考题答案
电气控制与PLC技术应用思考题答案1．电路中FU、KM、KA、FR和SB分别是什么电器元件的文字符号？答：熔断器、接触器、继电器、热继电器、按钮2．鼠笼型异步电动机是如何改变旋转方向的？答：改变电动机三相电源的相序即可改变电动机的旋转方向，而改变三相电源的相序只需任意调换电源的两根进线3．什么是互锁（联锁）？什么是自锁？试举例说明各自的作用。
答：自锁：典型的应用是用自己的常开触点与开启按钮并联，锁定回路。
即使开启按钮弹开了，由于有自锁触点的连接，仍可形成回路。
这种接法就叫做“自锁”。
互锁：典型的应用是将继电器A的常闭触点串联在其他回路当中，而其他回路中继电器B的常闭触电串联在继电器A的回路中。
当继电器A的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器B的回路。
相反，如果继电器B的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器A的回路。
这样互相牵制，起到一定的逻辑作用。
这种接法就叫“互锁”。
4．低压电器的电磁机构由哪几部分组成?答：电磁系统主要由线圈、铁芯（静铁芯）和衔铁（动铁芯）3部分组成5．熔断器有哪几种类型？试写出各种熔断器的型号。
熔断器在电路中的作用是什么？答：熔断器按结构形式分为半封闭插入式、无填料封闭管式、有填料封闭管式、螺旋自复式熔断器等。
其中，有填料封闭管式熔断器又分为刀形触点熔断器、螺栓连接熔断器和圆筒形帽熔断器。
瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT无填料密封式RM快速熔断器RS熔断器的作用：熔断器是在控制系统中主要用作短路保护的电器，使用时串联在被保护的电路中，当电路发生短路故障，通过熔断器的电流达到或超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。
6．熔断器有哪些主要参数？熔断器的额定电流与熔体的额定电流是不是一样？（1）额定电压（2）额定电流（3）分断能力（4）时间—电流特性不一样，熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个不同的概念，通常一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流不能大于熔断器的额定电流。
《电气控制与PLC》教学大纲
《电气控制与PLC》教学大纲《电气控制与PLC》教学大纲一、课程简介《电气控制与PLC》是一门介绍电气控制技术和可编程控制器（PLC）的基本原理和应用的专业课程。
该课程旨在培养学生具备现代工业电气控制系统的设计、安装、调试和维护能力，为今后从事电气工程领域的工作奠定坚实的基础。
二、课程目标通过本课程的学习，学生将能够：1、理解并掌握电气控制的基本原理和常用的控制算法。
2、熟悉PLC的基本结构、工作原理和应用。
3、掌握PLC编程的基本规则和常用编程语言，能够独立编写简单的PLC程序。
4、了解电气控制系统的设计和调试方法，能够参与电气控制系统的设计和调试工作。
5、了解电气安全的基本知识和实践，能够确保在电气控制系统设计和安装过程中的安全。
三、课程内容本课程主要包括以下四个部分：1、电气控制基本原理：包括电路分析基础、常用控制电器、电气控制系统图等。
2、PLC基本原理与应用：包括PLC的基本结构、工作原理，以及PLC 的编程语言、编程工具等。
3、PLC编程与实践：通过实际项目，让学生掌握PLC编程的基本规则和方法，熟悉PLC在控制系统中的应用。
4、电气控制系统设计与调试：介绍电气控制系统的设计原则和方法，让学生了解电气控制系统的调试和维护过程。
四、教学方法本课程采用理论教学与实践相结合的教学方法。
理论教学部分包括课堂讲解、案例分析、小组讨论等；实践教学部分包括实验、课程设计、现场实习等。
通过多种教学方法的组合，使学生更好地理解和掌握课程内容。
五、评估方式本课程的评估方式包括以下几种：1、作业：根据课程内容，布置相关作业，以检验学生对课程内容的掌握程度。
2、实验：进行相关的实验，以检验学生对课程内容的实践能力和动手能力。
3、考试：进行课程考试，以全面评估学生对课程内容的掌握程度和应用能力。
4、项目：学生进行课程设计或现场实习，以检验学生对课程内容的综合应用能力和解决问题的能力。
六、教学安排本课程的教学安排如下：1、第一至第四周：讲解电气控制基本原理，包括电路分析基础、常用控制电器、电气控制系统图等。
《电气控制与PLC》教学大纲
《电气控制与PLC》教学大纲《电气控制与PLC》课程教学大纲一、课程教学目标PLC是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用工业计算机。
本课程的任务是使学生了解PLC的硬件结构组成，软件指令系统和控制功能；掌握PLC 的工作原理，控制特性，应用，选择方法，软件编程技巧；能利用PLC技术完成各种较复杂生产过程的顺序控制和程序控制；进而实现更复杂的生产过程数控及群控。
本课程任务是：学习好基本理论的基础上，结合生产实际设备情况，牢固掌握PLC控制的基本环节，掌握常用PLC的基本理论，基本结构，各类条件下实际应用方法，为学生进一步学习后续课程，完成机电结合的毕业设计课题以及将来用PLC新技术改造传统工业生产设备和开发研制机电一体化高新技术产品打下基础。
二、课程设置说明本课程根据河北科技学院机械制造自动化专业人才培养方案的要求设置。
可编程序控制器（PLC）在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术，是改造传统工业生产设备最理想的多功能化控制器，成为现代工业控制三大支柱（PLC、NC、ROBOT）之一，也是我国开展机电一体化工作八个重点项目之一。
本课程是应用电子技术人才需要掌握的最新技术知识之一。
掌握电器控制与PLC技术，是改造传统生产工艺和设备的重要途径。
本课程是机械制造自动化专业的必修主干课程。
本课程的先修课程是电工技术、机械原理、电子技术、机械设计、微机原理、机电传动控和机械系统控制。
本课程学习结束后，为分析设计各种机电传动与生产过程PLC控制系统打下良好的新技术知识基础。
本课程总学时数为64，理论课学时32，课内实践32。
三、课程性质：本课程是机械制造自动化专业的主要专业课之一，本课程特点是实践性强，与生产实际联系紧密，运用知识的复盖面较宽，是强电与弱电的结合，电气学、计算机技术的结合与生产工艺过程紧密配合的一门课。
四、课程内容与要求使用教材：《电气控制与PLC》，刘品潇主编，国防科技大学出版社（一）课程内容第1章常用低压电器1、低压电器的基本知识2、继电器3、接触器4、低压开关和低压断路器5、熔断器6、主令电器教学要求:理解接触器，控制继电器，主令电器的基本工作原理；熟练掌握各种低压电器的工作原理。
电气控制与PLC应用习题与思考题参考解答
第2章电气控制线路的基本原则和基本环节习题与思考题1.自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？答：在连续控制中，将接触器的常开辅助触头QA与自复位启动按钮SF并联，即可形成自锁环节。
当启动按钮SF松开后，接触器QA的线圈通过其辅助常开触头的闭合仍继续保持通电，从而保证电动机的连续运行。
这种依靠接触器自身辅助常开触头而使线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保。
起到自锁作用的辅助常开触头称自锁触头。
所以自锁环节的功能就是在启动按钮松开后，能够保持接触器线圈一直通电，使电动机连续运行。
2.什么是互锁环节？它起到什么作用？答：控制线路要求QA1与QA2不能同时通电时，为此要求线路设置必要的联锁环节。
将其中一个接触器的常闭触头串入另一个接触器线圈电路中，则任何一个接触器先通电后，即使按下相反方向的启动按钮，另一个接触器也无法通电，这种利用两个接触器的辅助常闭触头互相控制的方式，叫电气互锁，或叫电气联锁。
起互锁作用的常闭触头叫互锁触头。
复合按钮的常闭触头同样也可起到互锁的作用，这样的互锁叫机械互锁。
利用成对使用的机械联锁接触器，加上电气互锁，可形成机械、电气双重互锁。
互锁环节的作用就是防止QA1与QA2同时通电造成电源短路等危险。
3.分析如图2-50所示线路中，哪种线路能实现电动机正常连续运行和停止？哪种不能？为什么？（a）（b）（c）（d）（e）（f）图2-50 习题3图答：（c）和（f）能实现电动机正常连续运行和停止，因为按下SB1，接触器KM线圈通电并自锁，电动机连续运行；按下SB，KM线圈断电，电动机停止。
其他则不能，因为图（a）接触器KM线圈不能得电，故不能启动；图（b）能启动连续运行，但不能切断接触器线圈供电，即不能停止；图（d）会引起电源短路；图（e）线圈不能保持连续通电。
（图中，SB1为启动按钮开关，SB为停止按钮开关。
）4.试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器，画出异步电动机点动、连续运行的混合控制电路。
(完整版)【电气控制与PLC】课后习题及答案
可以采用直接启动。
在该电路中，闭合自动开关 QБайду номын сангаас0，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，电动机接通电源开始全压启动，同时 接触器KM的辅助常开触点闭合，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线圈仍能通过其辅助触点通电并保持 吸合状态。按停止按钮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，控制 回路解除自锁。松开停止按钮SB1，控制电路又 回到启动前的状态。
在程序执行阶段，PLC 按从左到右、从上到下的步骤顺序执 行程序。
在输出刷新阶段中，元件映像寄存器中所有输出继电器的状 态一起转存到输出锁存器中，通过一定方式集中输出，最后经过 输出端子驱动外部负责，在下一个输出刷新阶段开始之前，输出 锁存器的状态不会改变。
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丢失。
试设计该控制系统的功能图，并画出梯形图，写出语句表。
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。
11、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。
《电气控制与PLC》教学大纲
《电气控制与PLC》教学大纲Electrical Control & Programmable Logic Controller一、课程的性质和任务课程性质：可编程序控制器(PLC)是工业自动控制系统最常用的工具之一，它主要研究以工业过程模型为被控对象、PLC为手段的工业计算机自动控制系统，是自动化类专业学生的重要专业课之一。
课程主要任务：培养学生1.了解继电器的基本原理和继电器控制系统的基本组成，掌握用PLC控制系统替代继电器控制系统的方法。
2.了解PLC在工业自动化领域的发展动态和趋势。
3. 掌握PLC系统的物理模型和系统结构，熟练运用梯形图语句进行编程，了解符号表语句的编程方法。
4．掌握开关量、模拟量的采集和控制的方法，初步实现数字PID闭环控制。
5．熟练掌握系统软件的线性编程，了解系统软件的结构编程。
6．具备对工业对象进行系统硬件设计、系统软件编程和调试的基本能力。
7．了解PLC的通信原理和方法，了解用PLC作为节点实现现场总线结构的控制系统在工业自动化领域的应用。
二、课程教学内容、重点和难点第一章绪论 (讲课2学时)了解继电器的基本原理和继电器控制系统的基本组成，可编程序控制器在工业自动化中的发展历史、现状和发展趋势。
可编程序控制器的硬件结构原理，组成和分类。
重点：由继电器控制系统变成可编程序控制系统。
第二章可编程序控制器基本原理 (讲课4学时)可编程序控制器基本原理，PLC扫描时间和系统响应时间，可编程序控制器替代继电器控制系统的方法，PLC替代继电器控制系统在工程中的应用举例。
重点：可编程序控制器基本原理，扫描时间和系统响应时间的计算，由继电器控制系统变成PLC控制系统。
第三章 S7-300的系统特性及硬件构成(讲课2学时)S7-300的硬件结构及地址，S7-300电源系统的设计， S7-300与输入输出设备的连接。
重点：PLC的硬件结构及地址，PLC的电源系统设计，PLC的扫描时间和系统响应时间的计算，PLC与输入输出设备的连接。
电气控制与plc二课后答案
It is applicable to work report, lecture and teaching
2-1 试设计带有短路、过载、失压保护的鼠笼式电动机 直接启动的主电路和控制电路。
2-1 试设计带有短路、过载、失压保护的鼠笼式电动机 直接启动的主电路和控制电路。
分析： 润滑泵电动机 主轴电动机正转 反转
KM1 KM2 KM3
主电路：
控制电路：
3-3 现有三台电动机M1、M2、M3，控制要求如下： M1启动10秒后，M2自行启动，运行5秒后，M1停止，同 时M3自行启动，再运行15秒后，M2、M3同时停车。 试设计其电气控制电路。
主电路：
控制电路：
3-5 由两台电动机M1、M2分别驱动两个工作台A、B，机 构示意图如图。控制要求如下： 1）按下启动按钮SB后，工作台A由SQ1进至SQ2; 2)然后工作台B由SQ3自动进至SQ4; 3)然后工作台A由SQ2自动退至SQ1; 4)最后工作台B由SQ4自动退至SQ3。 试画出逻辑关系图，并标明各信号特性及电动机M1、M2 正、反转接触器的工作区间，写出逻辑关系式，设计电气 控制电路。
工作台A前进 KM1 后退 KM2 ; 工作台B前进 KM3 后退 KM4
SB SQ2 SQ4 SQ1 SQ3 SB SQ2
KM1
KM3
KM2
KM4
SB SQ2 SQ4 SQ1 SQ3 SB SQ2
KM1
KM3
KM2
KM4
3-8 化简图示的控制线路。
3-8 化简图示的控制线路。
3-8 化简图示的控制线路。
主电路：
控制电路：
3-2 某机车主轴和润滑泵分别由各自的笼型电动机拖动， 且都采用直接启动，控制要求如下： 1）主轴必须在润滑泵启动之后才可以启动； 2）主轴连续运转时为正向运行，但还可以进行正、反向 点动； 3）主轴先停车后，润滑泵才可以停； 4）设有短路、过载及失压保护。 试设计其主电路和控制电路。
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1. 熟悉文字符号KM、KA、KT、SB、SQ、FU、FR、SP的意义及相应的图形符号。
答：2. 常用低压开关电器有哪几类？分别用于什么场合？答：主要有刀开关、组合开关、低压断路器。
刀开关主要包括：刀开关、开启式负荷开关、熔断器组合电器等，用作电气照明的控制开关和分支电路的配电开关。
组合开关可实现多组触点组合，具有结构紧凑、体积小、操作方便等优点。
在机床电气中主要用作电源开关，直接控制电动机的起动、停止、Y-△变换等，组合开关不适用于频繁操作的场所。
低压断路器在电路发生严重过载或短路时，具有自动分断故障电路的功能，因此广泛应用于低压配电电路和电器控制电路中。
3. 叙述低压断路器的功能及工作原理；与采用刀开关和熔断器的控制、保护方式相比，低压断路器有何优点？答：低压断路器的功能：在电路发生严重过载、欠电压、短路时，具有自动分断故障电路的能力。
原理简述：见p7图1-7，过载或短路时，电流过大，过电流脱扣器动作，顶起钩子3，主触点在释放弹簧1作用下，断开主电路；欠电压时，任意两相的电压低于正常值达一定大小后，电磁线圈产生的吸引力小于弹簧力，失电压脱扣器动作，主触点被释放弹簧拉向左侧，断开主电路。
优点：①保护的范围多，具有过电压、过电流、欠电压、欠电流和短路的保护；②断开电路后，排出故障后，不需要更换或维修，就可以重新投入使用，具有自动恢复功能；而采用刀开关和熔断器则需要更换保险丝。
4. 叙述接触器的功能及工作原理。
答：接触器可频繁接通和断开带负荷电路、并且具有远距离控制和失压保护的功能。
工作原理：见P9/图1-9，通过对电磁线圈的通电或断电，吸合或释放衔铁，衔铁又带动动触桥运动，使常开触点闭合或常闭触点断开，从而实现主触点控制的主电路的接通或断开，辅助触点所在的控制电路的接通或断开。
5．比较电磁式、空气阻尼式、电动式、电子式时间继电器的优缺点及应用场合。
6. 空气阻尼式时间继电器有哪些特点？各有什么功能？答：（略）7．中间继电器、速度继电器在电路中的作用是什么？答：中间继电器在电路中的作用主要是扩展控制触点数量或增加触点容量。
一般仅用于控制电路中。
速度继电器用来反映转速和转向变化的继电器。
它与接触器配合实现对电动机的反接制动控制。
8. 简述有哪些常用的保护电器？它们在电路中作用各是什么？答：常用的保护电器有：熔断器、热继电器、过电流/欠电流继电器、过电压/欠电压继电器。
压力继电器、温度继电器等。
熔断器作用：短路保护；热继电器作用：过载保护；过电流/欠电流继电器作用：电路过载电流过大或电流过低保护；过电压/欠电压继电器作用：电路电压过大或过低保护压力继电器作用：压力检测与保护温度继电器：温度检测与保护9. 在电动机控制电路中，热继电器能替代熔断器作短路保护吗，为什么？答：不能，热继电器在电路过载或短路时，需要经过一段时间才能使触点产生动作，不能立即断开回路，故不能替代熔断器作短路保护。
10. 三相笼型异步电动机起动方式有哪两种？各有什么特点？分别适用于什么场合？答：星-三角（Y-△）起动、自耦变压器减压起动。
星-三角（Y-△）起动仅适用于正常运行时定子绕组作三角形联接的三相笼型异步电动机，该起动方式简便且经济。
自耦变压器减压起动，需要添加一个自耦变压器，起动电压与起动转矩可通过不同的抽头来调节，具有调整灵活的优点，起动设备费用大，通常应用于正常运转时定子绕组连接成Y形、而不能采用星-三角减压起动方式的起动的三相笼型异步电动机和大型和特殊用途电动机。
11. 三相笼型异步电动机常用减压起动方式有哪几种？采用减压起动的目的是什么？答：星-三角（Y-△）起动、自耦变压器减压起动。
采用减压起动的目的是降低起动电流，避免损害电机电磁线圈的性能，降低电机使用寿命。
12. 图12-6所示为机床自动间歇润滑的控制电路，其中接触器KM为润滑液压泵电动机起停用接触器（主电路未画出），电路可使润滑规律间歇进行。
试分析其工作原理，并说明中间继电器KA 和按钮SB的作用。
答：将开关SA置于工作闭合方式，①KM线圈得电，润滑液压泵电动机起动运行，供给润滑油；②同时KT1时间继电器线圈得电，定时时间t1到，其动合触点KT1闭合，KT2时间继电器线圈得电，同时辅助继电器KA线圈也得电，KA常闭触点断开，KM线圈和时间继电器KT1线圈同时失电，KM失电停止供润滑油，KT1失电使动合触点KT1断开；同时常开触点KA闭合，保证KA 继续有电，实现自锁。
时间继电器KT2定时时间t2到，其延时动断触点KT2断开，线圈KA失电，常闭触点KA复位，使KM再次得电，进入下一次供油；常开触点KA打开，使KT2线圈失电。
由上述分析知道：润滑液供给时间由KT1定时时间t1控制，停止供给时间由KT2定时时间t2控制。
按钮SB作用：实现点动供油的功能。
当按下SB时，KM线圈得电，液压泵电动机运转供油，松开按钮SB后，KM线圈立即失电，液压泵电动机停止，停止供油。
中间继电器KA作用：利用其常闭和常开触点实现两次定时时间到达状态的切换。
13. 笼型异步电动机常用的电气制动方法有哪两种？各有什么特点？分别适用于什么场合？答：能耗制动与反接制动。
能耗制动特点：制动转矩随电动机的惯性转速下降而减小，制动平稳且能量消耗小，但制动力较弱，特别是低速时尤其突出；另外需要直流电源装置。
一般用于制动要求平稳准确的场合，如磨床、龙门刨床及组合机床的主轴定位等。
反接制动：优点：制动力矩大，制动迅速。
缺点：制动精确性差，制动过程冲击强烈，易损坏传动零件，能量消耗较大。
一般适用于系统惯性较大，制动要求迅速、操作不频繁的场合，如铣床、镗床、中型车床等主轴的制动。
14. 设计笼型异步电动机正反转反接制动电路图。
答：见课本P67，图3-3 b)。
15. 试设计一个电动机可采用两地操作点动与连续运转的电路图。
答：参考课本P55，图2-17方案1：方案1中，SB2、SB3为两地连续运行操作按钮；SB4、SB5为两地点动运行操作按钮。
方案2：方案2中，SA1、SA2为两地工作方式选择按钮，当工作方式选择为点动，即为“断开”状态，此时SB1/SB2为点动按钮；当工作方式选择为连续运转，即为“闭合”状态，此时SB1/SB2为连续运行启动按钮；方案3：方案3中：SB1、SB2为两地点动运行操作按钮；SB3、SB4为两地连续运行操作按钮。
16. 动合触点串联或并联，在电路中起什么控制作用？动断触点串联或并联，在电路中起什么控制作用？答：动合触点串联，在电路中要求多个条件同时满足才能接通电路；动合触点并联，在电路中表示任意一个条件满足即可动作。
动断触点串联，在电路中要求多个条件同时满足才能断开电路；动断触点并联，在电路中表示所有条件都满足才可以断开电路。
17. 试叙述“自锁”、“互锁（联锁）”的含义，并举例说明各自的作用。
答：“自锁”表示一个接触器或继电器的常开触点与按钮并联，实现按钮松开后，使对应的线圈继续有电。
“互锁（联锁）”则是让两组接触器或继电器的常闭触点分别位于对方的接触器或继电器的线圈电路中，使两者不能同时得电，形成互锁。
“自锁”举例见课本P36，图2-5 线圈KM及其常开触点KM。
“互锁”举例见课本P38，图2-6 线圈KM1、KM2及对应的常闭触点KM1、KM2。
18. 按下列要求分别设计两台笼型异步电动机M1、M2的顺序起动停止的控制电路。
⑴M1、M2能顺序起动，并能同时或分别停止。
⑵M1起动后M2才能起到，M1可点动，M2可单独停止。
⑶M1先起到，经10s后M2自行起动。
⑷M1起动后M2才能起到，停止时，M2停止后M1才能停止。
答：⑴M1起动后，M2才能起到，按下SB1，M1、M2同时停止。
按下SB3，M1停止；按下SB4，M2停止。
⑴⑵⑵按下SB2，KM1得电，常开辅助触点KM1闭合，电机M1启动，并可以连续运行。
当单独按下SB4可以使M1电机点动；在电机M1启动后，按下SB6，KM2才能得电，电机M2启动运行。
按下SB5，可以单独停止电机M2。
⑶⑷⑶按下SB3，线圈KM1得电，电机M1运转，同时时间继电器线圈KT得电，定时10S后，其动合触点闭合，KM2线圈得电，其常闭触点KM2打开，时间继电器线圈失电。
单独按下SB2或SB4可以单独停止电机M1和M2。
按下SB1，可同时停止两个电机。
⑷按下SB3，KM1线圈得电，电机M1启动运行，一个常开触点自锁，另一个常开触点闭合，然后按下SB5，KM2线圈得电，电机M2才能启动运行。
按下SB2，电机M1并不会停止，需要先按下SB4，让KM2线圈失电，然后KM2常开触点打开，再按下SB2，电机M1才会停止；按下SB1，电机M1/M2同时停止。
19. 试设计一个工作台前进-后退控制电路。
工作台由电动机M带动，行程开关SQ1、SQ2分别装在工作台的原位和终点。
要求：⑴前进-后退停止在原位；⑵工作台到达终点后停一下再后退；⑶工作台在前进中能立即后退到原位；⑷有终端保护。
答：21. 试设计深孔钻三次进给的控制电路。
图12-7所示为其工作示意图，SQ1、SQ2、SQ3、SQ4为行程开关，YA为电磁铁。
答：中间继电器KA3、KA4的作用是屏蔽进给过程中再次压下开关SQ2、SQ3而产生的作用。
并且在压下SQ4前，KA3、KA4线圈一直有电。
实验2接线图SK360 普通车床电气控制原理图实验内容：1. 对照SK360普通车床电气控制原理图和安装位置图，理解相关接线。
2. 了解电压法检测电路故障的方法，并分析和排除下列电路故障。
⑴分析主轴电机不能启动的原因，并检查排除；⑵分析主轴电机只能点动的原因，并检查排除；⑶分析停止按钮按下，主轴电机不能停车的原因，并检查排除。
3. 绘制SK360普通车床电气控制系统接线图。
其中元件编号规定如下：FU1:20 FU2:21 FU3:23 QF:24 KM1:25 KM2:26 FR1:27 FR2:28 SQ1:29 SQ2:30 SB1:31 SB2:32 SB3:33 SA:34 EL:35 TC:36。