电气控制与PLC

第一章

1-2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？

短路环断裂时不能形成回路，F2=0则会产生振动。

当短路环脱落后，会振动和噪音。

1-8热继电器与熔断器的作用有何不同？

热继电器用于过载保护，当过载时触头断开，还可以继续使用；可以有两相和三相结构，一相过载时，可以切断

三相。

熔断器用于短路保护，当镕体断后就必须更换；一相过载时就会镕断一相。

1-11感应式速度继电器怎样实现动作的？用于什么场合？

主要由转子、定子和触头组成。转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片叠成，并装有笼型的绕组。速度继电器的转轴应与被控电动机的轴相联接，当电动机轴旋转时，速度继电器的转子随之转动。这样定子圆环内的绕组便切割转子旋转磁场，产生使圆环偏转的转矩。偏转角度与电动机的转速成正比。当转速使定子偏转到一定角度时，与定子圆环连接的摆锤推动触头，使常闭触头分断，当电动机转速进一步升高后，摆锤的继续偏转，使动触头与静触头的常开触头闭合。当电动机转速下降时，圆环偏转角度随之下降，动触头在簧片作用下复位（常开触头断开，常闭触头闭合）。

当电动机制动转速下降到一定值时，由速度继电器切断电动机控制电路。

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？

接触器是一种用于频繁地接通或断开交直流主电路、大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器。在功能上接触器除能自动切换外，还具有手动开关所缺乏的远距离操作功能和失压（或欠压）保护功能，但没有自动开关所具有的过载和短路保护功能。接触器生产方便，成本低，主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等。是电力拖动自动控制线路中应用最广泛的电器元件。

交流接触器铁心为双E型，由硅钢片叠成。在静铁心端面上嵌入短路环。对于CJ0、CJ10系列交流接触器，大都采用衔铁作直线运动的双E直动式或螺管式电磁机构。而CJ12、CJ12B系列交流接触器，则采用衔铁绕轴转动的拍合式电磁机构。线圈做成短而粗的形状，线圈与铁心之间留有空隙以增加铁心的散热效果。

直流接触器所不同的是除触头电流和线圈电压为直流外，其触头大都采用滚动接触的指形触头，辅助触头则采用点接触的桥形触头。铁心由整块钢或铸铁制成，线圈制成长而薄的圆筒形。为保证衔铁可靠地释放，常在铁心与衔铁之间垫有非磁性垫片。

1-17画出下列电器元件的图形符号，并标出其文字符号。

第二章习题解答

2-4有二台电动机，试拟定一个既能分别起动、停止，又可以同时起动、停车的控

制线路。

使用中间继电器

使用复合按钮

2-5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起动；（2）能耗制动；（3）电路具有短路、过载和失压保护。

一个控制电路，要求：第一台电机起动运行3S后，第二台电机才能自行起动，运行8S后，第一台电机停转，同时第三台电机起动，运行5S后，电动机全部断电。

2-7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）能在两处进行起动和制动。

2-8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。

第四章习题解

4-4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。

解:

4-5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台电机都采用直接起动，自由停车。要求： （1）3台电动机都能正常起、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。

横梁电机M1:前KM1,后KM2,停止按钮SB1,前启动按钮SB2-Z,后启动按钮SB2-F 小车电机M2:左KM3,右KM4,停止按钮SB3,左启动按钮SB4-Z,右启动按钮SB4-F 提升电机M3:上KM5,下KM6,停止按钮SB5,上启动按钮SB6-Z,下启动按钮SB6-F 行程开关：SQ 前，SQ 后，SQ 上，SQ 下

● f KM =（X 关主＋X 关约）（X 开主·X 开约+KM ）

●

增加互锁环节：

=

KM =KA1KA2KA3

+KA1KA2KA3

+

+KA1KA2KA3

KA1KA2KA3+

KA1KA2KA3(

KA2KA3

)

KM1与KM2互锁，KM3与KM4互锁，KM5与KM6互锁 KM5,KM6与KM1,KM2,KM3,KM4互锁 增加极限保护：

在KM1线路中增加SQ 前，在KM2线路中增加SQ 后 在KM5线路中增加SQ 上，在KM6线路中增加SQ 下

M1正转M1反转

M2正转

M2反转M3点动正转M3点动反转

下

解:主电路和控制

线路如下:

第五章部分习题解

5－8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。解:因程序中使用了一个时间继电器T5及一个输出继电器Y005。当X005=1时，T5每延时5秒就自复位一次,并触发Y005接通0.5s ，断开0.5s ，反复交替进行，形成周期为1秒的振荡器。波形如下:

第六章部分习题解

6－3 定时器和计数器各有哪些使用要素？如果梯形图线圈前的触点是工作条件，定时器和计数器工作条件有什么不同？

定时器和计数器的使用要素有地址、设定值和当前值寄存器。并通过十进制常数K 和数据寄存器的内容设定设定值。

定时器前的触点为ON 则开始定时，计数器前的触点为ON 则计数器的当前值加1；高速计数器前的触点是用来启动或复位的。

6－5 画出与下列语句表对应的梯形图 6－6写出图6－74所示梯形图对应的指令表 6－7 写出图6－75所示梯形图对应的指令表

LD X000 LDI X005 AND X011 LDI X015ANI X001 AND X006 ORI X012 ANI X016OR M100 ORB ANB LD Y000AND X002 ANI X007 LDI X013 AND X014LD X003 ORB AND M100 ORB AND X004 LDI X010 ORB ANB

OUT M100 OUT Y000

图6-75 题6-7

解:

:

6－8 写

出图6－76所示梯形图对应的指令表 6-9画出

图6-77中M206的

图6-76 题6-8程序

解:

MPP MPS MPS ANB