电气控制与PLC作业答案08-1

电气控制与电气控制与PLCPLC作业答案作业答案08-108-1第一部分第一部分 电气控制技术电气控制技术1-9.1-9.说明热继电器和熔断器保护功能的不同说明热继电器和熔断器保护功能的不同.动作电流大小不同动作电流大小不同 热继电器主要用作电动机的热继电器主要用作电动机的一般过载保护一般过载保护,动作电流动作电流 I ID D=(0.95-1.05)I=(0.95-1.05)IN N。熔断器熔断器主要用作电路的主要用作电路的短路保护短路保护或或严重过严重过载保护载保护,动作电流较大动作电流较大,为电动机额定电流的为电动机额定电流的若干倍若干倍.动作时间不同动作时间不同 热继电器热继电器具有具有热惯性热惯性，过载电流必须持，过载电流必须持续一段时间后，热继电器才会动作续一段时间后，热继电器才会动作,因此是因此是延时过载保护延时过载保护。熔断器熔断器:短路短路(或或严重过载电流严重过载电流)流过熔流过熔体体,达到熔点时使达到熔点时使熔体熔体瞬时熔断瞬时熔断,故它故它起瞬起瞬时短路时短路(或或严重过载严重过载)保护作用。保护作用。1-10.1-10.热继电器在电路中的作用是什么热继电器在电路中的作用是什么?带断相带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合什么场合?热继电器热继电器用于交流电动机（因用于交流电动机（因过载过载、电压、电压降低、频繁启动及降低、频繁启动及断相引起）的过载保护。断相引起）的过载保护。Y Y 接法接法的电动机可以用的电动机可以用不带断相保护不带断相保护的三的三相热继电器进行全面的过载保护。相热继电器进行全面的过载保护。接法接法的电动机必须用的电动机必须用带断相保护带断相保护的三相的三相热继电器进行过载保护。热继电器进行过载保护。相同：都是相同：都是电压控制电压控制器件，工作原理相同。器件，工作原理相同。不同点不同点 触点触点容量容量不同，不同，用处用处不同；不同；接接触触器器主主触触点点容容量量大大，用用来来控控制制大大电电流流的的主主电电路路，中中间间继继电电器器触触点点容容量量小小，用用于于切切换换小电流的小电流的控制电路。控制电路。触点触点数量数量不同；不同；接接触触器器有有灭灭弧弧装装置置，而而中中间间继继电电器器无无灭灭弧弧装置。装置。1-12 1-12 中间继电器与接触器的异同中间继电器与接触器的异同1-111-11当出现通风不良或环境温度过高而使电当出现通风不良或环境温度过高而使电动机过热时，能否采用热继电器进行保护？为动机过热时，能否采用热继电器进行保护？为什么？什么？2-1 2-1 三相笼形异步电动机在什么条件下可以三相笼形异步电动机在什么条件下可以直接启动？直接启动？当三相笼形异步电动机的容量相对于电源当三相笼形异步电动机的容量相对于电源容量较小时容量较小时可以直接启动。可以直接启动。可以用经验公式来判断：可以用经验公式来判断：电源变压器供电时，电动机满足经验式时电源变压器供电时，电动机满足经验式时电动机允许全压起动电动机允许全压起动。星星三角降压启动的特点：三角降压启动的特点：启动电流小，只有全压启动时的启动电流小，只有全压启动时的1/31/3。启动转矩小，启动转矩只有全压启动时的启动转矩小，启动转矩只有全压启动时的1/3.1/3.启动设备简单，成本低。启动设备简单，成本低。星星三角降压启动的适用范围：三角降压启动的适用范围：适用于电机空载或轻载启动的场合适用于电机空载或轻载启动的场合;适用于电动机正常运行时为适用于电动机正常运行时为 接法的电动机。接法的电动机。D2-5 2-5 星星三角降压启动有什么特点并说明其三角降压启动有什么特点并说明其使用场合。使用场合。2-10 2-10 某机床主轴由一台三相笼型异步电动机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拖动，润滑油泵由另一台三相笼型异步电动机拖动，均采用直接启动，工艺要求是：动，均采用直接启动，工艺要求是：（1 1）主轴必须在润滑油泵开动后，才能启动；主轴必须在润滑油泵开动后，才能启动；（2 2）主轴为正向运转，为调试方便，要求能正、主轴为正向运转，为调试方便，要求能正、反向点动；反向点动；（3 3）主轴停止后，才允许润滑油泵停止；主轴停止后，才允许润滑油泵停止；（4 4）具有必要的电气保护。具有必要的电气保护。试设计主电路和控制电路，并对设计的电路进行试设计主电路和控制电路，并对设计的电路进行简单说明。简单说明。2-10 2-10 M 1M 1和和M2M2均为三相笼型异步电动机，可均为三相笼型异步电动机，可直接启动，按下列要求设计主电路和控制电路：直接启动，按下列要求设计主电路和控制电路：（1 1）M1 M1先启动，经一段时间后先启动，经一段时间后M2M2自行启动；自行启动；（2 2）M2 M2启动后，启动后，M1M1立即停车；立即停车；（3 3）M2 M2能单独停车；能单独停车；（4 4）M1 M1和和M2M2均能点动。均能点动。2-2-1212设计一个控制线路，要求第一台电动机设计一个控制线路，要求第一台电动机启动启动10 s10 s后，第二台电动机自行启动，运行后，第二台电动机自行启动，运行5 s5 s后，第一台电动机停止并同时使第三台电动机自后，第一台电动机停止并同时使第三台电动机自行启动，再运行行启动，再运行10 s10 s，电动机全部停止。，电动机全部停止。3-3-3-3-4.PLC4.PLC4.PLC4.PLC是按什么样的工作方式进行工作的？它的中是按什么样的工作方式进行工作的？它的中是按什么样的工作方式进行工作的？它的中是按什么样的工作方式进行工作的？它的中心工作过程分哪几个阶段？在每个阶段主要完成些什么心工作过程分哪几个阶段？在每个阶段主要完成些什么心工作过程分哪几个阶段？在每个阶段主要完成些什么心工作过程分哪几个阶段？在每个阶段主要完成些什么控制任务？控制任务？控制任务？控制任务？PLCPLCPLCPLC主要工作过程分为三个阶段：主要工作过程分为三个阶段：主要工作过程分为三个阶段：主要工作过程分为三个阶段：输入采样输入采样输入采样输入采样 程序执行程序执行程序执行程序执行 输出刷新输出刷新输出刷新输出刷新 输入采样阶段输入采样阶段输入采样阶段输入采样阶段 输入采样阶段，输入采样阶段，输入采样阶段，输入采样阶段，PLCPLCPLCPLC首先首先首先首先扫描所有输入端子，并将扫描所有输入端子，并将扫描所有输入端子，并将扫描所有输入端子，并将各各各各输入端子的输入端子的输入端子的输入端子的状态存入相对应的输入映像寄存器中，状态存入相对应的输入映像寄存器中，状态存入相对应的输入映像寄存器中，状态存入相对应的输入映像寄存器中，然然然然后进入程序执行阶段。后进入程序执行阶段。后进入程序执行阶段。后进入程序执行阶段。第二部分第二部分 可编程控制器技术可编程控制器技术 程序执行阶段程序执行阶段 PLCPLC根据用户程序从相应的映像寄存器中根据用户程序从相应的映像寄存器中“读读入入”数据，数据，并按照从左到右、从上到下的步并按照从左到右、从上到下的步骤顺序执行用户程序。骤顺序执行用户程序。运算结果存入元件映运算结果存入元件映像寄存器中。执行完最后一条指令后，转入像寄存器中。执行完最后一条指令后，转入输出刷新阶段。输出刷新阶段。输出刷新阶段输出刷新阶段 将元件映像寄存器中所有将元件映像寄存器中所有输出继电器的状态输出继电器的状态通过输出锁存器，通过输出锁存器，写到输出端子上写到输出端子上，最后驱最后驱动外部负载动外部负载。4-1一个控制系统如果需要一个控制系统如果需要1212点数字量输点数字量输入，入，3030点数字量输出，点数字量输出，8 8点模拟量输入和点模拟量输入和2 2点模点模拟量输出。问：拟量输出。问：（1 1）可以选用哪种主机型号？可以选用哪种主机型号？（2 2）如何选择扩展模块？如何选择扩展模块？（3 3）各模块按什么顺序连接到主机？画出各模块按什么顺序连接到主机？画出连接图。连接图。（4 4）按上问所画出的图形，其主机和各模按上问所画出的图形，其主机和各模块的地址如何分配？块的地址如何分配？（1 1）主机模块型号主机模块型号可以选择可以选择CPU224CPU224或或CPU226CPU226。CPU224CPU224更加经济更加经济（2 2）选择扩展模块选择扩展模块解：解：选择开关量扩展模块选择开关量扩展模块 系统需要的开关量系统需要的开关量I/OI/O点数为：点数为：数字量数字量输入输入1212点点，数字量数字量输出输出3030点点；CPU224 CPU224 模块自带的模块自带的I/OI/O点数为：点数为：开关量开关量输入输入1414点点，已能满足控制系统要求，已能满足控制系统要求 开关量开关量输出输出1010点点;需扩展需扩展2020点点开关量扩展模块选择方案可以是开关量扩展模块选择方案可以是 方案方案 ：EM222(8EM222(8出）出）33 选择模拟量扩展模块选择模拟量扩展模块 CPU224 CPU224模块不带模拟量模块不带模拟量I/OI/O点，系统需要点，系统需要模拟量模拟量I/OI/O数量：数量：模拟量输入模拟量输入7 7点点，模拟量输出模拟量输出2 2点点 方案方案1 1：EM231(4AI)2+EM232(2AO)EM231(4AI)2+EM232(2AO)方案方案2 2：EM235(4AI/1AO)2EM235(4AI/1AO)2系统控制方案是系统控制方案是:CPU224+EM222(8CPU224+EM222(8出）出）3+EM2353+EM23522 所有扩展模块所消耗的所有扩展模块所消耗的所有扩展模块所消耗的所有扩展模块所消耗的5V5V5V5V电源电流之和电源电流之和电源电流之和电源电流之和180mA 180mA 180mA 180mA CPU224 CPU224 CPU224 CPU224 所能提供的所能提供的所能提供的所能提供的DC5VDC5VDC5VDC5V电源电流电源电流电源电流电源电流660mA660mA660mA660mA。扩展后扩展后扩展后扩展后I/OI/OI/OI/O点总数点总数点总数点总数:开关量开关量开关量开关量(12/30)(12/30)(12/30)(12/30)I/O I/O I/O I/O映像寄存器数量映像寄存器数量映像寄存器数量映像寄存器数量(128/128)(128/128)(128/128)(128/128)模拟量模拟量模拟量模拟量(7/2)(7/2)(7/2)(7/2)模拟量模拟量模拟量模拟量I/OI/OI/OI/O映像寄存器数量映像寄存器数量映像寄存器数量映像寄存器数量(32/32)(32/32)(32/32)(32/32)检验最大检验最大I/OI/O配置预算：配置预算：CPU CPU连接了连接了5 5个扩展模块允许连接的数量个扩展模块允许连接的数量7 7。各模块分配的地址：各模块分配的地址：5-2.S7-200 PLC 5-2.S7-200 PLC中共有几种分辨率的定时中共有几种分辨率的定时器？它们的刷新方式有何不同？器？它们的刷新方式有何不同？S7200 PLCS7200 PLC中中共有几种类型的定时器？对它们执行复位指令共有几种类型的定时器？对它们执行复位指令后，它们的当前值和位的状态是什么？后，它们的当前值和位的状态是什么？S7-200 PLCS7-200 PLC中共有中共有3 3种分辨率的定时器：种分辨率的定时器：1 ms1 ms、10 ms 10 ms 和和 100 ms 100 ms。1 ms 1 ms定时器：由系统每隔定时器：由系统每隔1 ms1 ms刷新一次当刷新一次当前值和状态位，与扫描周期及程序处理无关。前值和状态位，与扫描周期及程序处理无关。采用的是中断刷新方式，在一个周期中其可能采用的是中断刷新方式，在一个周期中其可能被多次刷新。被多次刷新。10 ms 10 ms定时器定时器 10 ms 10 ms定时器由系统在每定时器由系统在每个扫描周期开始时自动刷新；个扫描周期开始时自动刷新；100 ms 100 ms定时器定时器 100 ms 100 ms定时器在定时器定时器在定时器指令执行时被刷新。指令执行时被刷新。S7-200 PLC S7-200 PLC有三种类型的定时器：有三种类型的定时器：接通延时定时器（接通延时定时器（TONTON）有记忆接通延时定时器（有记忆接通延时定时器（TONRTONR）断开延时定时器（断开延时定时器（TOFTOF）。）。对它们执行复位指令后，它们的当前值和对它们执行复位指令后，它们的当前值和状态位状态位是：是：TONTON当前值当前值 状态位状态位TONRTONRTOFTOF0 00 00 00 00 10 1 3.S7-200 PLC 3.S7-200 PLC中共有几种形式的计数器中共有几种形式的计数器？对它们执行复位指令后，它们的当前值和？对它们执行复位指令后，它们的当前值和位的状态是什么？位的状态是什么？S7-200S7-200系列系列 PLC PLC 共有共有3 3种计数器种计数器 ：增计数器增计数器 CTU CTU 增减计数器增减计数器 CTUD CTUD 减计数器减计数器 CTD CTD 对它们执行复位指令后，它们的当前值和对它们执行复位指令后，它们的当前值和状态位状态位是：是：CTUCTU当前值当前值 状态位状态位CTUDCTUDCTDCTD0 00 00 00 0设定值设定值 0 04 4写出图写出图5-505-50所示梯形图的语句表。所示梯形图的语句表。5.5.写出图写出图5-515-51所示梯形图的语句表。所示梯形图的语句表。7 7指出图指出图5-535-53中的错误。中的错误。图图5-535-53中的错误：中的错误：触点应该放在线圈的左边触点应该放在线圈的左边 立即输入指令的操作数只能是立即输入指令的操作数只能是 I I 立即输出指令的操作数只能是立即输出指令的操作数只能是 Q Q 输出线圈指令不能与左母线相连输出线圈指令不能与左母线相连 位地址中位地址中Ax.yAx.y，y y的范围是的范围是0 07 7 Q0.2 Q0.2 出现双重驱动出现双重驱动 定时器定时器T37T37缺少设定值缺少设定值 1010 试设计一个照明灯的控制程序。当按下试设计一个照明灯的控制程序。当按下接在接在I0.0I0.0上的按钮后，接在上的按钮后，接在Q0.0Q0.0上的照明灯可上的照明灯可发光发光30 s30 s，如果在这段时间内又有人按下按钮，如果在这段时间内又有人按下按钮，则时间间隔从头开始。这样可确保在最后一次则时间间隔从头开始。这样可确保在最后一次按完按钮后，灯光可维持按完按钮后，灯光可维持30 s30 s钟照明。钟照明。9.9.试设计一个试设计一个30 h 40 min30 h 40 min的长延时电路程序的长延时电路程序结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！37