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PLC应用技术项目化教程(S7-200)习题答案.docx
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项目一 交流电动机基本控制电路的设计与调试
任务一 常用低压电器的识别与应用
思考与练习
1.按钮、行程开关的异同点。
答:相同点:两者都是在触碰后触点状态变化,松开状态恢复。
不同点:按钮是一种短时接通或断开控制小电流回路的手动电器。而行程开关是一
种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,通常用于控制机械设备的行程及限位保
护
2.中间继电器的作用是什么?中间继电器与接触器有何异同点?
答:中间继电器实质是一种电压继电器,触点对数多,触点容量较大(额定电流5~
10A),其作用是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大(即增大触点容量),
起到信号中转的作用。
中间继电器与接触器相同点为:工作原理相同,都是线圈得电,触点动作(即常开
触点闭合,常闭触点断开);线圈失电,触点状态恢复。
而不同点在于:(1)结构组成不同。在中间继电器中没有灭弧装置。
(2)允许通过的电流不同,接触器允许通过的电流大。
3.在电动机的控制电路中,热继电器与熔断器各起什么作用?两者能否互相替换?
为什么?
答:在电动机的控制电路中,热继电器通常起到过载保护的作用,而熔断器通常起
短路保护的作用。两者不能互换。因为当用熔断器代替热继电器时,难以快速检测到电
机过载。其热继电器的整定电流一般是电机的额定电流的0.9~1.1倍,而熔断器一般是电
动机的额定电流的5-8倍。
任务二 电动机“正反转”控制电路的设计与调试
思考与练习
1.电气系统图主要有哪几种?
答:电气控制电路图一般有三种:电气原理图(包括主电路图和辅助电路图)、电
器元件布置图、电气安装接线图。
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2.试用两个复合式按钮设计电动机“正—反—停”控制电路。
任务三 电动机“ -△转换”控制电路的设计与调试
思考与练习
对于一台大功率(10kW 以上)的电动机,若要正反转时都能够实现 -△降压起动,
则如何进行控制电路的设计?
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项目二 PLC 基本指令的运用
任务一 S7-200 系列 PLC 系统概述
思考与练习
1.PLC有哪些特点?
答:PLC有以下特点:(1)可靠性高,抗干扰能力强;(2)通用性强,使用方便;
(3)采用模块化结构,使系统组合灵活方便;(4)编程语言简单、易学,便于掌握;
(5)系统设计周期短;(6)安装简单、调试方便、维护工作量小。
2.PLC内部结构有哪几部分构成?
答 :PLC内部主要由微处理器(CPU)、存储器(ROM、PROM、EPROM、EEPROM、
RAM)、输入/输出模块、外设I/O接口、通信接口及电源组成。
3.CPU芯片的作用是什么?CPU模块有哪几部分组成?
答 :CPU是PLC的核心部件,整个PLC的工作过程都是在CPU的统一指挥和协调下进
行的,CPU的主要任务有:
1)接收从编程软件或编程器输入的用户程序和数据,并存储在存储器中。
2)用扫描方式接收现场输入设备的状态和数据,并存人相应的数据寄存器或输入映
像寄存器。
3)监测电源、PLC内部电路工作状态和用户程序编制过程中的语法错误。
4)在PLC的运行状态下,执行用户程序,完成用户程序规定的各种算术逻辑运算、
数据的传输和存储等。
5)按照程序运行结果,更新相应的标志位和输出映像寄存器,通过输出部件实现输
出控制、制表打印和数据通信等功能。
PLC的CPU模块由CPU芯片和存储器组成。
4.开关量输入接口有哪几种类型?各有哪些特点?
答:开关量输入接口主要有三种类型:
1)直流输入接口。直流输入接口所用的电源,可以由PLC内部自身的电源供给,也
可以由外部电源供给。
2)交直流输入接口。交直流输入接口所用的电源,一般用外部电源供给。
3)交流输入接口。交流输入接口所用的电源,一般用外部电源供给。
5.开关量输出接口有哪几种类型?各有哪些特点?
答:开关量输出接口一般有三种类型:晶体管型、继电器型和双向晶闸管型。其中
晶体管型的接口只能接直流负载,为直流输出接口;继电器型的接口可接直流负载和交
流负载,为交直流输出接口;双向晶闸管型的接口只能接交流负载,为交流输出接口。
负载所需电源都由用户提供。
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6.请举例PLC控制系统中常用的输入/输出设备?
答:常用的输入器件和设备包括各种控制开关和传感器,如控制按钮、限位开关、
光电开关、继电器和接触器的触点、热电阻、热电偶、光栅位移式传感器等。
输出设备与可编程序控制器的输出端连接,将PLC的输出控制信号转换为驱动负载的
信号。常用的输出设备有电磁开关、电磁阀、电磁继电器、电磁离合器、信号灯等。
7.有哪些因素能影响PLC的输入/输出滞后时间。
答:输入/输出滞后时间是指PLC的外部输入信号发生变化的时刻至它所控制的外部
输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔,它由输入模块滤波时间、输出模块的滞后时
间和扫描工作方式产生的滞后时间这三部分组成。
8.详细说明PLC的扫描工作原理。在扫描工作过程中,输入映像寄存器和输出映像
寄存器各起什么作用?
答:PLC的扫描工作原理是:PLC从0000号存储地址所存放的第一条用户程序开始,
在无中断或跳转的情况下,按存储地址号递增的方向顺序逐条执行用户程序,直到END
指令结束。然后再从头开始执行,并周而复始地重复,直到停机或从运行(RUN)切换
到停止(STOP)工作状态。我们把PLC这种执行程序的方式称为扫描工作方式。每扫描
完一次程序就构成一个扫描周期。
PLC的循环扫描工作方式主要分三个阶段:输入采样、程序执行、输出刷新。
1)输入采样。PLC在开始执行程序之前,首先扫描输入端子,按顺序将所有输入信
号,读入到寄存输入状态的输入映像寄存器中,这个过程称为输入采样,也称输入刷新。
2)输出刷新。在执行到END指令,即执行完用户所有程序后,PLC将输出映像寄存
器中的内容送到输出锁存器中进行输出,驱动用户设备。
任务二 STEP 7-Micro/WIN 编程软件的使用
思考与练习
答案略
任务三 三相异步电动机连续运行控制
思考与练习
1.在某一控制系统中,SB0 为停止按钮,SB1、SB2 为点动按钮,当SB1 按下时电
动机 M1 起动,此时再按下 SB2,电动机 M2 起动而电动机 M1 仍然工作,如果按下 SB0,
则两个电动机都停止工作,试用 PLC 实现这一控制功能。
答:(1)输入输出点的配置
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表2-9 输入/输出点的分配表
输入
继电器
I0.0
输出
作用
作用
元件
SB0
SB1
SB2
FR1
FR2
停止按钮
M1 运行用交流接触器
M2 运行用交流接触器
M1 电机点动按钮
M2 电机点动按钮
M1 电机过载保护
M2 电机过载保护
I0.4
(2)梯形图:
2.用S、R和边沿脉冲指令设计出图2-47所示波形图。
图 2-47
答:梯形图:
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