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1、电气控制与 PLC,中原工学院电子信息学院 PLC 课程组,作 业 答 案-1,第一部分 电气控制技术,1-9.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 热继电器主要用作电动机的一般过载保护,动作电流 ID=(0.95-1.05)IN 。 熔断器主要用作电路的短路保护或严重过载保护,动作电流较大,为电动机额定电流的若干倍.,动作时间不同 热继电器具有热惯性，过载电流必须持续一段时间后，热继电器才会动作,因此是延时过载保护。 熔断器:短路(或严重过载电流)流过熔体,达到熔点时使熔体瞬时熔断,故它起瞬时短路(或严重过载)保护作用。,1-10.热继电器在电路中的作用是什么?带断相保护和
2、不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合?,热继电器用于交流电动机（因过载、电压降低、频繁启动及断相引起）的过载保护。 Y 接法的电动机可以用不带断相保护的三相热继电器进行全面的过载保护。 接法的电动机必须用带断相保护的三相热继电器进行过载保护。,相同：都是电压控制器件，工作原理相同。 不同点 触点容量不同，用处不同； 接触器主触点容量大，用来控制大电流的主电路，中间继电器触点容量小，用于切换小电流的控制电路。 触点数量不同； 接触器有灭弧装置，而中间继电器无灭弧装置。,1-12 中间继电器与接触器的异同,1-11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？为什么
3、？,2-1 三相笼形异步电动机在什么条件下可以直接启动？,当三相笼形异步电动机的容量相对于电源容量较小时可以直接启动。 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,电动机允许全压起动。, 星三角降压启动的特点： 启动电流小，只有全压启动时的1/3。 启动转矩小，启动转矩只有全压启动时的1/3. 启动设备简单，成本低。, 星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; 适用于电动机正常运行时为 接法的电动机。,2-5 星三角降压启动有什么特点并说明其使用场合。,2-10 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动，均采用直接启动
4、，工艺要求是： （1） 主轴必须在润滑油泵开动后，才能启动； （2） 主轴为正向运转，为调试方便，要求能正、反向点动； （3） 主轴停止后，才允许润滑油泵停止； （4） 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简单说明。,2-10 M 1和M2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： （1） M1先启动，经一段时间后M2自行启动； （2） M2启动后，M1立即停车； （3） M2能单独停车； （4） M1和M2均能点动。,2-12设计一个控制线路，要求第一台电动机启动10 s后，第二台电动机自行启动，运行5 s后，第一台电动机停止并同时使第三
5、台电动机自行启动，再运行10 s，电动机全部停止。,3-4.PLC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控制任务？,PLC主要工作过程分为三个阶段： 输入采样 程序执行 输出刷新 输入采样阶段 输入采样阶段，PLC首先扫描所有输入端子，并将各输入端子的状态存入相对应的输入映像寄存器中，然后进入程序执行阶段。,第二部分 可编程控制器技术, 程序执行阶段 PLC根据用户程序从相应的映像寄存器中“读入”数据，并按照从左到右、从上到下的步骤顺序执行用户程序。运算结果存入元件映像寄存器中。执行完最后一条指令后，转入输出刷新阶段。 输出刷新阶段 将元件映像寄
6、存器中所有输出继电器的状态通过输出锁存器，写到输出端子上，最后驱动外部负载。,4-1一个控制系统如果需要12点数字量输入，30点数字量输出，8点模拟量输入和2点模拟量输出。问： （1） 可以选用哪种主机型号？ （2） 如何选择扩展模块？ （3） 各模块按什么顺序连接到主机？画出连接图。 （4） 按上问所画出的图形，其主机和各模块的地址如何分配？,（1） 主机模块型号 可以选择CPU224或CPU226。CPU224更加经济 （2） 选择扩展模块,解： 选择开关量扩展模块 系统需要的开关量I/O点数为： 数字量输入12点， 数字量输出30点； CPU224 模块自带的I/O点数为： 开关量输入1
7、4点，已能满足控制系统要求 开关量输出10点; 需扩展20点,开关量扩展模块选择方案可以是 方案 ：EM222 (8出）3, 选择模拟量扩展模块 CPU224模块不带模拟量I/O点，系统需要模拟量I/O数量： 模拟量输入7点， 模拟量输出2点 方案1：EM231(4AI)2+ EM232(2AO) 方案2：EM235(4AI/1AO)2,系统控制方案是: CPU224 + EM222(8出）3 + EM2352, 所有扩展模块所消耗的5V电源电流之和180mA CPU224 所能提供的DC5V电源电流660mA。, 扩展后I/O点总数: 开关量(12/30) I/O映像寄存器数量(128/12
8、8) 模拟量(7/2) 模拟量I/O映像寄存器数量(32/32), 检验最大I/O配置预算：, CPU连接了5个扩展模块允许连接的数量7。,各模块分配的地址：,5-2. S7-200 PLC中共有几种分辨率的定时器？它们的刷新方式有何不同？S7200 PLC中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？, S7-200 PLC中共有3种分辨率的定时器： 1 ms、10 ms 和 100 ms。 1 ms定时器：由系统每隔1 ms刷新一次当前值和状态位，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被多次刷新。, 10 ms定时器 10 ms定时
9、器由系统在每个扫描周期开始时自动刷新； 100 ms定时器 100 ms定时器在定时器指令执行时被刷新。, S7-200 PLC有三种类型的定时器： 接通延时定时器（TON） 有记忆接通延时定时器（TONR） 断开延时定时器（TOF）。,对它们执行复位指令后，它们的当前值和状态位 是：,TON,当前值 状态位,TONR,TOF,0 0,0 0,0 1,3. S7-200 PLC中共有几种形式的计数器？对它们执行复位指令后，它们的当前值和位的状态是什么？, S7-200系列 PLC 共有3种计数器 ： 增计数器 CTU 增减计数器 CTUD 减计数器 CTD,对它们执行复位指令后，它们的当前值和
10、状态位 是：,CTU,当前值 状态位,CTUD,CTD,0 0,0 0,设定值 0,4写出图5-50所示梯形图的语句表。,5. 写出图5-51所示梯形图的语句表。,7指出图5-53中的错误。,图5-53中的错误： 触点应该放在线圈的左边 立即输入指令的操作数只能是 I 立即输出指令的操作数只能是 Q 输出线圈指令不能与左母线相连 位地址中Ax.y，y的范围是07 Q0.2 出现双重驱动 定时器T37缺少设定值,10 试设计一个照明灯的控制程序。当按下接在I0.0上的按钮后，接在Q0.0上的照明灯可发光30 s，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按完按钮后，灯光可维持30 s钟照明。,9. 试设计一个30 h 40 min的长延时电路程序,
