电气控制与PLC应用技术梅丽凤课后答案

1、第1章习题参考答案1.答:低压tl的宝义:根据外界特定的信号和要求，自动或手动接適和断幵电路，实现对 菇E电又掾的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气元件纟翻为瞬。常屋的低压电器:控制电器有接絶器、继电器、起动器 主令电罢等。配电电器有那各 器、熔器、刀抵等。执行呂器&电磁铁、电磁阀、电合H等。2答:根据交流电遊机构的吸力特性和直流电磁机构的嘅力特也对于一般的交流电磁机 构，破圈通电而衔铁尚未吸合瞬间，电流将达到吸合后舉定电流的几倍耳至十几倍,而直 流电磁机构中衔铁闭合前后激磁线圈的电流不变3.答:机械性拉弧、双断口灭弧、磁吹灭弧、灭弧櫚灭弧、利用有机固体介质的狭缝灭弧、 利用真空灭弧。

2、4.答，主要有触点系统、灭鼻系统.各种脱扣器和开关机构等组成。脱扣器包垢过电流脱 扣誥、失压（欠压）脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣结构。开关是靠操作机掏手 动或約启闸的。触点闭合后，自由脱扣藩机构将Ii点锁仕合闸位宣匕当电路发生故障时, 通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作，自动跳闸，实现保护作用。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扌匚器的衔铁哽合，使自由脱扣机构动作，主触 点浙开主电路；当电路过載时，热脱扣爭的热元件发热使双金属片上蛮曲，推动自由脱扣机 构动作；当M欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁釋放，也使自由脱扣机构动作；分励脱扣器 则作为近距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在

3、需要距离控制时，按下起动按钮, 使线圈進电，衔铁带动自由脱打机枸动作，使王触点断开C5.答：对于单相交流电磁机构，由于磁通是交变的，当磁通过零时吸力也为零，吸合后的 衔铁在反力弹簧的作用下将被拽开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合。 由于交济电線險率的变化，雀徴的吸力随之每个周破二次过零，因向衔铁产生强刃振动弓囉 声，且至使铁芯松散。因Jl胶疣接触器铁:t端面上都安装f 铜制的分磁环（轍短路环）, 使钦芯通过2个在吋间上不相同的磁通和2,作用在術俅上的力是F1+F2的合力F , 合力始终超过其反尢衔铁的振动现象就消失了。6.答：不会动作。热继电器提供过载保护,较大的起动电讎持时

4、间很短热继电器达不到 动作值7.答:熔断器提供短路护,挫崔电器提供过载保护,短路保护过载保护的用途不同。短 路保理当出现短路或严重过载时切浙电跨的一神保护电器.反应速度按快；过载保护 的作用时当电路长旳间过载时,为了防止电路元器件损坏而切断电路的一种保护目器，反应 速度较慢。当出现过栽的叶候，如果没用过载保护，负载会因K旳间过载而扌坏，这吋 候熔断器不能將断，起不到保护作用。所以电證中已经有了短路保护込需要有过载保护。8.答:接触器有主蝕点,串接在主由路中，而中间继电器没有，中间继电器用于频塾地接 通、断开小电流控制电路。接触器频繁地接通、断开交直注主电K。9.答:固态继电器的优点:1）高寿命

5、，高可靠；2）灵敏躺，控制功率小，电磁兼容性好; 3）快速转换;4）电磁干扰小.尽管固态a电器有许多优点，但与传统的继电器相比，仍有不足之处，如漏电流大，接 触电压大，財单一，使用范围窄，过载能力差及价格備高等。10.答:有额定 雄、额定电流、极数、脱扣器类型及其整定电流范围、分断能力、动作时 间等。11答：（1）熔休额定电流的选择1）对丁照明和电热设备等阻性负载电路的断路保护，熔体的额定电流毎肖大丁或等丁负载的额左电孤2）由于电动机的启动电流很大，必匆考虑启动时，熔丝不能断，因此熔体的額定电流 选得要大些。单台电动机熔体额定电流=（1525） X电动机颔定电流多台电动机：熔体额定电流=（15

6、2.5） X容量定电流次降JES动电动机：熔体包流=（1. 52. 0） XRiJ定电流直流电动机和绕线式电动机：熔体额定电流 （1215） ）机荻定电流（2）熔断器的选择熔断器的额走电压和颔定电浣应不小于线路的额定电压和所装熔体的额定电流。熔断器 的类型根据线要求和安装条件币定。12.答:由于热崔电器是串联在电机主电路中的，所以其適过的电流就是线电流。对于Y形 接法，当电路发生缺相运行时，另两相电流明显増大,流过櫟W电羞的电流等于电动矶相（绕 组）电流，热电器可以起到保护作用。而对于形接法，机的相电济小于线电流，热 继电議是按线电流来整定的，当电路发生缺相运行时，另两相电流明显増大，但不至于

7、超过 线电说值或超过的数值有限，这时热继电器就不会动作，也就起不到保护作用。所几 对于 形接法的必匆采用带缺相保护装置的热继电器。13.答:不能，应釆用温度继电器。因为煞崔电誥是根据定子电流是否过载而动作的保护电 器，而温度继电器是根据温度变化而动作的保护元件。当通风不良或环境混度过高而使电动 机绕统温度过岛时，不士使热继电器动作，而温度继电器t快速动作切断控制电路，起到保 护作用，并且当电动机繞组温度或介质温度冷却到复位温度时，温度继电器又能自动复位重 新接通控制8 o14.答：电磁阀分类方法很多，按电源种类分有直流电磁泳 交流电磁阀、交直流电磁阀、 自锁电磁阀等；按用途分有控制般介质（气体

8、.流体）电磁阀.制冷装置用电磁湫 蒸汽 电磁阀、脉冲电磁阀等；按工作原理分有直动式电磁阀.分布直动式电磁冰 先导式电磁阀 等；按使用环境分有F用、户外用、防爆用电磁阀等。各种电磕阀还可分为二通 三通、 四通、五通等规格，还可分为主阀和控制阀等。15.答:衔铁是否能够正常工作，是由电磁机构的吸力特性与反力特性决定的。电磁机构使翎吸合的丈与气隙长度的关系曲线称为吸力特性。它随励磁电旖中类（交流或直流）、线 圈连接方式（串联或并联）的不冋而有所差异。电i兹机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长 度的关系曲纟琳为反力特性。反力的大作用弹簧、摩擦阻力以及衔铁质量有关。欲使电 磁衔铁可靠吸合，在整个吸合i中，

9、吸力需大于反力.这样才儀保证执行机构可靠动作。16.答:为了便于检索电,方便阅读，可以在各种幅面的芸上进行分区。按照规定，分区数应该是偎数，毎一分区的长度TS不小于25 mm,不入于75mmo毎个、区内竖边方向用犬写拉丁字母，横边方向用阿拉伯数字分3编号编号的顺序应从标题栏相对的左上角开 始9编号写在图纟氏的边框内，是为了便二检索电气线路，方便阅读分析而设置的。在编号下 方和图面的上方设有功能.用途栏，用亍注明该区诫电賂的功能和作用以刑于理解全电路 的工作原理17.答:全压起动是指起动时加在电动机定子绕组二的电压为额定电压，也称直接起动。全 压起动需要满足下述条件中的一个：）容量在7.5kW以

10、下的三相异步电动机，均可采用言接起动）电动机在起动瞬可造成的皈电压降不疋电源电压正常值的10%,对于不经常起 动的电动机可放宽到15%。）也可以根振经验公翊略佰算 畅机是否可以直接起动。18.答:答:正常运行为联接且容量较大的电动机可以采用Y降压起动。电动机起动时，定 子绕组接成Y形联接，每相绕组的电压由额定380V降为220V,起动电流降为形联接起动 电流的1/3.待转速升高到额定转速时改为形联接，直S稳定运行。星形一三角形起动方法的起动转矩只有全压起动的1/3,所以这种起动控制线路只适用 于轻载或空载起动场合。20.答索：合QS-按下SB2 （反向）-KA4得电執占动作一-线圈得电 14点

11、动作自锁一-电动机串R运行巴T）継电蛊ES2竝点动-KA2线圈得电，-KM4线圈得电，触点动作一专豆接电阻R电鬲机转速上升至稳定转速 反向停车制动KM2失电，触点动佶里匹送里岁KMl得电，触点动作n机停机21.答案:D能同胡$制两台电动机同时起动和同时停止。2）能分别控制两台电动机的起动和寧止。22.答案:1）实现工作台自动住复运动。UlYMOQF2）工作台到达颂缺点时停留5s之后再自动返回，并进行往复运动23.答案:24. 答茶:KMl KM2 KM5 KT1KT2 KT3 KT4麺肴F由王电路和控制邨各两大部分组成。王电路是给异步畅忆是侗l调频 电源的电力变按部分。挖角賂的主要作用是将检汹

12、到出各种信号送至运算电賂使运算电 路能够根拐要求为主电路提供必要的驱鬲信号，同E寸对异步电动矶提供必要的保护。此外， 控制込提供A/D. D/A等外部接,接收/发送多租形式的夕卜部信比并给出系统内部工 作状态，以使调速系统能够和外部设番配合进厅各种髙性談的控初28答案：V/F控制方式的特点，D它是最简单的一种控制方式 不用选择电动机.通用性优良。2）与其也控制方式相 比.在低速区内电压调整困难，故凋速范甩窄，通常在1： 10左右的调速范伍内使用。3） 急加速.诚速或负载过大悅 抑制过电诜能力有恢4）不能楕密控制电功机买沁度，不 适合用于同步运转场合。矢量控制变顷器特点，D需要傍月电动机参数，一

13、殷用做专用砌蚩；2）调速范围1： IOO決匕3）速度响 应性板高，适合于急加.诚速运转和矽4象限运冷 能适用任何场合。29.答案：申气控制系统分析的址务就杲谯过对各种技术谡料的分析，掌握电气控制电路的工作 原理、技术指标、使用方法和维护要求等。应分析内容和应达到的更求如下。1. 设备说明书设背说明书由机械（包括压部分）与电气两部分组成分析时首先列读送两部分说明 书，重点掌握以下内容：1）设备的结杓机械、滴压.气动部令的传廿方式二作衍里。2）电气传动方式 电动机与执;丁电誥的数目、现格型冻 安装位直t5控制要求。3）设备使用方法各操作手柄.幵关.旋认的布置及左控制线跨口的作用。2. 电气控制原理

14、图电气痙制硼图星控制线Y盼析的中心内容电气控制匱理图由主电路.控制电路.辅 助电路、课护电路、联锁环节及特殊竝制电蹄等部分组成。分析原浬图时，必须与阅读其它 技术资料结合起来。例如 通过阅读说明书了解电动机与执行元件的控制方凭及控制作用。分析京理图时还可炎S过所选用的电器元件的技术参魏 分析岀控制线路的主要参数， 估计出各部分的电涼 电压值以便在周试或检修中合浬地使用仪范3. 电器元件位置图与电气设备安装接线图通过阅读与分析图;氐了解系统的组成分布状况 各郃分住连接方式，王要电气邰件的 布置、安装要求，导线和敕管的规格型号等。这是制述安装.凋试和维护电气设备必须 的技术资料在谓试.检修中可通过

15、位置因和接线图方便土峨至恪种电器元件和测试比 行检测、凋试和维修保养.30.答系：(D分析王电路无论线賂设应是线路分析都是先从主电路入手。主电豁的作用是保证整机拖动要求牡 实现。从主电K的构成可兮析岀电动机或执行电番的类型.工作方式、起动.转向.调速. 制动等控制要*与保护要农等內容。(2) 分析控制电路主电路的各种控制妾求是由控制电賂来实现虻乏用化整为零7顺藤剧U的原则 将控制电路按功能划分为若干个局部控制线SS,丿从电源和主令仁号开给 经过逻辑刿断，写 岀控制流呈 以简便明了的方式表达出电路的自动工作过程。(3) 分析辅助电路辅肋电路包牯技彳预;件的工作状态显示、电源显示、参数测定、昭E月

16、和故韩缩。这 部弁电路具有相疋独立性，起辅助作用但又不彩响主要功能。辅助电路口很多部分是受控制 电路中的元件来控制的。(4) 分析联锁和保护环节生产机械对于安全性.可靠性有很高的要務 冥现这些要扎 除了合埋地选h S 制方案g在拴制线路中迷设置了一系列电气保护和必宴的/气朕砾 在电气控制原理因的 分析过程4电气肢锁土电气保护环节是一i、重要内容，不遗漏。分护嗣控制环节在某些电气拒制线路#还设萱了注与主电路.控制赳決系不密几相对独立的某 些特巒节。如产IH计豺装置.自动检测糸统、晶闸管蝕发电路.目动调温装宣等。这些部 分往往总成Y小系统其翹分析的方法可参照上述分析过程，并灵月方学过的电子 技权变

17、流技权自控原址检測与转抄等知识逐f 析。(6)总体殓查经过化整为零笃逐步分析了毎一局部电路的工作原理艰各部分之间的控制关系之 后.込矽解隼零为整”的方法检醴个控制线路，看是否有遗温 特敷蹙体角度去 4步检查和理幣各控制环节之间的联系，以达到正确理解原理图中每一个电气元器件的作 用。3D分析C50卧式车床的工作瞻(1)主电路分析图1-94所示约王旦路中有三台电动机，隔离开关QS将380V的三相电源弓入。电动机MI的接线分为三部分：第一部分由正反转控制交流接触容KMI和KM2的两个王 独点构成tJlMl的正、反转接线；第二部分为电流表A经电流互感器TA接在电动机Hl的主叵路上，监视电动机绕组工作对

18、的电餃化。为防止电诜裘被起动时的仲击电海员坏， 利用时间继电芙KT的延时断幵的常I可触点在起动的短吋间内将旦流表A暂时短接掉；第 二部分为串联申阻控制部分，交流注誥EM3的丰触克婭制限流电曲R的樁入和切除。在诜 行点动调整时，为防止连教起动电離成电动机过载，串入限沆电阻R保订电设爸正常 工作。速度继电器站的速度检洌部分与电中机的主轴同轴相咲 在停车制动过程中，当主 电动机转速低于KS的动仆疽时.耳常幵蝕点可冯控制电路中反接制动的相应电路切趾 完 应制动停车。电动机M2由交凉接触器Kn控制其王电路的接通和断幵。电动机M3由交凉授触器KM5控祐次保证主电路的正常运行,主电路中还设置了熔断器的短路保

19、护环节和热继电器的曲 保护环节。（2）控制电路分析电源：由短制变压葢TU （380V110V,3CV）的接线和勢芬标汪可知各按紐器.继电器线 圏电圧等级为?IloV, BS明AC%V安全电圧由主令开关SA控制。王电动机In控制：正向点动起动：台QS-f按下SK-LMl姻得岂-T KE触点丙合-FU目X运 行正向起动，feTSB3-O3线囲得电-fKM2主蝕点冈合KM3 WW点动作短接RKA线圈得电,辅助潞闭-KMl线圈得电-皿1主i点因合KMl辅助触点动作（白锁）A lnK肥线圈得电午触点刃合辅助触点动作（自锁）串R &拎制动*9WnunKA线圈失电，触点厉作卜降KS常开;断开一一KH2失电，

20、蝕点动作一一电就机停机反向起动与停车制动过程与正向类似。冷却泵电动机舷：起动：按下/6-七跟线圏得电-亠KM4主触点闭合KH4埔助触点闭合（自锁）-M2起动快速电动机3：起动：压动刀架于柄與-KM5线圈得电-EM5主1点闭合KM5辅取触点用合乍锁）_ F3起动系用控制流程来耒达电路的自动工作过程具有简单、一目了然的优点。其基本步骤是接通电源-亠发三令信号-亠写出得电的线圈-f按逻辑关系，直上而下，自左而右写出各 自ste动作后匕现的控制结果。2) 写岀Kn和K1I2的自锁回路的构成Ol的自锁叵路由KA位于9区的常开触点Ml的常开辅助常点和KA位干7区的常幵辅 助妊点构成KHl的自锁叵路由EA位

21、于9区的常讦映轧KM?的常开辅劝常点和KA位于区的常开 辅助构成3) 电糕A电路中的KT延时断开的常用躺有何作用？答:为防止电渍表祓起动时的冲击电谎按坏，利用时间继电器KT的延时断开的常闭鮭 点，錘动的矩时间内将电流表A暂日悄接掉第2章习题参考答案1:可滿程按制器是一种計字运算操作的电子系兼，黄为在工业弼填N应用而设计它采用了可滴程 序的存储盍，用来在其內部存储执仁违细M算、顺序徑制定时、计薮和算未运算等換作猖令，幵通过纹 字式或税拟式的丽入和sa 5种类型的机械或生产过科2答：不断憎肖PL工业过程控制的砂能硏钊秦闿工业标住烂绞俾同一工业控1J.能连宝不卮 的控制设备増逼可编程控刮器小取网通隹

22、氏歓，便于分戢協制勾隼中坛制的实Hb犬力奔岌智能1/0 45 块嘗益可绸程控制去的功能等，棉昱其发慝左向。?答：在观橫和O能上将向两穴方向境展：一是大型可编遅痉制器向高至、大lia性能方向丈展C 二是岌展筒禺坯济、起小型可编程控制器，以适应单机竝制和小型设备自汤化的汞更。4: PLC广逐应用于餌诜水泥、石恥化工、来矿、电力机初制造气车、苣纸、纺级环探茅 行业。PIr的应用的塚从最初单一的逻涓烷制发展到邑括桟拟里密制、数宇控制机署人控制以及多级分 祐丈控制玉统在内的合种工11烷制场疣工业口动腔制応用电所占他比例越来ift戌为工U性制锤诫 中占主导地位约呈疏皀动化没奋。5(1)抗干执能力强，可宰性

23、意。(2)腔制系绞结构商羊、通月性强、庭舟灵舌。(3)漏程方便， 易于使庄。(4)功能芫善，护辰朮力强(5) PLC疫制系狡设计、安裟、调试方便。(6)纶傩方便，推紇 工作星小。(7)结格荣奏、本枳小里里楼，易于实观机电一体化。U（1 1$制方式不同缩电卷的桂制星采用砸件输线实理的,帀FLC采用存储i罗鑽，称软播线。（2） 控制注度不同。纟崔邑器住制邃辖是嵌宰融点的杭械动佯实现监制，工作频李低，融点的通断动作时间为至 秒录。PLC是由程序指令控制半导体电路来实玫控制，速伎央，肌克通窗时河为侥秒圾。（3）走时控制方 式不同。继电器控制系统是辜时间继电器实現延时控制。走时精度不高，定时范国有隕。P

24、Ld周整时间只 需僱改程序，走时方便，走时范国不受限制，巨不覺环墳影响。（。可皐性的程度不同。雜电器控制系统 使月了大毘的中间继电器、时i百维电署容為出规他時，维沪虽大；PLC垸制至线呈用牧住代替大更的中 河继电器KJDiiqlitt屯Sb县有很强的抗干扰能力，枚障車愎抵，基本免纯护。7.皆：（1便用坏填不同。PLC适用于工程现场的环墳，徽机対环廣要求较高，一般要蛊干扰小，具荀 一定的温韓求的机,倍内使冃。（2）系绒功霸久同。微机系统有功能届夬的操乍系统，还日以安莠许多声 用软件PLC只肓简单的监控程序氏咸白栓、用户程用的帆行与监初等功能 3）程序谡讣事种类不同 微机目有丰富的程序语言，m F

25、LC提假给用户约缩程焉句数里少，逻艰简羊，易于学习go （4）运茸 l厦和存不冋。儼机运算速些快，存储住里大。而PLC K件少，工业控刮槿厚阎短，存诸咨塑小。8.答：目前市场上PLCaP1地擁分成三土济派：一个凉派昱H同产品，若名的有A-B公Sn通用电 气GE公司、莫迪廉HODICCN公司、徳州仗器TI）公司、丙屋公司等。一个流派是殴洲I 徳国 的丙门子（SniKEN5）公习XAlI-公习、法国的TE公司。一个流淤是品，三菱、畋娱龙、松下、玄 士日立、东芝等。第3章习题参考答案1答：通常，按0点笏容童可划分成九 中、M浬二無 根据PLC结构形环 同， 主要分为整体式、模块式和蘇式。2.答，PL

26、C的硕件通常由中夬处理单元（CPU）、存储器（PAW、ROM）、谕入皤出单元 （I/O）、电源禾瞄理器等部分组成。PLC中的CPU是PLC的核J起神经中枢的伍用，主 要的工作是按FLC的系统程翊了的功锐接!攵芽储存用户程序繼攵据，托打描的方赶集 由现场输入装苴送来的状态或数据，并存人規定的寄仔器中，冋时，诊断电源和PJC内部 电路的工乍状态和编程过程中的谙法错误等；存储器王要用于存放爲充程辰 用户程序及工 作数据；编入編岀单元是PLC的CPU 5现场输入.输岀装置或其朋卜部设备之间的连接 摻部件：PLC电源单亓何括系统的电源及备用电池.电源单元的作用星把外部电源转换 成內虹作.3.答：按馳输入

27、端电源类型的不同，开矢量输入单元可分为直流输入单元交流输入单元4.答：技照输岀电路所用开关器件不同，PLC的幵夭t输岀单元可分为晶体管输岀单元. 晶闸管输岀单元和瞇电器输出单元。答：国际电工丞员会QEO干1994年公布了可编程榕制器标准（IECI），标准定义了 T 种？LC 编程语言：梯M LDA （Laddel Didgr） 语句表 SrL（StaLelIientList）x 功能块图 FBD（FUnctiOn BlCCkDlagrain）X 结构化艾本 ST（StrUCtUreeText）.顺序功貶图 SFC（SeqgnaI FUnCtlon Chart）O6.答：PLC IO周期性循牙扫

28、擢的工作方式。对每个稈序.CPU从第一条指令幵始扶 行，按拾令步序号做周期性的程序循茹S描，如果无跳转拒令，则从第FiS令开女虢条扶 行用勺程序，直至遇到结束符后又返回第F指令，如此匿帀复始不断循环。每f 循环称 为一个扫描周期.7.答：PLC采用集中采样、宾中输岀、周期性循环扫描的工作方式。一个扫描周期主要 可分为3个阶段，即采样阶段.程序执行阶段.输岀刷新阶段。瑜入釆祥阶段在编人釆样阶段，CPU扫描全部输入站子，谅取其状态并写入输入映像寄存誥。完成 输入瑞刷新工作后，将关闭输入端ZL转入程序执行阶段。在程子廝亍期间艮Ptt输入端状态 发生变化,输入盹傷寄存器的内容也不会改变，而这些变化必须

29、等到下一扫描周期的采梧阶 段，t新写入输入端的新内容。程腳布阶段电据PLC梯形图程序#描叵冋 右程序执行阶段.PLC从第V开始逐步执行.并将 相宜的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出映像寄存議对丁元件口蟒寄存器未 讲.A个元件会随看程序执行过程而变化。喻岀刷新阶段当所有指令执行完毕后，将输出忙态寄存器中的所有输岀继电器状态（接通/断幵），依然送到输出锁存电路（输岀映像寄仔器），昇通过一定输岀方式输岀，驱动外部相应执行冗 件工作.送才形成PLC的实际输出。答：扫推周期的长短主要取决干以下几个因素：一SCPU执行指令的速度；二是执行 每条指令占用的时间；三是程序中指令条数的多少。9.答：梯

30、形冒杲在传统的床气控制系统由跆图的皋砧上寅变而来的，在形式上类似电气控 制电路.由输入输岀缺占.、线圈或功能扌令等组成。由干桶形图具有形象、直观的特点 因此是目前压得最普诡的一种可编程控制器編程语言.10笞：1）输入/输出点数（I/O点数）。2）存储容量 3） m速度。4）指令条数。5）内 部窃存器。G功能IM块。第 4 章 习题参考答案1.答： S7-200PLC的 接口模块主要有 I/O 扩展模块和特殊功能扩展模块两大类。I/O 扩展模块， 对于 I/O 点数不够的情况， 则需要增加 I/O 扩展模块， 对 I/O 点数进行扩展。 典型的模块有：1) 输入扩展模块 EM221。 共有 3

31、种产品， 即 8 点和 16 点 DC、 8 点 AC。2) 输出扩展模块 EM222。 共有 5 种产品， 即 8 点 DC 和 4 点 DC(5A)、 8 点 AC、 8点继电器和 4 点继电器( 10A)。3) 输入/输出混合扩展模块 EM223。 共有 6 种产品， 其中 DC 输入/DC 输 出的有三种，DC 输入 /继电器输出的有三种， 它们对应的输入 /输出点数分别为 4 点、 8 点 和 16 点。4) 模拟量输入扩展模块 EM231。 共有 3 种产品。 4AI、 2 路热电阻输入和 4 路热电偶输入。 其中前者是普通的模拟量输入模块， 可以用来连接标准的电流和电压信 号；

32、后两个是专门为热电阻和热电偶而设计的模块， 热电阻和热电偶可以直接连接到模块上 而不需要经过变送器对其进行标准电流或电压的转换， 模块上设置有热电阻和热电偶型号选 择开关， 热电偶模块还具有冷端补偿功能。5) 模拟量输出扩展模块 EM232。 2 路模拟量输出的扩展模块。6) 模拟量输入 / 输出扩展模块 EM235。 4 路 AI 和 1 路 AO(占用 2 路输出 地址) 的扩展模块。特殊功能扩展模块可以完成某些特殊功能的控制。 典型的特殊模块有：1) PROFIBUS-DP模 块 EM277。 使用该模 块可以把 S7-200 PLC 连接到 PROFIBUS-DP网络中， 从而使 S7

33、-200 PLC作 为 DP 网络中的一个从站。2) AS-i 接口模块 CP243-2。 使用该模块可以把 S7-200 PLC连 接到 AS-i 网中， 从而使S7-200 PLC作 为 AS-i 网络中的主站。3)以太网模块 CP243-1。使用该模块可以把 S7-200 PLC连 接到工业以太网中， 波特率从 10100 Mbit/s 自整定， RJ45 接口， TCP/IP 协议。4) 以太网模块 CP243-1 IT。 使用该模块可以把 S7-200 PLC连 接到工业以太网 中， 波特率从 10100 Mbit/s 自整定， RJ45 接口， TCP/IP 协议。 另外， 该模块

34、支持 诸如 FTP 客户端 /服务器、 E-mail 和 HTML 页面等功能。5) 定位模块 EM253。 用于实现高精度的运动控制。 控制范围从微型步进电 机到智能伺服系统。 EM253 集成的脉冲接口可输出高达 200kHz 的脉冲信号， 并可以设 定位置、 速度和方向。 集成的位置开关输入能够脱离 CPU 独立地完成任务。6) SIWAREX MS称 重模块。 用于所有简单称重和测力需要， 其功能是测量传 感器电压， 并将电压值转换为重量值。7) 调制解调器模块 EM241。 用于替代连接于 CPU 通信口的外部 MODEM 功 能。8) SINAUT MD720-3 调制解调器。 该

35、模块用于基于 S7-200 和 WinCC flexible 的移动无线通信， 它通过 GSM 网络进行基于 IP 的数据传输， 可自动建立 GPRS 连接， 可以切换到CSD 方式。2.答： S7-200 PLC的 主机包括一个中央处理单元(即 CPU 模块)、 存储器、 电 源以及 I/O点， 它们都被集成在一个紧凑的、 独立的设备中。3.答： 新一代的 CPU 模块按照 I/O 点数多少不同和功能不同而划分为五个品种， 即CPU221、 CPU222、 CPU224、 CPU224XP 和 CPU226， 每个品种又分为 2 种 类型： 一种是DC24V 供电/晶体管输出； 另一种是 A

36、C220V 供电/继电器输出， 因此共有 10 种 PLC 产品。4.答： 常用的扩展模块有 EM221、 EM222、 EM223， 适用于 I/O 点数不够的 情况下， 对I/O 点数进行扩展； EM231、 EM232、 EM235， 适用于 PLC 对于模拟量进行 输入输出情况下的扩展； EM277、 CP243-1、 CP243-2、 CP243-1IT、 EM253、 EM241 等， 适 用于 PLC 需要完成某些特殊功能控制的场合。5.答： S7-200 系列 PLC 共提供了三种类型的存储器： 保持型数据存储器、 永 久型存储器、存储卡。保持型数据存储器特点： 在断电的情况下

37、， 这些数据由超级电容或电池卡保护 下， 数据可在一定时间内不丢失。永久存储器( EEPROM) 特点： 用户程序、 数据块、 系统块、 强制设定值等 经过组态可以成为掉电保存的 M 存储器( MB0MB13) 和在用户程序控制下写入的指 定值可以永久保存， 用户不必担心这些数据由于断电而丢失。存储卡特点： 这是一种可以移动的存储卡， 可以作为主机单元扩展的存储卡。6.答： 软元件是 PLC 内部具有一定功能的器件， 这些器件实际上是由电子电路 和寄存器以及存储单元等组成。 这些继电器最大特点是：1）软元件是看不见、 摸不着的， 也不存在物理特性的触点。2）每个软元件可提供无限多个常开触点和常

38、闭触点， 即它们的触点可以无限 次使用。3）体积小、 功耗低、 寿命长。4）编程时， 用户只需记住软元件的地址即可。7.答： 输入继电器（ I）、 输出继电器（ Q）、 通用辅助继电器（ M ）、 特殊继电 器（ SM）、变量存储器（ V）、 局部变量存储器（ L）、 顺序控制继电器（ S）、 定时器（ T）、 计数器（ C）、模拟量输入映像寄存器（ AI）、 高速计数器（ HC）、 累加器（ AC）8.答： S7-200 系统扩展对输入 / 输出地址空间的分配规则为：1）同类型的输入点或输出点的模块进行顺序编址。2）对于数字量， 输入 /输出映像寄存器的单位长度为 8 位。 本模块高位实际

39、位数未满 8位的， 未使用位不能分配给 I/O 链的后续模块， 后续同类地址编址必须重新 从一个新的连续 的字节开始。3）对于模拟量， 输入或输出以 2 点或 2 个通道（ 2 个字） 递增方式来分配 空间。 本模块中未使用的通道地址不能被后续的同类模块继续使用， 后续的地址排序必须 从新的 2 个字以后的地址开始。9.答： （1） 根据题意， 可选 PLC 型号为 CPU224。（ 2） 扩展模块的选择有多种组合， 例如， 可选 I/O 扩展模块为 EM221、 EM222、 EM223、EM235。（ 3） 模块连接顺序也有多种方法， 例如， 下图所示。地址分配如卜表各模块编址主机I/O模

40、块1 I/O檢块:!I/O檢块3 VO模块4 I/O模块5 I/OK)OQoo2.0Q2.0AIWoAQWOBOQ3.0AIW8AQW410.1QOj1X1Q2.1AIW2QY2IllQ3.IAlWloAQW610.2Q0212.2Q2.2AIW413.2Q3.2AIWI210.3QOJ12.3Q2.3AJW613.3Q3.3AlWl 410.4Q0.412.402.413.4Q3410.5QO512QX5/J.5Q3510.6Q0.612.6Q2.613.6Q3.610.7Q0.712 7Q2.713.7Q3.711.UQlD11QLl11.2QI.211.3QZ11.4QL411.5QI.

41、5116Q1.6r7QI.710.答：丿4部变心储器用J心放丿部变它与全局3十分相似,主要区别在L . 变量足全前冇效的,而周部变量是周部冇效的止対冇效足指冋一个变虽可以被任何科序（包 括主程庁、子程序H冲断程序访问；而局部有效是指同一个变眾只和特定的程序相关联, UIJHf被指定的程序调用。S7-200PI.C冇M个字节的时部变呈存储器。S7-2给主程序和中斷程序徐分起64字 节的対部心储器，给每一级子程序嵌套分配64字节局部存睛器,各程序不能访问别的程序 的局部存储器在时.根据需耍动态分配同部存储器在执行主程序时，分配给作 或中斷M的局部变量存储区是不存在的。由于局部变屋便用的是临时存储区

42、,子FM:毎次 被调用时冋保证它使川的局部变朮彼初始化。使用局部变晟存储器鼓多的场介是在带参数 的子程序调用过程中。II.n：特姝继电器是指具仆待姝功能或川來“储条统的状态变呆、仃关控制参数和仁息的 存储单元.是用户蓟和系统程序交换仁息的界面.用户可以通过特妹继电器来建立PLC U被控制刈象之何的关系，如町以读取稈序迄行过科中的设备状态和运舁结果仁息，利川这 些仏息实现空特姝的控制动作。用八也可以通过口接设鲨果些特殊继电器位來使设备实现 某种功能。第五章作业4.写出图口厨示锂形图的语句表。LD10.0AN10.1LDNRO.0ARO.1OLDLDN10.30T40ALDLDNHl.0AKl.1

43、ONM14OLDANT37Q0.0SQ0.2, 2AH0.7TONT374 300ANR0.6R2.0h写出朗冬53所示梯形朗的语句表IOOIOIMOO QOOThIHII()MOI MO 2LI)TMQOO-PI+P5-53LDIO0OH LPSQO0ALPSIO1kROOLPPQO0ANHO1LRDHO2LDNT3IO ALDRO3XNRO4LPPRO3ANEUIO5RQOSr10、试设计一个照明灯的控制程序。当接在10.0上的声控开关 感应到声音倍号后，接在Q(M)上的照明灯可发光30S.如果在 这段时间内声控开关又感应到声音信号，则时间间隔从头开始 这样可确保最后一次感应到声音信号后，

44、灯光可维持30S的照 明。IA A10 0T37QOOT LpPI)QOOT HIOOMOQT I-PI )MOOOOOC AINTONPTT37Mb11、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IiLHehwrli 1 n OHtttlttlHfl; n21Sfl ； Qi Ojra出何MfU11.011.1Q1.0IIrHI()-1I_Network 2 D为三个SSAJMfia，8,.另拐切三个書IBMKiwr.10.1 Q1.0Q0.2Q0311.100.1TIII-MHHd()QOlNef

45、WOrk 310.2 Ql.OQOIQO. 311.1Q0.2TIIIrHHH d()QO 2NetWOfk 4IO.3 Ql.OQ(MQ0211.1Q03I II H-MH/ /()QO 312.用简单设计法设计一个对锅炉鼓风机和引风机控制的梯形閨 程序。控制要求；(1)开机前首先启动引风机，IOS后自动启动鼓风机:(2)停止时，立即关斷鼓风机，经20S后自动关斯引风机。第 6 章习题参考答案1Cl L LA9LS D LArL,OLE , LAS,LL OLAVDDSan ODODD anOZaD DDL ODLahCCCCCCCCC-FT 丄 IarS vxa-O L -I-Oi-A -

46、U IJ LLJ FJ ! -l 3OU! IG1ZCXDOPMSZE-丄Cl Ol34.5676T习题答枭子程序SBRj）和SBR.1W形国6-8习题答乗高速计数器子程序梯充国第 7 章习题参考答案1.答：串行通信常用的接口标准有 RS-232C、RS-422A和 RS-485等。RS-232C采用负逻辑， RS-232C一般使用 9 针或 25针的 D型连接器，工业控 制中 9 针连接器用得较多，距离较近时只需要 3 根线， RS-232C使用单端驱动、 单端接收电路， 容易受到公共地线上的电位差和外部引入的干预信号的影响； 最 大通信距离为 15m，最高传输速率为 20kbit/s ，只

47、能进行一对一的通信。RS-422A采用平衡驱动、差分接收电路， 可以克服外部干扰的影响； RS-422A 在传输速率 100Kbit/s 时，最大通信距离为 1200m，最大传输速率 10Mbit/s 时， 允许的最大通信距离为 12m；一台驱动器可以连接 10 台接收器。RS-485与 RS-422A的不同之处在于： RS-422A支持全双工通信， 用两对平衡 差分信号线； RS-485支持半双工通信，只用一对平衡差分信号线，一台驱动器 可以连接 32 台接收器。2.答：S7-200 PLC上都配置有 1个或 2个串行通信接口，该通信接口是标准的 RS-485 兼容的 9 针 D 型接口，其

48、通信口是非隔离型的， 最高通信速率 187.5Kbit/s；可以 实现的通信有 PPI、MPI、自由口和 USS等；3.答：S7-200 PLC支持多种通信协议，其中专用的通信协议有 PPI、MPI、自由口和 USS等；通用协议有 PROFIBU、S AS-i、工业以太网、 Modbus 和 Modem 等，适 应多种应用场合，使用时可以根据实际需要选择合适的通信协议。PPI （Point to Point Interface）协议是点对点通信协议， 它是一个主 /从协议。 在 PPI 协议中，所有 S7-200 PLC都默认为从站，主站可以是其他 CPU主机（如 S7-300/400 等）、编程用计算机或 SIMATIC编程器、文本显示器（如 TD400）或触 摸屏等。MPI（Multi-Point Interface ）协议是多点通信协议，可以是主 / 主协议或主 / 从协议， S7-200 PLC在 MPI 网络中只能作为从站。PROFIBUS是开放式的现场总线标准， S7-200 PLC 需要通过专用通信模块 EM277 接入 PROFIBUS DP网络中，并作为 PROFIBUS DP网络中的从站。自由口协议是用户自定义通信协议，并通过用户程序对通信口进行操作。USS（Universal Serial Interface协）议是一