电气控制与PLC应用技术（FX5U） 习题与答案汇 模块1-7

模块一习题及答案1．简述三相交流异步电动机的结构。答：三相交流异步电动机的结构分为定子和转子两部分。定子部分包括机座、定子铁心、定子绕组、端盖、轴承盖等，转子部分包括转子铁心、转子绕组、转轴、轴承和风扇等。2．绘图说明三相交流异步电动机的两种接线方式。答：联结：用3个导电铜片将U2、V2和W23个端子直接连在一起，从接线盒的底部进线孔穿入四芯电缆，3根相线分别接U1、V1和Wl，地线接电动机接线盒内的地线端子。△联结：用3个导电铜片分别将竖向对应的U1和W2、V1和U2、W1和V2连在一起，电源线的连接方式与前述相同。3．简述三相交流异步电动机的工作原理。答：（1）三相对称定子绕组接入三相交流电，流过三相对称交流电流，产生旋转磁场；（2）转子绕组导体与旋转磁场之间有相对运动，转子导体产生感应电动势，转子绕组是闭合回路，就有感应电流；（3）通电导体在磁场中受到电磁力的作用，产生电磁转矩，使转子跟随旋转磁场的方向旋转。4．某三相交流异步电动机的额定转速为950r/min，它是几极电动机，旋转磁场的转速是多少?答：6极电动机。旋转磁场的转速是1000r/min。5．什么是转差率？某台电动机的额定转速是1455r/min，试计算它的额定转差。答：异步电动机旋转磁场转速n1与转子转速n的差和旋转磁场转速n1之比称为转差率，即：s=该电动机的转差率：s=6．某台三相交流异步电动机的额定电压是380V，额定功率是30kW，额定功率因数是0.89，额定效率是0.933，试计算此台电动机的额定电流。解：I7．低压断路器有哪些保护功能?分别由哪些部件完成?答：低压断路器一般都有短路保护和过载保护功能，有的还有欠压和失压保护功能。短路功能保护功能通过过电流脱扣线圈实现，过载保护功能和热脱扣装置，欠压和失压保护功能通过欠电压脱扣装置实现。8．简述低压断路器的选用原则。答：低压断路器选用的主要要求是：断路器的额定电压和额定电流应大于或等于被保护线路或设备的电压等级和计算电流。极数根据实际应用需要进行选择，单相电路选择1P、2P或1P+N的低压断路器，三相电路主要选用3P的低压断路器。9．熔断器为什么一般不能用于过载保护？如何正确选择熔断器？答：当发生过载时，熔断器熔断需要较长的时间，所以熔断器主要用于短路保护，一般不能用于过载保护。1）照明和电热负载：熔体额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。2）电动机控制电路：对于起动负载重、起动时间长的电动机，熔体额定电流可适当增大。3）对于单台电动机，熔体额定电流应稍等于电动机额定电流的1.5～2.5倍。对于多台电动机，熔体额定电流应稍等于其中最大功率电动机的额定电流的1.5～2.5倍再加上其余电动机的额定电流之和。熔断器（底座）的额定电流应稍大于或等于熔体额定电流。10．简述交流接触器的结构组成。交流接触器的线圈电压等级主要有哪些？怎样选择交流接触器？答：交流接触器主要由电磁系统、触点系统和灭弧装置等部分组成。（1）电磁系统主要由线圈、静铁心和动铁心（衔铁）三部分组成。（2）触点系统一般包括主触点、常开触点和常闭触点。（3）灭弧装置通常是灭弧罩，用于在触点闭合或断开时熄灭电弧。（1）主触点额定电压的选择主触点额定电压大于或等于被控制电路的额定电压。（2）主触点额定电流的选择接触器主触点的额定电流大于或等于电动机的额定电流。如果用在电动机的频繁起动、制动及正反转的场合，应将接触器主触点的额定电流降低一个等级使用。（3）线圈额定电压的选择线圈的额定电压应与设备控制电路的电压等级相同，通常使用380V、220V的电压，如从安全考虑须用较低电压时，也可选用36V或110V电压的线圈，但要通过变压器降压供电。11．交流接触器灭弧装置起什么作用？答：通常当交流接触器主触点额定电流在10A以上时，都有灭弧罩，作用是在触点闭合或断开时熄灭电弧。12．接触器和中间继电器的触点系统有什么区别？中间继电器的作用是什么?答：与接触器相比，中间继电器的触点容量较小，承载能力低。主要用来控制各种电磁线圈或放大信号、电气联锁或传递信号等作用。13．绘制电气原理图时应遵循哪些主要原则？答：绘制电气原理图时应遵循以下一些主要原则：1）主电路一般绘制在电气原理图的左边，控制电路放在电气原理图的右边。2）元器件采用分离画法。同一元器件的各部件可以不画在一起，但必须用统一的文字符号标注。若有多个同一种类的元器件，可在文字符号后加上数字序号以示区别。3）所有按钮或触点均按没有外力作用或线圈未通电时的状态画出。4）电源电路绘成水平线，主电路则应垂直电源电路画出。控制电路应垂直地绘在两条或几条水平电源线之间。耗能元件（如线圈、电磁铁、信号灯等）应直接接在下面的电源线一侧，而控制触点应接在另一电源线上。5）为方便阅图，在图中自左至右、从上而下表示动作顺序，并尽可能减少线条数量和减少线条的交叉。14．画出和写出开启式刀开关、组合开关、隔离开关的电路符号和文字符号。答：见教材原图。隔离开关组合开关开启式刀开关隔离开关组合开关开启式刀开关15．热继电器在电路中的作用是什么？在连续工作的电动机主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？答：热继电器主要用作电动机的过载保护、断相保护、三相电流不平衡的保护及其他电气设备发热状态的保护。热继电器动作需要一定时间，必须与断路器或熔断器等具有短路保护功能的器件一起使用，以避免发生短路时，短路电流太大对设备和电路造成损害。16．如何选用热继电器？如何调整整定电流？答：选择热继电器时可考虑与接触器的配套使用，也可选择独立安装的热继电器，不考虑类型与接触器的配合。热继电器的额定电流要大于电动机的工作电流。一般情况下，将整定电流调整在与电动机的额定电流相等即可。对于启动时负载较重的电动机，整定电流可略大于电动机的额定电流。17．什么是起保停控制？试分析题图1-1所示的各控制电路能否实现起保停控制。答：在起动按钮的两端并联一对接触器的辅助常开触点，松开起动按钮后，依靠接触器的辅助常开触点保持接触器线圈回路的接通，称为起保停控制。图f可以实现起保停控制，其它都不能实现。18．什么是接触器起保停控制电路的欠电压保护和失电压保护？答：1）欠电压保护是指当电路电压下降到一定值时，接触器电磁系统产生的电磁吸力减小，当电磁吸力减小到小于复位弹簧的弹力时，动铁心就会释放，主触点和自锁触点同时分断，自动切断主电路和控制电路，使电动机断电停转，起到了欠电压保护的作用。失电压保护是指电动机在正常工作时，由于某种原因突然断电时，能自动切断电动机的电源，而当重新供电时，保证电动机不可能自行起动的一种保护。19．元器件布置图的绘制原则有哪些？安装接线图的绘制原则有哪些？答：元器件布置图的绘制原则是：1）元器件均用粗实线绘制出简单的外形轮廓。2）各元器件之间应保持一定的间距，应考虑元器件的发热和散热因素，应便于布线、接线和检修等。安装接线图绘制原则：1）接线图应表示元器件的实际位置，同一个元器件应画在一起。2）接线图要表示出电动机、元器件之间的电气连接。凡是走向相同的可以合并画成单线绘制。控制板内和控制板外各元器件之间的电气连接是通过接线端子来进行连接的。3）接线图中的元器件的图形和文字符号，以及端子的编号应与原理图一致，所有接线端子处均标号，以便于对照检查。20．如何改变三相异步电动机的转向？答：实现电动机的正反转只需要将接至电动机上的三相电源进线中的任意两相对调接线即可。21．在电动机正反转控制电路中为什么需要互锁控制？电气互锁控制有几种方式？哪种互锁方式是必需的？答：正转接触器KM1与反转接触器KM2不允许同时接通，否则会出现电源短路事故。有2种，分别是：接触器互锁和按钮互锁。在电动机正反转控制电路中，必须采用接触器互锁的措施。答：a图不能，因KM1和KM2都不能自锁，正反转都不能正常起动；b图不能，因为因KM1和KM2都不能正常复电吸合；c图不能，因为正转接触器KM1得电时，反转接触器KM2不能得电，无法反转；d图也不能，因KM1和KM2都不能正常自锁，正反转都不能正常起动。23．试绘出两台电动机的顺序起动、同时停车控制电路，并分析工作原理。答：按下常开按钮SB2，交流接触器KM1通电吸合并自锁，第1台电动机M1起动。这时再按下常开按钮SB3，交流接触器KM2才能通电吸合并自锁，第2台电动机M2起动。M1没起动时，M2电动机无法起动。停止时按下常闭按钮SB1，两台电动机都停止。24．试绘出两台电动机的顺序起动、逆序停车控制电路，并分析工作原理。答：按下常开按钮SB2，交流接触器KM1通电吸合并自锁，第1台电动机M1起动，与KM2线圈串联的KM1辅助常开触点闭合。这时再按下常开按钮SB4，交流接触器KM2才能通电吸合并自锁，第2台电动机M2才能起动。停止时，按下常闭按钮SB3，接触器KM2线圈失电释放，电动机M2停止，并且与常闭按钮SB1并联的辅助常开触点断开，这时再按下常闭按钮SB1，接触器KM1线圈失电释放，电动机M1才能停止。25．时间继电器按延时特性分为哪些类型?如何选择和使用时间继电器？答：时间继电器按延时特性分为通电延时型和断电延时型两类。通电延时型是指电磁线圈通电后触点延时动作，断电延时型是指电磁线圈断电后触点延时动作。1）根据安装位置或安装方式不同选择不同外形类型的时间继电器，如有的时间继电器是安装在控制柜的面板上，有的用底座安装在导轨上；根据对触点的要求不同选择不同触点类型的时间继电器；根据控制电路的要求选择时间继电器的延时方式（通电延时型或断电延时型）。2）根据控制系统的延时范围和精度要求选择时间继电器延时范围。3）时间继电器线圈电压应与控制电路电压等级相同。26．画出和写出接触器、中间继电器、热继电器、时间继电器的电路符号和文字符号。接触器中间继电器热继电器时间继电器27．图1-42所示为两台电动机顺序起停控制电路，对主电路和控制电路标注标号。对图1-42c所示的控制电路原理图，绘制元器件布置图和安装接线图。答：主电路和控制电路标注标号如图，元器件布置图和安装接线图略。28．图1-48所示为两台电动机延时顺序起停控制电路，对主电路和控制电路标注标号。对图1-48b所示的控制电路原理图，绘制元器件布置图和安装接线图。答：主电路和控制电路标注标号如图，元器件布置图和安装接线图略。29．三相交流异步电动机的起动方式有哪些？为什么要进行减压起动？答：直接起动、降压起动、软起动、变频器起动。三相交流异步电动机起动电流大，在起动瞬间，起动电流可达到额定电流的4～7倍，减压起动能够有效地减小电流。30．-△减压起动适用于什么电动机？其特点是什么？答：-△减压起动只适用于正常运行时定子绕组为△联结的三相交流异步电动机。起动时将定子绕组接成，此时定子每相绕组电压为额定电压的QUOTE1/3，待转速上升至接近额定值时，恢复定子绕组为△联结，使电动机在全压下运行。-△减压起动，起动电流和起动转矩都降为直接起动时的1/3。由于起动转矩也减小为直接起动时的1/3，这种起动方法适用于空载或轻载起动。31．用软起动器进行三相异步电动机减压起动的原理是什么？答：软起动器起动仍然属于减压起动，采用三相反向并联的晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间进行减压起动。使用软起动器起动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，实现平滑起动，降低起动电流。待电动机达到额定转速时，用旁路接触器KM的主触点短接晶闸管，电动机全压运行。32．题图

1-3

所示为-△形减压起动控制电路，请检查图中哪些地方画错了，把错误之处改正过来，并按改正后的电路简述其工作原理。答：图中标记为改正的地方。工作原理：起动时先合上电源开关QF。停止时，按下SB1即可。33．三相交流异步电动机的电气制动方式有哪些？为什么要进行电气起动？答：电源反接制动、能耗制动和再生制动（回馈制动）。电气制动是通过电动机所产生的电磁转矩与电动机的旋转方向相反来实现的，电气制动可有效减小机械制动的因摩擦而降低设备使用寿命问题。34．简述图1-53所示的交流电动机正反转能耗制动电路的工作原理。答：进行正转起动时，按下正转起动按钮SB2，KM1主触点闭合电动机正转，KM1辅助常开触点闭合用于实现自锁，KM1的两个辅助常闭触点断开，分别使KM2和KM3线圈不能通电，实现电气互锁。进行反转起动时，按下反转起动按钮

SB3，KM2

主触点闭合电动机反转，KM2

辅助常开触点闭合用于实现自锁，KM2的两个辅助常闭触点断开，分别用于使KM1和KM3线圈不能通电，实现电气互锁。能耗制动时，按下复合按钮SB1，SB1的常闭触点断开使KM1（或KM2）线圈释放，其主触点断开正转（或反转）电源，SB1的常开触点闭合，使交流接触器KM3和时间继电器KT吸合，KM3主触点闭合进行能耗制动，其自锁触点闭合实现自锁。KT

的常闭触点延时断开，KM3释放，能耗制动结束。35．题图1-4是三速电机延时加速控制电路原理图，KM1接通时定子绕组接成△电动机低速运行，KM2接通时定子绕组接成电动机中速运行，KM3和KM4接通时定子绕组接成双电动机高速运行，试分析该自动控制电路工作原理。答：起动时按下常开按钮SB2，中间继电器KA得电吸合并自锁，交流接触器KM1得电吸合，KM1主触点闭合，定子绕组接成△电动机低速运行，同时时间继电器KT1得电吸合，开始延时。KT1延时时间到，其延时断开的常闭触点断开，KM1线圈失电释放，断开低速运行电源，KT1延时闭合的常开触点接通，使KM2线圈得电吸合，KM2主触点闭合，定子绕组接成电动机中速运行，同时时间继电器KT2得电吸合并自锁，开始延时。KT2延时时间到，其延时断开的常闭触点断开，KM2线圈失电释放，断开中速运行电源，KT2延时闭合的常开触点接通，使KM3、KM4线圈得电吸合，主触点闭合，定子绕组接成双电动机高速运行，同时KA线圈失电释放。停止时按下常闭按钮SB1，电动机停止。36．电路原理图如何进行图幅分区？有什么作用？答：垂直布置电气原理图，在图的上方从左向右在各分区方框内加注文字说明，帮助理解电气原理及各部分的作用。在图的下方按“支路居中”原则从左至右进行数字标注分区，在各分区方框内按顺序加注数字，方便查找继电器、接触器等元器件触点的位置等。对于一些幅面较大、内容较复杂的电气原理图，采用分区的方式建立坐标，方便阅读查找。37．CA6140型卧式机床电路的照明灯EL为什么采用24V电压？答：24V是安全电压，用于避免操作机床时不小心打碎照明灯发生触电事故。38．CA6140型卧式机床主轴电机无法起动的故障原因有哪些？答：1）按下起动按钮SB2，KM1线圈不吸合：检查熔断器FU2是否完好；检查起动按钮SB2和KM1线圈是否完好；检查热继电器FR1及FR2常闭触点是否闭合。2）KM1线圈吸合正常：检查接触器KM13组主触点是否正常闭合；检查热继电器FR热元件是否烧断；检查电动机有无损坏。39．简述Z3040型摇臂钻床电路摇臂上升的工作原理。答：按下并压住点动按钮SB3（回路10），时间继电器KT线圈得电，其瞬动常开触点KT（回路12）闭合，接触器线圈KM4得电，KM4主触点闭合，液压泵电动机M3正转，时间继电器延时断开常闭触点KT（回路15）闭合，电磁阀YA得电，摇臂开始与外立柱松开。摇臂松开后在外立柱上做向上运动，它的动作过程为摇臂松开行程开关SQ2被压而产生动作，SQ2常闭触点（回路12）断开，接触器线圈KM4失电，液压泵电动机M3停转，液压泵停止供油，同时SQ2常开触点（回路10）闭合，接触器线圈KM2得电，摇臂升降电动机M2正转，带动摇臂上升。40．Z3040型摇臂钻床主轴电机无法起动的故障原因有哪些？答：1）起动按钮SB2或停止按钮SB1接触不良。2）接触器KM1线圈断线或触点接触不良。3）热继电器FR1的热元件烧断或常闭触点断开。4）电动机损坏。1．简述PLC的定义。答：PLC是一台专为工业环境应用而设计和制造的计算机。它具有多种类型的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。PLC产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件要根据实际需要进行选用配置，其软件要根据用户的控制要求进行设计。2．自己查阅网上资料，说明3个国产优秀品牌PLC的优势、发展前景。答：查阅资料自己总结，无标准答案。3．PLC控制系统的特点有哪些？答：1）可靠性高，抗干扰强；2）功能强大，性价比高；3）编程简单，现场可修改；4）配套齐全，使用方便；5）寿命长，体积小，能耗低；6）PLC控制系统的设计、安装、调试、维修工作量少，维护方便。4．用你自己熟悉的事例说明PLC的实际应用及其优势。答：查阅资料自己总结，无标准答案。5．整体式PLC与模块式PLC有什么区别?答：PLC按结构形状可分为整体式和模块式。整体式的PLC具有结构紧凑、体积小、重量轻、价格低的优势，适合一般电气控制，可以加装扩展模块以扩大其适用范围。模块式的PLC是把CPU、电源、输入/输出接口等做成独立的单元模块，具有配置灵活、组装方便、便于扩展的优势，适合输入/输出点数差异较大或有特殊功能要求的控制系统。6．PLC的硬件由哪几个部分组成？各有什么作用?答：1）中央处理单元（CPU）完成各种运算和协调系统内部各部分的工作；2）存储器用于存放程序和数据；3）I/O单元是PLC与外部设备连接的接口；4）电源单元，PLC内部有稳压电源，用于CPU和I/O单元供电；5）扩展接口PLC的扩展接口为总线形式，可以连接开关量I/O单元或模块，也可连接如模拟量处理模块、位置控制模块以及通信模块或适配器等；6）存储器接口为了存储用户程序以及扩展用户程序存储区、数据参数存储区；7）编程器接口可以外接编程器，还可以用于监控等。7．为什么通常PLC的输入接口电路采用光电耦合隔离方式?答：用于提高PLC的抗干扰能力和安全性能，避免输入接口误接入220V交流电时造成更大破坏。8．输出接口电路有哪几种形式？各有什么特点？答：1）继电器输出型，内部继电器的机械触点响应时间较长、开关频率低，只能满足一般的低频率控制需要，负载电流较大。2）晶体管输出型，晶体管输出型只能接直流负载，开关速度高，适合高速控制的场合，负载电流较小。9．按钮和接触器分别与PLC什么端子连接?答：按钮作为主令电器，接入PLC的输入端子；按钮作为输出执行电器，接入PLC的输出端子。10．PLC的编程语言有哪几种类型？答：（1）梯形图（LD）；（2）指令表（IL）；（3）顺序功能图（SFC）；（4）功能块图（FBD）；（5）结构文本（ST）。11．简述PLC循环扫描的工作方式。答：PLC循环扫描的工作方式包括输入采样、程序执行和输出刷新3个阶段。在输入采样阶段，PLC扫描各个输入端子，把各个输入端子的状态送入输入映像寄存器。在程序执行阶段，PLC根据最新读取的输入映像寄存器的状态，按先左后右、从上向下的顺序逐条执行用户程序，并将程序运算和处理结果写入输出继电器（输出映像寄存器），改变输出映像寄存器的内容。在每个扫描循环中，PLC还要进行自诊断和处理通信请求等。1．根据图3-2和图3-3，说明外接按钮SB的操作与输入继电器X0状态的关系。答：2．编程软件GX

Works3有哪些功能？答：1）程序创建功能；2）参数设置功能；3）写入/读取功能；4）监视/调试功能；5）诊断功能。3．在自己的计算机上完整安装GX

Works3软件。答：实操训练题4．梯形图指令输入的方式有哪几种？答：梯形图程序可采用指令输入文本框、菜单命令、工具栏按钮、快捷键、部件选择窗口等方式进行程序输入和编辑。5．程序转换的作用是什么？答：转换程序是指把编辑好的程序转换为PLC能够处理的机器码。6．简述题图3-1中程序的工作原理。答：当X5为ON时，对Y1复位；当X6为ON时，对Y0、Y1、Y2复位。7．PLC输入电路接通时，对应的输入继电器为ON状态，梯形图中对应的常开触点闭合，常闭触点断开。8．若梯形中输出端Y的线圈通电，对应的物理继电器的线圈得电吸合，其常开触点闭合；梯形中对应的常开触点闭合，常闭触点断开。9．将按钮SB接PLC的输入继电器X0，指示灯HL接输出继电器Y0，控制要求如下：按下SB时，HL灯亮；松开SB时，HL灯灭。（1）设计出控制电路图。（2）设计出程序梯形图。解：控制电路图，梯形图程序如下10．用置位、复位指令编写三相异步电动机起保停控制程序（停止按钮使用常闭触点）。解：梯形图程序11．比较起保停控制，停止按钮用常开按钮和常闭按钮的，在PLC程序和硬件电路上有什么区别，各自有什么优缺点？答：12．题图3-2是2台电动机顺序起动的继电器—接触器控制系统电气原理图，将此电路改成用PLC实现其控制功能。（1）设计出控制电路图。（2）设计出程序梯形图。（3）进行安装调试运行。解：电气控制线路图与梯形图程序13．题图3-3是两台电动机顺序起动逆序停止的继电器-接触器控制系统电气原理图，将此电路改成用PLC实现其控制功能。（1）设计出控制电路图。（2）设计出程序梯形图。（3）进行安装调试运行。解：电气控制线路图与梯形图程序14．题图3-4是滑台两点自动往返控制线路的继电器-接触器控制系统电气原理图，将此电路改成用PLC实现其控制功能。（1）设计出控制电路图。（2）设计出程序梯形图。（3）进行安装调试运行。解：电气控制线路图与梯形图程序15．简述定时器T的分类和用途。答：通用定时器，当输入接通时，定时器开始计时，计时时间到位软元件动作；当输入端分断时，定时器的当前值和位元件复位，输入端接通时，再从0开始计时。累计定时器当输入接通时，定时器开始计时，计时时间到位软元件动作；当输入端分断时，定时器的当前值会保持，输入端再接通时，定时器再从当前值开始计时。16．通围是T0～T511，其定时范围有3种，分别是1ms、10ms、100ms。17．两台电动机顺序起动，第1台电动机起动10s后，第2台起动；逆序停止，第2台电动停止15s后，第1台电动机停止，用PLC实现其控制功能。（1）设计出控制电路图。（2）设计出程序梯形图。（3）进行安装调试运行。解：电气控制线路图与梯形图程序18．如题图3-5是三速电动机自动运行的继电器-接触器控制系统电气原理图，其工作过程是：按下起动按钮SB2，交流接触器KM1吸合，电动机低速运行并延时7s；延时时间到自动转换成KM2吸合，电动机中速运行并延时6s；延时时间到自动转换成KM3、KM4吸合，电动机高速运行。将此电路改成用PLC实现其控制功能。（1）分析此电路工作原理。（2）设计出控制电路图。（3）设计出程序梯形图。（4）进行安装调试运行。解：（1）起动时按下常开按钮SB2，中间继电器KA得电吸合并自锁，交流接触器KM1得电吸合，KM1主触点闭合，定子绕组接成△电动机低速运行，同时时间继电器KT1得电吸合，开始延时。KT1延时时间到，其延时断开的常闭触点断开，KM1线圈失电释放，断开低速运行电源，KT1延时闭合的常开触点接通，使KM2线圈得电吸合，KM2主触点闭合，定子绕组接成电动机中速运行，同时时间继电器KT2得电吸合并自锁，开始延时。KT2延时时间到，其延时断开的常闭触点断开，KM2线圈失电释放，断开中速运行电源，KT2延时闭合的常开触点接通，使KM3、KM4线圈得电吸合，主触点闭合，定子绕组接成双电动机高速运行，同时KA线圈失电释放。停止时按下常闭按钮SB1，电动机停止。（2）电气控制线路图（3）梯形图程序19．题图3-6是三相交流异步电动机双重联锁、正反转再加能耗制动的继电器-接触器控制系统电气原理图，用PLC实现其控制功能。（1）设计出控制电路图。（2）设计出程序梯形图。（3）进行安装调试运行。解：电气控制线路图与梯形图程序1．FX5UPLC的步进指令的功能是什么？分析步进结束指令的作用。为什么在步进程序的最后，一定要有步进结束指令？答：步进开始STL功能是步进指令的开始行，建立临时左母线；步进结束指令RETSTL功能是步进指令结束，返回主母线。步进结束指令RETSTL作用是结束步进指令，返回主母线。步进程序的最后一定要有RETSTL指令，连续进行步进梯形图编程时，在程序中间可省略RETSTL指令。2．划分图4-4所示的PLC程序的各个工序。答：程序步0—12，S0工序，准备阶段；程序步13—31，S20工序，Y形起动；程序步32—45，S21工序，Δ形运行；程序步46—55，S22工序，停止。3．用OfficeVisio软件绘制电动机-△减压起动控制工序流程图。答：实操训练题4．用OfficeVisio软件绘制电动机-△减压起动控制顺序功能图。答：实操训练题5．顺序功能图的三要素是什么？答：步，动作，转换条件。6．绘制顺序功能图需要注意哪些方面？答：1）步与步之间不能直接相连，必须用一个转换条件将它们隔开。2）转换条件与转换条件之间也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。3）初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，这一步可能没有输出，只是做好预备状态。4）自动控制系统应能多次重复执行同一工序流程，因此在顺序功能图中一般应有由步和有向线段组成的闭环，即在完成一次工序流程的全部操作之后，应可以从最后步返回初始步，重复执行或停止在初始状态。5）可以用初始化脉冲SM402的常开触点作为转换条件，将初始步预置为活动步，也可以外加一个转换条件来激活初始步；否则因顺序功能图中没有活动步系统将无法工作。7．用OfficeVisio软件绘制3台电动机顺序起动逆序停止PLC控制工序流程图。答：实操训练题8．用OfficeVisio软件绘制3台电动机顺序起动逆序停止PLC控制顺序功能图。答：实操训练题9．说明图4-9所示的顺序控制PLC程序，在哪些工序时有分支结构？答：在S20工序下有分支结构，分别分支到S21工序或S25工序；在S21工序下有分支结构，分别分支到S22工序或S24工序。10．分析步进继电器S和内部继电器M进行PLC顺序控制系统设计时，有哪些方面区别。各自有什么优缺点？答：步进继电器和步进指令有一个重要的特点，即当某个步进继电器为ON时，其标记程序被执行，否则不执行，所以对于用步进继电器编制的顺序控制程序，在程序运行的每一个循环扫描周期，总是有一部分程序被执行，另一部分程序不执行。内部继电器M显然没有步进继电器这样的功能，所以对于用内部继电器M编制的PLC程序，在程序运行的每一个扫描周期，程序会从前向后全部能执行到。使用内部继电器M时，为了能够实现顺序控制的各工序正确切换，在每次工序切换时要加上限定条件，切换工序的程序中，都需要内部继电器M作为转移条件一部分。11．用内部继电器M和顺序控制系统设计法，重新进行-△减压起动PLC控制系统设计。解：12．用步进继电器S和步进指令，进行运料小车自动往返PLC控制系统设计。答：自主编制程序并仿真调试。13．题图4-1所示为液体混合搅拌器结构示意图。其工作过程是：按下起动按钮后，打开阀A，液体A流入容器，中液位开关变为ON时，关闭阀A；再打开阀B，液体B流入容器，当液面到达上液位开关时，关闭阀B；这时电动机M开始运行，带动搅拌器搅动液体，60s后混合均匀，电动机停止；打开阀C，放出混合液，当液面下降至下液位开关之后延时5s，容器放空，关闭阀C；如此循环运行。如果按下停止按钮，在当前工作周期结束后，系统停止工作。用顺序控制系统设计法进行PLC控制系统设计。（1）设计控制电路图。（2）设计程序梯形图。（3）实际安装调试运行。1．X0～X31、M0～M31与B0～B31在点数上有什么区别？答：X是输入继电器，采用八进制，所以X0~X31，共有26个点；M是内部继电器，采用十进制，所以M0~M31，共有32个点；B是链接继电器，采用十六进制，所以B0~B31，共有50个点。2．特殊继电器SM400、SM401、SM402、SM409、SM410、SM412各自的功能是什么？答：如下表编号功能描述SM400程序运行时始终为ONSM401程序运行时始终为OFFSM402只在程序运行的第一个扫描周期为ONSM40910ms时钟脉冲SM410100ms时钟脉冲SM4121s时钟脉冲3．举例说明常数（K/H/E）。答：K100表示十进制数100；十六进制常数用H表示，如十进制数100用十六进制表示为H64；在程序中实数常数用E来表示，如E3.14。4．说明位软元件进行数据处理的方法与类型。答：如下表是以输出继电器Y为例，KnY0的全部组合，同样适用于X、Y、M、S等。适用指令范围KnY0包含的位软元件（最高位～最低位）位软元件个数n取值1～8，适用32位指令n取值1～4，适用16位指令K1Y0Y3～Y04K2Y0Y7～Y08K3Y0Y13～Y012K4Y0Y17～Y016n取值5～8，适用32位指令K5Y0Y23～Y020K6Y0Y27～Y024K7Y0Y33～Y028K8Y0Y37～Y0325．编程举例说明数据传送指令的格式与各部分的意义。答：数据传送指令的格式：如下图，DMOVP是32位数据传送指令，带字母“P”是脉冲执行型，当X0从OFF→ON时，将源操作数从X0开始的24位传送到D0（包含D1）中去，K6X0只有24位，不足32位，高位为0。6．编写程序，开机时自动将D0清0。答：7．设有8盏指示灯，控制要求是：当X0接通时，全部灯亮；当X1接通时，1～4盏灯亮；当X2接通时，5～8盏灯亮；当X3接通时，全部灯灭。试设计控制电路和用数据传送指令编写程序。解：8．设有8盏指示灯，用比较指令和定时器指令设计一个控制系统，每隔1.3s点亮一盏灯，如此一直循环。解：9．做（500+30080的运算，并将结果送入一个适合的存储器。解：10．某生产线有3台电动机，要求按下起动按钮后，第1台电动机延时6s起动，第2台电动机延时8s起动，第3台电动机延时20s起动，试用比较指令编写起动控制程序。解：11．应用跳转指令，设计一个既能点动控制又能自锁控制的电动机控制程序。设X0=ON时实现电动机点动控制，X0=OFF时电动机实现自锁控制。解：12使用循环指令求0+1+2+3+…+50的和。解：FOR～NEXT指令是FX5U的结构循环指令，如下面程序的功能是将FOR～NEXT之间程序循环执行50次（由FORK50决定）后，再执行NEXT指令后面的程序。13．应用七段编码指令SEG和BCD指令设计一个用数码显示的6人智力竞赛抢答器，要求当某选手按下时，显示此选手号并闭锁其他选手。解：下面段程序，X0接不常开按钮，由主持人控制，按下是显示0。各选手的按钮分别接X1到X6，按下时显示选手号，并且别的选手不能抢答。14．编写下列各数的8421BCD码。362952013答：3600110110；295001010010101；201300100001001115．设（D0=3498，将D0中的数据编为8421BCD码后存储到D10中，并将该数据的千位、百位、十位、个位的七段显示码分别存储到D20～D23中。解：16．某生产线的工件班产量为80，用两位数码管显示工作数量。用接入X0端的传感器检测工件数量，工件数量小于75时，绿灯亮；等于或大于75时，绿灯闪烁；等于80时，红灯亮，生产线自动停机。X1、X2是起动/停机按钮，Y0是生产线输出控制端。试设计PLC控制电路和控制程序。解：X0接传感器，X1接常开按钮用于起动，X2接常开按钮用于停止。Y0~Y6接个位数码管，Y10~Y16接十位数码管，Y20接控制电机接触器线圈，Y21接绿灯，Y22接红灯。1．串行通信根据数据的传输方向，可以分为哪几种基本形式？答：根据2．RS-485通信是如何传输信号的？FX5UPLC有哪些RS-485通信连接类型？答：FX5UCPU模块可以使用本体内置的RS-485端口，或加装通信板FX5-485-BD、通信适配器模块FX5-485SDP进行RS-485通信连接，3．两台电动机分别由两台PLC控制，两台电动机顺序起动，按主、从站RS-485通信并列链接设计其PLC控制系统。解：综合设计题，自主完成。4．两台电动机分别由两台PLC控制，两台电动机顺序起动逆序停止，按主、从站RS-485通信并列链接设计其PLC控制系统。解：综合设计题，自主完成。5．通过集线器，一台FX5UCPU可以连接多少外部设备？举例说明外部设备的类型。答：使用集线器，1个CPU模块最多可以同时连接8台外部设备。外部设备如其它CPU模块、工程工具、GOT等。6．用以太网通信实现3台电动机主从站PLC控制系统。解：PLC控制电气线路图，1号站控制1号电机和3号电机，2号站控制2号电机。梯形图程序1号站程序2号站程序7．以太网通信位软元件和字软元件的传送源和传送目标有哪些方面的要求？答：位软元件的传送必须是16位的整数倍，字软元件以1点为单位指定范围。8．通信详细设置中的写入和读取分别是什么意思？答：“写入”指本机向目标传送数据，“读取”指本机从传送源得到数据。9．PLC可以处理的标准模拟量信号有哪些？答：一般标准电流信号为4～20mA、0～20mA，标准电压信号为0～10V、0～5V或-10～+10V等。10．说明模拟量输入通道的主要参数中的分辨率为的是2.5mV的原因。答：对于表6-6，直流电压范围是0~10V，对应输出数据为0~4000，10V除以4000，所以对应的分辨率为2.5mV。11．Pt100温度传感器的标准输出是4～20mA的模拟量电流，直接用Pt100检测温度时，如何进行接线，设计PLC温度检测系统。答：扩展模块应用综合设计题，自主完成。12．设计一PLC系统，用FX5UPLC的模拟量输入/输出端子分别测量万用表9V电池的电压，并将测量的电压值从模拟量输出端子输出。答：电池接模拟量输入通道1，正极接V-，负极接V1+。用电压表接模拟量输出端测量输出电压。PLC程序只需要将输入通道的数据数据寄存器送到输出通道的数据寄存器。1．GS2110-WTBD触摸屏背面面板有哪些接口？各有什么作用？答：RS-232接口，用于连接PLC、电子计算机、条码阅读器和RFID等；RS-422接口，用于连接PLC和计算机；以太网接口用于连接PLC和微型计算机；USB接口，用于工程数据的传送以及保存用USB接口；SD卡接口，可将SD卡插入GOT接口；电源端子，用于接外接24V电源+、-以及地线端。2．抄录GS2110-WTBD铭牌数据，并说明各项数据的意义。答：1）分辨率：WVGA800*480，2）程序容量：9MB，3）显示：TFT彩色液晶65536色；4）对应RS-422,RS-232；5）内置Ethernet；6）内置USB；7）搭载SD卡槽；8）IP65F耐环境保护构造；9）可竖直显示等。3．查阅网络资料，说明三菱触摸屏有哪些类型系列，各有什么特点。答：目前三菱触摸主要有GOT2000系列和GOTSIMPLE系列。其中GOT2000系列人机界面拥有可满足各种现场需求各种机型，包括搭载多点触摸、手势功能的最高等级型号GT27，高性价比的中端型号GT25，性能与价格兼备的型号GT23等。GOTSIMPLE系列是经济型小型机。4．查阅网络资料，说明三菱GOTSIMPLE系列触摸屏有哪些型号，有什么区别。答：三菱GOTSIMPLE触摸屏的型号有：GS2110-WTBD，GS2107-WTBD，GS2110-WTBD-N，GS2107-WTBD-N等。分别是7寸屏和10寸屏，带字母N指功能提升版。5．FX5U和FX3U所属机种的类型是什么?答：FX5U属于三菱PLC的MELSECiQ-F系列，FX3U属于三菱PLC的MELSEC-F系列。6．按钮编辑为什么关联软元件?答：用触摸屏与PLC联合使用时，触摸屏面板编辑的按钮必须关联PLC的位软元件，这样在实际应用中，按下按钮才能控制对应的软元件。7．在将编辑好的人机界面工程下载到触摸屏上时，如果没有连接PLC，这时部分控件无法显示，为什么会出现这种情况?答：触摸屏实时显示PLC内对应的软元件情况，如果没有成功连接PLC，则没法显示。8．数值输入和数值输出控件的作用是什么?答：数值输入控件作用是在触摸屏上对对应的软元件数值进行输入。而输出控件用于显示对应软元件的当前值。9．说明图7-14所示的程序中，如何将触摸屏输入的数值变换T0延时时间。答：在程序步10～18，D10的数据是延时时间秒数（s），乘以10后送到D11，定时器T0的分辨率是100ms，也就是0.1s，所以D11的当前值乘以0.1s即延时时间。10．说明图7-14所示的程序中正确显示倒计时时间的原理。答：在程序步41～58，D11的数据减去T0的当前值后送到D12，D12的数据除以10为剩余延时时间数，送到D20后面触摸屏面板上显示出来。11．用触摸屏和PLC实现3台电动机顺序起动控制，要求起动时间可以通过触摸屏输入，触摸屏能够显示各台电动机起动时间倒计时。答：综合设计题，自主完成。12．用触摸屏和PLC实现运料小车控制，要求人机界面用指示灯显示小车到位情况，用倒计时显示小车停留时间。答：综合设计题，自主完成。13．变频器用于三相交流异步电动机，有哪些方面的用途？答：（1）无级调速、平滑地改变转速；（2）对风机、泵类负载，通过调节电机转速改变输出功率，能够使得流量平稳，减少起动和停机频次，节能；（3）实现电动机平稳起动，减小起动电流，增大起动转矩。（4）停机时间可以控制，转速能够实现平稳地下降，实现准确定位停机；（5）提高自动化控制水平。14．变频器的