【正文】 將被PLC構(gòu)成的集散型控制系統(tǒng)取代。答：開關(guān)邏輯控制、模擬量控制、順序（步進(jìn)）控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信和聯(lián)網(wǎng)4．簡(jiǎn)述PLC的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢(shì)。解：控制電路設(shè)計(jì)原理圖如下圖所示：其中KM1控制油泵電機(jī)，KM2，KM3控制主軸電機(jī)正反轉(zhuǎn)，SA1，SA2主軸電機(jī)點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換按鈕。35 某機(jī)床主軸電機(jī)由一臺(tái)籠型電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，油泵由另一臺(tái)籠型電機(jī)拖動(dòng)，采用直接起動(dòng)方式。若采用行線槽配線方式，應(yīng)適當(dāng)加大各排電器間距，以利布線和維護(hù)；(5)各電器元件的位置確定以后，便可繪制電器布置圖。33 對(duì)保護(hù)一般照明線路的熔體額定電流該如何選擇？對(duì)保護(hù)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的熔體額定電流該如何選擇？解：（1）一般照明線路沒有沖擊電流的負(fù)載，應(yīng)使熔體的額定電流等于或稍大于線路工作電流I，即 式中 —熔體額定電流 —工作電流（2）對(duì)于一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，熔體額定電流可按下列關(guān)系選擇： 或 式中，—異步電動(dòng)機(jī)額定電流 —異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流（3）對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，如果用一個(gè)熔斷器保護(hù)，熔體按下列關(guān)系選擇： 式中 —可能出現(xiàn)的最大電流。（2）熔斷器額定電流為50A，可選用RL160型熔斷器，配用50A的熔體。32 試選用按鈕、接觸器等控制三相感應(yīng)電機(jī)啟停，并需要過載和短路保護(hù)。當(dāng)KM1起動(dòng)時(shí)，KT1線圈帶電，其常開延時(shí)閉合觸頭延時(shí)閉合則KM2帶電起動(dòng)；KM2起動(dòng)時(shí)，KT2線圈帶電，其常開延時(shí)閉合觸頭延時(shí)閉合則KM3帶電起動(dòng)。答：能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)平穩(wěn)且能量消耗小，缺點(diǎn)是制動(dòng)力較弱，另外需要額外的交直流轉(zhuǎn)換裝置。14. 簡(jiǎn)述反接制動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)。因此，三相異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)容量大于10KW時(shí)，必須采用減壓起動(dòng)方式起動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，時(shí)間繼電器KT常開延時(shí)閉合觸頭閉合，使KA線圈通電并自鎖，KA常開輔助觸頭接通KM2，常閉觸頭斷開KM1，KM1斷電釋放，將自耦變壓器從電路中切除。由于時(shí)間繼電器KT線圈帶電，經(jīng)一段時(shí)間延時(shí)后電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，其延時(shí)斷開常閉觸頭KT斷開，使KM3失電，而延時(shí)閉合常開觸頭閉合，使接觸器KM2線圈得電，從而使電動(dòng)機(jī)定子繞組由星形接法切換到三角形接法，實(shí)現(xiàn)全壓運(yùn)行。因此，必須先按M2停止按鈕SB3，使M2電動(dòng)機(jī)先停止，KM2斷電后，才能夠按下按鈕SB1停止M1電動(dòng)機(jī)。答：如圖27所示，圖中電動(dòng)機(jī)MM2分別由接觸器KMKM2控制，兩者在主電路中是并列關(guān)系，其順序起動(dòng)過程主要在控制電路完成。答：請(qǐng)選用兩個(gè)接觸器KMKM2和兩個(gè)時(shí)間繼電器KTKT2分別控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起停。答：依靠接觸器本身的輔助觸頭使接觸器線圈保持帶電的現(xiàn)象稱為自鎖；兩個(gè)接觸器本身的常閉觸頭，分別串接在兩個(gè)接觸器的控制電路中，KM1常閉觸頭串接在KM2控制支路，KM2常閉觸頭串接在KM1控制支路，構(gòu)成了一種相互制約的關(guān)系，這種關(guān)系稱為互鎖。（3）電路中，對(duì)于需要測(cè)試和能夠拆接的連接點(diǎn)采用“空心圓”表示；有導(dǎo)電關(guān)系的導(dǎo)線連接點(diǎn)，用“實(shí)心圓”表示；無導(dǎo)電關(guān)系的導(dǎo)線交叉點(diǎn)不畫實(shí)心圓，電路繪制中應(yīng)盡量避免線條交叉。（2）電氣原理圖中的電氣元器件、電源線、觸頭等均按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)統(tǒng)一繪制，并用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的文字符號(hào)標(biāo)注。練習(xí)21. 常用的電氣控制系統(tǒng)圖有哪幾種？答：常用的電氣系統(tǒng)圖包括3種：電氣原理圖、電器布置圖和安裝接線圖。推動(dòng)觸頭的同時(shí)也壓縮相應(yīng)的反力彈簧，阻止定子轉(zhuǎn)子繼續(xù)偏轉(zhuǎn)。（7）6倍長(zhǎng)延時(shí)電流整定值的可返回時(shí)間等于或大于電動(dòng)機(jī)實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間。（3）低壓斷路器通斷能力等于或大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。（3）根據(jù)控制回路的電壓和電流等級(jí)選擇行程開關(guān)系列。13. 什么是主令電器？答：主令電器是一種在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中用于發(fā)送或轉(zhuǎn)換控制指令的電器。（4）熔體額定電流的選擇 與負(fù)載大小、負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。過流脫扣器起短路或過電流保護(hù)作用，失壓（欠電壓）脫扣器起失壓或欠電壓保護(hù)作用，熱脫扣器起到過載保護(hù)的作用，分勵(lì)脫扣器用于遠(yuǎn)距離使低壓斷路器斷開電路。（2）根據(jù)被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際起動(dòng)時(shí)間選取 6倍額定電流下具有相應(yīng)可返回時(shí)間的熱繼電器。因?yàn)闊崂^電器是通過雙金屬片發(fā)熱來實(shí)現(xiàn)動(dòng)作保護(hù)的，對(duì)于短路時(shí)瞬間的電流過大不能及時(shí)做出反應(yīng)。（6）靈敏度 是指繼電器在整定值下動(dòng)作時(shí)所需最小功率或安匝數(shù)。（3）返回系數(shù) 是指繼電器釋放值與吸合值的比值，用來表示。（4）返回系數(shù)的調(diào)節(jié) 根據(jù)控制要求來調(diào)節(jié)電壓和電流繼電器的返回系數(shù)，一般采用增加銜鐵吸合后的氣隙、減小銜鐵打開后的氣隙和適當(dāng)放松釋放彈簧等措施來調(diào)整。4. 電磁式繼電器結(jié)構(gòu)上主要有哪些部分組成？答：電磁機(jī)構(gòu)：直流繼電器的電磁機(jī)構(gòu)均為U形拍合式；交流電磁機(jī)構(gòu)有U形拍合式、E形直動(dòng)式、螺管式等結(jié)構(gòu)形式；觸頭系統(tǒng)：一般采用橋式觸頭，有常開與常閉兩種形式，沒有滅弧裝置；調(diào)節(jié)裝置：繼電器可以通過改變其釋放彈簧松緊程度的調(diào)節(jié)裝置和改變釋放時(shí)初始狀態(tài)磁路氣隙大小的調(diào)節(jié)裝置來改變繼電器的動(dòng)作參數(shù)，如調(diào)節(jié)螺母和非磁性墊片等。（6）接觸器觸頭的數(shù)目和種類應(yīng)滿足主電路和控制電路的需求。（2）根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的工作任務(wù)來選擇相應(yīng)使用類別的接觸器。《電氣與可編程控制技術(shù)(謝云敏)》課后習(xí)題答案練習(xí)11. 簡(jiǎn)述交流接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及其含義。（3）根據(jù)負(fù)載功率和操作情況確定接觸器主觸頭的電流等級(jí)。3. 電磁式接觸器與電磁式繼電器的區(qū)別有哪些?答：電磁式繼電器是輸入電壓或電流，利用電磁原理使銜鐵吸合動(dòng)作帶動(dòng)動(dòng)觸頭動(dòng)作的控制電器。5. 如何選用電磁式繼電器？答：選用原則：（1）使用類別選用 根據(jù)繼電器的用途來選擇相應(yīng)繼電器類別，如AC11控制交流電磁鐵負(fù)載，DC11控制直流電磁鐵負(fù)載。6. 電磁式繼電器的主要參數(shù)有哪些？答：繼電器的主要參數(shù)：（1）額定參數(shù) 繼電器線圈和觸頭在正常工作時(shí)允許的電壓值或電流值稱為繼電器額定電壓或者額定電流。（4）整定值 繼電器動(dòng)作參數(shù)的實(shí)際整定數(shù)值。7. 簡(jiǎn)述熱繼電器的主要作用。雙金屬片式熱繼電器一般用于輕載、不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。一般熱繼電器的可返回時(shí)間大約為6倍額定電流下動(dòng)作時(shí)間的50%~70%。11. 如何選用熔斷器為電動(dòng)機(jī)作短路保護(hù)？答：（1）熔斷器類型的選擇 根據(jù)線路的要求、使用場(chǎng)合和安裝條件選擇。對(duì)于負(fù)載平穩(wěn)無沖擊電流的照明電路、電熱電路可按負(fù)載電流大小來確定熔體的額定電流；對(duì)于有沖擊電流的電動(dòng)機(jī)負(fù)載電路，為起到短路保護(hù)作用，又保證電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)，其熔斷器熔體額定電流按以下三種情況選擇：a)對(duì)于單臺(tái)電機(jī)長(zhǎng)期工作的情況，則：=(～) b)對(duì)于單臺(tái)頻繁起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的情況，則：=(3～) c)對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)公用一個(gè)熔斷器保護(hù)時(shí)，則：=(～)+ 。它一般用于控制接觸器、繼電器或其他電器線路，使電路接通或分?jǐn)?，從而?shí)現(xiàn)對(duì)電力傳輸系統(tǒng)或生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。（4）根據(jù)運(yùn)動(dòng)機(jī)械與行程開關(guān)的傳力和位移關(guān)系選擇行程開關(guān)的頭部形式。（4）欠電壓脫扣器額定電壓等于電路額定電壓。16. 簡(jiǎn)述速度繼電器的工作原理。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降并降到一定值時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩小于反力彈簧的拉力，定子返回原位，繼電器觸頭也恢復(fù)到初始狀態(tài)。2. 簡(jiǎn)述繪制電氣原理圖的原則。三相交流電源集中水平畫在圖面上方，相序從上到下依次為L(zhǎng)LL3，中性線（N）和保護(hù)接地線（PE）排在L的下方。（4）電氣原理圖繪制要求層次分明，各電器元件及觸頭安排合理，既要保證用最少的元件、最少的導(dǎo)線、最少的觸頭，又要保證電路運(yùn)行可靠，安裝、維修和調(diào)試方便。5. 什么是電氣互鎖，什么是機(jī)械互鎖？答：利用接觸器本身的常閉觸頭進(jìn)行互鎖，稱為電氣互鎖；利用正、反轉(zhuǎn)的控制按鈕的常閉輔助觸頭分別串接在反轉(zhuǎn)控制電路和正轉(zhuǎn)控制電路中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)方接觸器的制約，這種互鎖稱為機(jī)械互鎖或按鈕互鎖。其中KT1的常開延時(shí)閉合觸點(diǎn)串接在KM2的控制電路中，KT2的常閉延時(shí)開按鈕串接在KM1電路中?？刂齐娐分?，當(dāng)SB2按鈕按下，接觸器KM1線圈通電，其常閉輔助觸頭閉合，M1電動(dòng)機(jī)起動(dòng)；同時(shí)，接在接觸器KM2支路的接觸器KM1的常開輔助觸頭閉合，使得KM2支路具備了起動(dòng)條件，此時(shí)，按下SB3，則接觸器KM2線圈通電，其常閉輔助觸頭閉合，M2電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。所以，此電路不但具有順序起動(dòng)控制，還具有按順序停止的控制作用。該控制電路由三個(gè)接觸器KMKMKM3和一個(gè)通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT，熱繼電器FR，按鈕SBSB2等元件組成，具有短路保護(hù)、過載保護(hù)和失壓保護(hù)等功能。同時(shí)，KM2的常閉輔助觸頭斷開自耦變壓器的二次側(cè)，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓運(yùn)行狀態(tài)。常見的減壓起動(dòng)電路有：星形—三角形減壓起動(dòng)電路、定子串電阻減壓起動(dòng)電路、自耦變壓器減壓起動(dòng)電路等。答：反接制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力矩大，制動(dòng)迅速，缺點(diǎn)是制動(dòng)精度較差，制動(dòng)過程沖擊大，容易損壞傳動(dòng)部件，能量消耗較大。能耗制動(dòng)一般用于制動(dòng)要求平穩(wěn)、準(zhǔn)確的場(chǎng)合。圖略。額定電壓380V，起動(dòng)電流為額定電流的7倍。（3），可選用JB16B203型熱繼電器，熱元件電流等級(jí)為16A，它的電流調(diào)節(jié)范圍為10—16A。如果幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)起動(dòng)，則為容量最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，加上其它臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流。電氣布置圖是根據(jù)電器元件的外形輪廓繪制的，即以其軸線為準(zhǔn)，標(biāo)出各元件的間距尺寸。試設(shè)計(jì)控制電路，其工藝要求是： （1） 主軸電機(jī)要求可以正向，反向運(yùn)轉(zhuǎn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。練習(xí)41. 什么是可編程控制器？答：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。答：PLC的發(fā)展過程 代 次 器 件 功能特點(diǎn) 應(yīng)用范圍第一代1969~1972 1位微處理器 邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)替代傳統(tǒng)的繼電控制第二代 1973~1975 8位微處理器及存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的傳送和比較、模擬量的運(yùn)算，產(chǎn)品系列化 能同時(shí)完成邏輯控制、模擬量控制第三代 1976~1983高性能8位微處理器處理速度提高，向多功能及聯(lián)網(wǎng)通信發(fā)展 復(fù)雜控制系統(tǒng)及聯(lián)網(wǎng)通信第四代 1983～至今16 位、32位微處理器 邏輯、運(yùn)動(dòng)、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)功能的名副其實(shí)的多功能分級(jí)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 發(fā)展趨勢(shì)高速、大存儲(chǔ)容量方向發(fā)展 向多品種方向發(fā)展（1）采用模塊化結(jié)構(gòu)（2）開發(fā)更豐富的I/O模塊（3）PLC的規(guī)模向兩端發(fā)展（4）發(fā)展容錯(cuò)技術(shù)（5）增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)功能（6）實(shí)現(xiàn)軟、硬件標(biāo)準(zhǔn)化5．可編程控制器按組成結(jié)構(gòu)形式可分為？答：整體式、機(jī)架模塊式、分散式6． 可編程控制器按輸入/輸出點(diǎn)數(shù)可分為？答：小型機(jī)、中型機(jī)、大型機(jī)7． 可編程控制器根據(jù)其不同的用途可分為？答：順序邏輯控制、閉環(huán)過程控制、多級(jí)分步式和集散控制系統(tǒng)、數(shù)字控制和機(jī)器人控制8． 比較并說明PLC與繼電接觸器控制系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系。練習(xí)51. 可編程控制器的結(jié)構(gòu)形式主要有哪兩種？它們的區(qū)別是？答：PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩類。要組成一個(gè)系統(tǒng)，只需在一塊基板上插上CPU，以及電源、輸入、輸出模塊及其它諸如通訊、計(jì)數(shù)、定位等特殊功能模塊。4．可編程控制器與個(gè)人計(jì)