课后题参考答案
自锁： 是在接触器线圈得电后，利用自身的常开辅助触点保持回路的接通状态。
互锁： 在机床控制线路中，要求两个或多个电器不能同时的电动作，相互之间有排他性，这 种关系称为互锁。
PLC（可编程控制器）的工作方式： （ 1）、输入采样阶段：将所有输入端子上的信号记录下 来，存入输入映像寄存器， 在程序执行阶段输入的状态取自映像寄存器，
输入刷新段子上的
状态变化 PLC不予处理。（ 2）、程序处理阶段：程序执行是一条条执行，在处理过程中，输 入输出的状态取自映像寄存器。 （ 3）、输出处理阶段：在第二阶段把应该的输出映像到输出 寄存器，最后一条指令处理完后，同时送到输出端子上，其中间有个输出锁存器，在 执行其他阶段时使输出端子的状态保持不变。 期。
在下图中有几处错误？并改正。 图中又无处错误。
1、熔断器 FU应接在组合开关 Q下方，当熔丝熔断后， 才能在 Q断开情况下不带电安全地进行更换熔丝。而图中接在 Q上方，无法更换。
2、联接点 1 应接到主触点 KM上方，否则控制电路将无法获得电源。
3、自锁触电 KM应仅与启动按钮 SB2 并联，否则 SB1 失去控制作用，电动机无法停车。 4、控制电路中缺少热继电器触点，不能实现过载保护。 5、控制电路中缺少熔断器，无法保护控制电路短路。 题 1-2 哪些低压电器可以保护电路的短路？
解：保护电路的短路低压电器主要有熔断器和断路器，瞬动型过电流继电器。
题 1-9 热继电器在电路中起什么作用？其工作原理是什么？热继电器接点动作后，能否自 动复位？
解：热继电器在电路中起过载保护作用，常用于保护电动机。 热继电器主要由双金属片和热元件组成，
热元件串接于电路中， 当电动机正常运行时， 其工
热继电器不会动作。 当电动机发生过
经过一定时间后， 使触电动作，通
作电流通过热元件产生的热量不足以使双金属片变形， 电流且超过整定值时，双金属片的热量增大而发生弯曲， 过控制电路切断电动机的工作电源。
热继电器接点动作后， 热元件也因失电而逐渐降温， 经过一段时间的冷却， 双金属片恢复到 原来状态。 如将复位螺丝旋出， 触点不能自动复位， 为手动复位置方式， 如将复位螺丝旋入， 触点能自动复位，为自动复位置方式。
题 1-10 按钮和行程开关有什么不同？各起什么作用？ 解：按钮和行程开关都是主令电器， 测设备的行程，并发出行程信号。
题 2-1 行程开关、接近开关、热继电器、电流继电器、速度继电器分别用于检测哪些物理量？这些物理量分别是来之于电路还是来之于电气设备？
解：行程开关和接近开关用于检测电气设备运动的行程距离， 热继电器通过电路流过的电流来检测电气设备的过载， 电流继电器用于检测电路的电流， 速度继电器用于检测电气设备的 旋转速度。
题 2-6 画出星型 - 三角形降压启动控制的主电路和控制电路。
解：如下图所示
PLC
PLC经过上述三个扫描阶段称为一个扫描周
结构基本相同，不同的是按钮用手来操作的， 行程开关
是由机械来操作的。 按钮在电路中由操作者向控制电路发布控制命令， 行程开关在电路中检
题 2-8 分析图 2-39（ a）—（ d）的电路， 是否能进行点动控制， 哪些电路有接点竞争现象？哪些电路没有接点竞争现象？
解：图（ a）：当按钮 SB3 按下时， KM线圈得电， KM自锁接点闭合，当按钮 SB3松开时， KM 线圈失电，如果 SB3常闭接点立刻闭合， KM自锁接点还未来得及打开， 就起不到点动控制作用。 图（ b）：同图（ a）一样。
图（ c）：当按钮 SB3按下时， KA 线圈得电， KM线圈得电， KM自锁接点闭合。当按钮 开时， KA常闭接点闭合，如果
圈又得电自锁，就起不到点动控制作用。
图（ d）：当按钮 SB3按下时， KA 线圈不得电， KM线圈得电。当按钮 SB3松开时， KM线圈失 电。可以起到点动控制作用。
图 2-39 （ a）—（ c）电路点动按钮 SB3的常闭接点动作速度如果快于自锁接点 到点动控制作用。电路点动按钮
SB3 的常闭接点动作速度如果慢于自锁接点
KM，就起不
KM线圈又得电自锁
SB3松
KA常闭接点立刻闭合， KM自锁接点还未来得及打开， KM线
KM，就能起到
点动控制作用。 所以是有接点竞争的电路。 如果按钮采用直动式按钮， 接点动作速度比较慢，就可以起到点动控制作用。 如果按钮采用瞬动式按钮， 接点动作速度比较快， 就有可能起不到点动控制作用。
图 2-39 （ d）电路没有接点竞争现象。
题 2-11 图 2-41 为控制两台电动机的控制电路，试分析电路有哪些特点？ 解：电动机 M1起动后才能起动电动机
M2，电动机 M2停止后才能停止电动机
M1。
题 2-13 图 2-43 是用一个按钮控制电动机的星三角降压起动电路，说明控制电路的操作过程和控制原理。
解：按下按钮 SB1，接触器 KM2 得电，相继 KM1 线圈得电并自锁，电动机接成星型降压 起动，当电动机转速接近额定转速时，松开按钮，接触器 得电，将电动机接成三角形全压运行。
当再次按下按钮 SB1，中间继电器 KA 得电并自锁， KA 常闭接点断开接触器 和 KM3 线圈，电动机停止运行，松开按钮，全部线圈失电。
题 2-14 图 2-44 是用一个按钮控制绕线型异步电动机转子回路串频敏变阻器起动的控制电路，说明控制电路的操作过程和控制原理。
解：按下按钮 SB，KM1 线圈得电并自锁，电动机转子回路串频敏变阻器起动，当电动机转 速接近额定转速时， 松开按钮， 接触器 KM2 得电，将电动机转子回路中的频敏变阻器短接，电动机正常运行。
当再次按下按钮 SB，中间继电器 KA得电， KA 常闭接点断开接触器 KM1、KM2和 KA全部线圈失电，电动机停止运行。
题 2-15 在图 2-21 所示的星形 - 三角形降压、延边三角形 - 三角形启动电路中，如果时间继 电器 KT 断线或损坏，按下启动按钮 SB2 后，电动机将处于什么工作状态？试改进电路，要求当时间继电器断线或损坏时电动机不能起动。
KM1 、 KM2
KM2 失电，打开星点， KM3 线圈
解：如果时间继电器 KT 断线或损坏，按下起动按钮 SB2 后，电动机将在星型接线的工作状态下长期运行，可能会烧坏电动机。为了防止这种情况，可将时间继电器 KT 的常开接点串接在接触器 KM2线圈的回路中，当时间继电器断线或损坏时，使接触器 KM2线圈不能得电，电动机不能起动。
题 2-17 用传送带运送产品传送带由三相鼠笼型电动机控制。在传送带末端安装一个限位开关
SQ，如图 2-45 所示，按下启动按钮，传送带开始运行。当产品到达传送带末端并超过限 位开关 SQ是，传送带停止。试设计传送带电动机的控制电路。
解：传送带电动机的控制电路如图所示，按下起动按钮 SB1，接触器 KM 线圈得电自锁，传送带开始运行，当产品到达传送带末端碰到限位开关 SQ 时，接触器 KM 线圈仍得电，同时中间继电器 KA 得电自锁，当产品超过限位开关 SQ（即产品全部离开传送带）时， SQ 接点断开， KM 线圈失电， KM 皮带停止， KM 自锁接点断开，中间继电器 KA 失电，其接点复位，为下次启动做好准备。
题 2-18 用按钮控制 3 台电动机， .....
题 2-20 图 2-46 为预警延时启动控制电路，试说明其控制原理。 解：按一下启动按钮
SB2，时间继电器 KT 得电并自锁，同时电铃
HA 响，时间继电器
KT
延时接点延时闭合， 接触器 KM 线圈得电自锁， KM 常闭接点断开 KT 线圈和电铃 主接点控制电动机启动。
题 2-21 一个圆盘带动一个活塞杆作往复运动，如图
HA ，KM
2-47 所示，用按钮控制圆盘的转动，
要求按一次按钮，活塞杆往复运动一次，试设计控制电路图。
解：控制电路如图所示，初始状态时，限位开关 右运动，限位开关 自锁。
SQ1、 SQ2 均为动作状态，启动时，按下
SQ2 后复位， SQ2 常闭接
启动按钮 SB2，KM 线圈经 KA 常闭接点得电并自锁，电动机得电带动圆盘转动，活塞杆向
SQ1 先复位， SQ1 常闭接点先闭合，限位开关
点再闭合， 中间继电器 KA 得电自锁， KA 常闭接点断开， 但 KM 线圈经 SQ1 常闭接点得电 圆盘转动 180°后活塞杆向左运动，运动到左端限位开关 间继电器 KA 仍得电自锁，当限位开关 动， KM 自锁接点断开，中间继电器
SB1 为停止按钮。
SQ2 先动作，常闭接点断开，但中
KM 线圈停止转
SQ1 动作时， SQ1 常闭接点断开， KA 也失电。
题 3-7 控制一台电动机，要求当按下启动按钮时，电动机转动 钮立即停止，试设计其控制梯形图。 脉冲计数的方式组成
8 小时后停止，按下停止按
解：控制梯形图如图所示，由于一个定时器的最大延时为
8 小时长延时定时器。当按下启动按钮
C0 对秒脉冲计数，当计数值达到
动机得电转动，同时计数器
3276.7 秒，所以采用计数器对秒 X0 时， Y0 线圈得电自锁，电
28800（即 9 小时）时， C0 常
C0 复位。 C0 复位后，
闭接点断开， Y0 线圈失电电动机停止转动， Y0 常闭接点闭合，对
C0 常闭接点闭合，为下一次起动做好准备。
X1 ， Y0 立即失电，同时 如在电动机转动时按下停止按钮
C0 复位，电动机立即停止。
题 3-9 根据图 3-55 所示的梯形图画出 M0的时序图。解：
题 3-13 用一个按钮控制楼梯的照明灯，每接一次按钮，楼梯灯亮
3 分钟熄灭。当连续按两
T0 得电延时
Y=0
次按钮，灯常亮不灭。当按下时间超过两秒时，灯熄灭。 解：梯形图如图所示，按一次按钮
X0 ， Y0 线圈得电自锁，楼梯灯亮，定时器
3 分钟， T0 常闭接点断开， Y0 线圈得电，灯灭，计数器 时， Y0 的常闭接点将其复位，不起作用。
C1 也计数一次，但是在灯灭
当连续按两次按钮，计数器 C1 对 X0 计数两次， C1 常闭接点断开
T2 动作，其常闭接点断开
T0 ，使定时器 T0 不起作
用， Y0 一直得电，灯常亮不灭。
当按下按钮 X0 时间超过两秒时，定时器
Y0 线圈，灯熄灭。
题 3-16 一水箱如图 3-56 所示，初始时水箱无水，当按起动按钮，信号灯亮，进水电磁阀得电，向水箱进水，当水位上升到上限位开关，进水阀停止，放水阀得电，将水箱中的水放掉。
当水位降到下限水位开关时，放水阀失电，并关闭放水阀，进水电磁阀得电，又重 新进水。上述过程反复进行，始终保持水位在上下水位开关之间，画出
PLC图和控制梯形
图。
解：略！！！！！
题 3-19 分析图 3-59 所示的梯形图，能否用 X0、 X1，如果能则说明控制原理，如果不能，请给与纠正。
解：当 X0 动作时， Y0 得电自锁，计数器 C0 对 X1 的上升沿计数，当计数值达到设定值 2
时， C0 常开接点立即对计数器 C0 复位，由于 C0 的常闭接点在计数器 C0 线圈的前面，在下一个扫描周期才动作，所以 C0 的常闭接点不起作用，不能控制 Y0 线圈。应将其改为下面所示的梯形图。
题 3-20 设计一个满足如图
3-60 所示时序图的梯形图。
解：梯形图控制原理：
当 X0 接点闭合后，定位器 T0 隔 2 秒发一个脉冲， ，由于初始状态下 开， T0 的脉冲首先使 Y0 得电自锁。在第二个扫描周期， 冲已经结束，所以 Y1 不会得电， T0 隔 2 秒再发一个脉冲，使 周期， Y1 常开接点闭合，为 Y2 得电做好准备， Y3 得电自锁，在第二个扫描周期， 隔 2 秒再发一个脉冲又重复以上过程。 题 4-1 写出图 4-54 所示梯形图的指令表。 解：梯形图（）指令表
0 LD X000 1 OR X003 2 LD X001 3 OR X004
梯形图（）指令表 0 LD X000 1 AND M0 2 OR X002 3 MPS
在第二个扫描周期， Y2 常开接点闭合，为 Y3 得电做好准备，
Y2 常开接点闭合，为
Y0-Y3 的常开接点断
Y0 常开接点闭合，但是 T0 的脉
Y1 得电自锁，在第二个扫描 T0 隔 2 秒再发一次脉冲，使 M0 得电做好准备， T0 隔 2 秒再
Y1 、 Y2 、 Y3 相继失电。 T0
T0 隔 2 秒再发一次脉冲，使 Y2 得电自锁，
发一次脉冲，使 M0 得电， M0 常闭接点断开， Y0 失电，之后
梯形图（）指令表 0 LD X000 2 OR X003
梯形图（）指令表
0 LD X000 1 OR X001 2 ANI X002 3 MPS
1 AND X001
3 ANI X002
4 ANB 5 LD X005 6 ANI X002 7 ORB 8 OR X006 9 ANI X002 10 OUT M0
4 AND X002 5 OUT T0 K10 8 MPP 9 ANI T0 10 OUT Y000 11 LD T0 12 OR M5 13 ANI X003 14 PLF M0
4 LD X005 5 ANI X002 6 ORB 7 OUT M0
4 AND X003 5 OUT Y000 6 MRD 7 AND X004 8 OUT Y001 9 MPP
10 AND X005 11 OUT Y002
题 4-2 、写出图 4-55 所示梯形图的指令表。
解：梯形图（ a）指令表
梯形图（ b）指令表
题 4-3 、根据下面的指令表画出梯形图。
0LDX0 1ORX1 2ANIX2 3OUTY0 4ANIX3 5OUTY1 6LDX4 7ANIX5 8 ORI X6 9 AND X7 10 MPS 11 AND X10 12 OUT Y3 13 MPP 14 ANI X11 15 OUT Y3
题 4-15 用一个按钮控制一盏灯，要求按三次灯亮，再按三次灯灭，画出控制梯形图，并写出指令表。
解：指令表如下
题 4-19 如图 4-65 所示的梯形图能否编程，为什么？如果不能，将梯形图改成能编程的梯形图。
解：
题 4-20 分析下面如图 4-66 所示的梯形图，说明 X0 和 Y1 的控制作用。画出 Y0 和 Y1 的输出结果时序图。
解：
题 5-1 画出如图 5-27 所示单分支状态转移图的步进梯形图，写出指令表。
解：
题 5-2 画出如图 5-28 所示混合分支状态转移图的步进梯形图，写出指令表。解：步进梯形图如下所示：
指令表如下所示：
题 5-3 根据如图 5-29 所示图 SFC图画出对应图
STL 图，并写出指令。解： STL 图如下所示：
指令如下：
题 5-12 控制一台电动机，按下起动按钮，电动机正转 解：
10 秒停 3 秒，再反转
10秒停 3秒，
10 秒后信号灯闪 3 秒结束，按下停止按钮，电动机立即停止。
题 5-13 用 PLC控制四盏彩灯按图 又重复上述过程，分别画出图
5-33 所示的时序图动作，每隔
1 秒变化 1 次，全部熄灭
5-35 （ a）和图 5-35 （ b）的状态转移图。
（ a）
（b）
题 5-14 一个圆盘， 如图 5-36 所示，圈、反转 1 圈再正转 1 圈后停止。
要求按下起动按钮后正转
圆盘的旋转由电动机控制，
1
题 5-15 一辆小车在 A,B 两点之间运行，在 A,B 两点各设一个限位开关，如图 5-37 所示，小车在 A 点时（后限位开关受压动作） ，在车门关好的情况下，按一下向前运行按钮，小车 就从 A 地点运行到 B 地点停下来，然后料斗门打开装料 10 秒钟，之后小车自动向后行到 地点停止，车门打开卸料
4 秒钟后，车门关闭，画出
PLC接线圈和状态转移图 。
A
题 5-16 某生产线，有一小车用电动机拖动，电动机正转小车前进，电动机反转小车后退，
在 O、 A、 B、 C 点各设置一个限位开关，如图 5-38 所示，小车停在 O 点，用一个控制按钮控制小车，第一次按按钮，小车前进到 A 点退回到 O 停止；第二次按按钮，小车前进到点退到原位 O 停止；第三次按按钮，小车前进到 C 点退到 O 停止，再次按按钮，又重复上述过程。画出 PLC接线图和状态转移图。
解： PLC 图如下：
状态转移图如下：
B
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