电气控制及PLC模拟题答案.docx

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电气控制及PLC模拟题答案

一、填空题

1、笼型异步电动机降压起动控制方式有Y型-三角形换接起动，　定子绕组串电阻（电抗）起动　和降压起动。

2、热继电器是对电动机进行过载　保护的电器；熔断器是用于供电线路和电气设备短路保护的电器。

3、笼型异步电动机常用的制动方式有：

　反接制动　和　能耗制动　。

4、电气控制图一般分为　主电路和　控制电路两部分。

5、按国标规定，“停止”按钮必须是　红色，“启动”按钮必须是绿色。

6、PLC的输入单元通常有（直流）、（交流）、（交直流）3种类型。

7、PLC的输出方式通常有（继电器）方式、（晶体管）方式、（晶闸管）方式。

8、PLC与继电—接触器电路的重要区别是：

PLC将逻辑电路部分用（软件）来实现。

9、PLC的输入/输出映像相当于继电—接触器电路中的线圈，但它们的常开、常闭触点可以在程序中（无限）次使用，所以常将其称为（软元件）。

10、输入采样阶段的任务是:

将所有输入设备的当前状态保存到（输入映像寄存器）中。

11、输入采样阶段执行完毕后，输入刷新的结果将一直保持到（下一个循环周期）。

12、PLC在用户程序执行阶段的结果是将（输入映像寄存器）刷新。

13、PLC的继电器指令，其线圈状态由内部存储器的一个（二进制位）表示。

14、定时器指令相当于继电接触器逻辑电路中的（时间继电器），可通过软件编程实现（时间顺序）逻辑。

15、PLC存储器单元由（系统程序存储器）和（用户程序存储器）两部分组成。

16、PLC的运行周期一般可分为（输入采样）、（程序执行）、（输出刷新）3个阶段。

16、在机床电气线路中异步电机常用的保护环节有（短路）、（过载）和（零压和欠压）。

17、在电气原理图中基本的逻辑电路有：

（组合）逻辑电路、（时序）逻辑电路和（）逻辑电路。

18、电气原理图一般分为（主电路）和（控制电路）两部分画出。

19、电气原理图设计的基本方法有（经验设计）、（逻辑设计）两种。

20、异步电动机的转速公式n=（（1-s）n1=（1-s）60f1/P）。

21、交流接触器的结构由（电磁机构）（触头系统）（灭弧装置）和其他部件组成。

22、熔断器的类型有瓷插式、（螺旋式）和（密封管式）三种。

23、电气控制系统图分为（电气原理图）（电器元件布置图）和（电气安装接线图）三类。

24、三相异步电动机常用的电气制动方法有（能耗制动）和（反接制动）。

25、接触器的额定电压是指（主触头）上的额定电压。

28、三相异步电动机常用的电气起动方法有（全压起动）和（减压起动）。

29、改变三相异步电动机旋转方向的方法是（对调任意俩相）。

30、机械式行程开关常见的有（按钮式）和（滑轮式）两种。

32、按钮通常用做（短时接通）或（断开）控制电路的开关。

33、万能转换开关是（多档式控制多回路）的主令电器。

34、熔体为一次性使用元件，再次工作必须（更换新的熔体）。

35、熔断器的类型应根据（线路要求和安装条件）来选择。

36、接触器按（主触头）通过电流的种类，分为直流、交流两种。

37、接触器的额定电压指（主触头）的额定电压。

38、接触器的额定电流指（主触头）的额定电流。

39、热继电器是利用（电流的热效应）来工作的电器。

40、继电器是两态元件，它们只有（通和断）两种状态。

41、只要将三相电源中的（任意俩相）就可实现电动机反转。

42、反接制动的优点是（制动迅速）

43、能耗制动的优点是（制动准确、平稳、能量消耗小）

44、直流电机正在运行时，磁场突然消失，其转速会（迅速升高），甚至发生（飞车）

45、电气控制线路是电气控制系统各种技术资料的（核心）文件。

46、电气控制原理图的分析，是控制原理图分析的（中心内容）

47、电气原理图主要有（主电路和控制电路）等部分组成。

48、分析控制电路的最基本方法是（查线读图法）

50、电气原理图按通过电流的大小分为（主电路）和（控制）电路

51、主电路是（强）电流通过的电路

52、辅助电路是（小）电流通过的电路

二、选择题：

1、由于电弧的存在，将导致（A）

　　A.电路分断时间加长B.电路分断时间缩短C.电路分断时间不变D.分断能力提高

2、熔断器的额定电流与熔体的额定电流（B）

　　A.是一回事　　　　B.不是一回事　　　C.不确定

3、甲乙两个接触器，欲实现互锁控制，则应（C）

　　A.在甲接触器的线圈电路中串入乙接触器的动断触点

　　B.在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点

　　C.在两接触器的线圈电路中互串对方的动断触点

　　D.在两接触器的线圈电路中互串对方的动合触点

4、断电延时型时间继电器它的延时动合触点为（D）

　　A.延时闭合的动合触点　　　　　　　B.瞬动动合触点

　　C.瞬时闭合延时断开的动合触点　　　　D.瞬时断开延时闭合的动合触点

5、电压继电器与电流继电器的线圈相比，具有的特点是（B）

　　A.电压继电器的线圈与被測电路串联

　　B.电压继电器的线圈匝数多，导线细，电阻大

　　C.电压继电器的线圈匝数少，导线粗，电阻小

　　D.电压继电器的线圈匝数少，导线粗，电阻大

6、同一电器的各个部件在图中可以不画在一起的图是（A）

　　A.电气原理图B.电器布置图C.电气按装接线图D.电气系统图

7、下列电器中不能实现短路保护的是（B）

　　A.熔断器　B.热继电器　C.过电流继电器　D.空气开关

8、在延时精度要求不高，电源电压波动较大的场合应选用（A）

　　A.空气阻尼式时间继电器　　　　　B.晶体管式时间继电器

　　C.电动式时间继电器　　　　　　　D.上述三种都不合适

9、CJ20－160型交流接触器在380V时的额定电流是（A）

　　A.160A　　B.20A　　C.100A　　D.80A

10、按钮，行程开关，万能转换开关按用途或控制对象分属于下列哪一类（C）

　　A.低压保护电器　B.低压控制电器　C.低压主令电器　D.低压执行电器

11、PLC的每一个输入、输出端子，都对应一个固定的数据存储位。

（　Y　）

12、PLC的工作过程以循环扫描的方式进行。

（　Y　）

13、PLC对输入状态变化的响应一般没有滞后。

（　F　）

14、PLC在程序执行阶段是在用户程序管理下运行的。

（　F）

15、用户程序体现了输入与输出之间的逻辑关系和时序关系。

（　Y　）

16、每当PLC解释完一行梯形图指令后，随即会将结果输出，从而产生相应的控制动作。

（　F　）

17、输出锁存器的状态保持一个循环周期。

（　Y　）

18、输入滤波电路会延长PLC输出对输入的滞后。

（　Y　）

20、所谓PLC的容量是指输入/输出点数的多少及扩充的能力（Y）

三、判断题：

1、接触器不具有欠压保护的功能。

（F）　

2、三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。

（F）

3、万能转换开关本身带有各种保护。

（Y）

4、低压断路器具有失压保护的功能。

（Y）

5、一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220的电源上均可使用。

（F）

6、电动机采用制动措施的目的是为了停车平稳。

（F）

7、闸刀开关安装时刀开关在合闸状态下手柄应该向下，能倒装或平装。

（F）

8、Q1.1属于输出继电器，其线圈可以由程序自由驱动。

（Y）

9、低压断路器可以用在频繁通断电路的场合。

（F）

10、PLC在输入采样阶段执行的程序是（B）。

A：

用户程序B：

系统程序C：

初始化程序

11、PLC在用户程序执行阶段完成的主要工作是（C）。

A：

执行系统程序B：

执行用户程序C：

解释用户程序井产生相应结果

12、PLC的实际输出状态取决于（A）。

A：

输出锁存器的状态B：

输出映像寄存器的状态C：

程序执行阶段的结果

13、下列哪一句话对PLC输出的描述是正确的?

（C）

A：

输出映像寄存器的状态在程序执行阶段维持不变

B：

输出锁存器的状态在输出刷新阶段保持不变

C：

输出映像寄存器的状态在输出刷新阶段保持不变

14、画出执行下面一段程序（见图5-3）对应的时序图。

15、定时器有几种类型?

各有何特点?

与定时器相关的变量有哪些?

梯形图中如何表示这些变量?

（1）接通延时定时器指令TON，用于接通单一间隔定时。

（2）有记忆接通延时定时器指令TONR，用于累计若干个时间间隔。

只能用复位指令进行复位操作，使当前值清零。

（3）断开延时定时器指令TOF，用于断开后的单一间隔定时。

与定时器相关的变量有：

一个16位的当前值寄存器，用以存放计时累计的当前值（INT，最大计时值32767，单位ms或10ms或100ms，取决于时间分辨率）；

一个16位的预设值寄存器，用以存放定时时间的预设值PT（INT）；一位状态位（BOOL），用以反映定时器的定时时间是否达到的状态，称为定时器位。

使能输入IN，用于控制定时器的工作状态。

  四、简答题

1、简述接触器的工作原理。

接触器的工作原理：

当线圈通电后，产生电磁力吸合衔铁。

动触点随衔铁一起运动与静触点接通或断开，从而接通或断开电路。

当线圈断电或电压消失时，电磁力消失。

在复位弹簧的作用下，衔铁复位，使动触点返回复位，电路被切断或接通

2、交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题?

为什么?

交流线圈接入直流电，因线圈阻抗小（I=u/r），会很快烧毁。

直流饯圈接入交流电，因线圈匝数多，感抗增大通过电流太小，磁铁不吸合。

3、线圈电压为220V的交流接触器，误接入380V交流电源会发生什么问题?

为什么?

工作一两分钟后线圈烧毁

接入380V的电压远远超过它的额定电压220V，线圈电流将大增，线圈迅速发热最终就是烧毁了。

4、接触器是怎样选择的?

主要考虑哪些因素?

选用：

根据被接通或分断的电流种类选择接触器的类型

根据被控电路中电流的大小和使用类别选择接触器的额定电流

根据被控电路电压等级选择接触器的额定电压

根据控制电路的电压等级选择接触器线圈的额定电压

考虑因素：

额定电压额定电流线圈额定电压接通和分断能力机械寿命和电寿命操作频率

5、电气控制线路中，既装设熔断器，又装设热继电器，各起什么作用?

能否相互代用?

熔断器：

短路保护热继电器：

过载保护，起控制作用它们是不能相互代换的

6、时间继电器和中间继电器在电路中各起什么作用?

中间继电器在控制电路中主要用来传递信号、扩大信号功率以及将一个输入信号换成多个输出信号等。

时间继电器用来控制电器延时通断。

7、保护单台电动机和多台电动机时，应如何分别选择确定熔体的额定电流IRN?

保护单台电动机时，考虑到电动机受启动电流的冲击，可按下式选择：

IRN≥（1.5~2.5）IN

式中：

IRN为熔体的额定电流（A）；IN为电动机的额定电流（A）。

轻载启动或启动时间短时，系数可取为1.5，带重载启动或启动时间较长

时，系数可取2.5。

保护多台电动机，可按下式选择：

IRN≥（1.5~2.5）INmax+∑IN

式中：

INmax为容量最大的一台电动机的额定电流（A）;∑IN为其余电动机额定电流之和（A）。

8、电气控制线路常用的保护环节有哪些?

各采用什么电气元件?

短路保护:

短路熔断器

电动机长期过载保护:

热继电器

欠压、失压保护：

接触器

自锁互锁保护：

将其中一个接触器的常闭触头串入另一个接触器线圈电路中，则任何一个接触器先通电后，即使按下相反方向的启动按钮，另一个接触器也无法通电。

9、为什么电动机要设零电压和欠电压保护?

零电压和欠电压保护的作用是防止当电源暂时供电或电压降低时而可能发生的不允许的故障。

10、试设计电气控制线路，要求：

第一台电动机启动l0s后，第二台电动机自动启动，运行15s后，第一台电动机停止，同时第三台电动机自动启动，运行35s后，全部电动机停止。

11、PLC扫描用户梯形图程序依照怎样的顺序和步骤?

先上而下，先左后右依次读取梯形图指令。

12、PLC为什么采取集中采样、集中输出的工作方式?

这种方式对输入、输出的响应产生怎样的影响?

采取集中采样、集中输出的工作方式可减少外界干扰的影响。

但是这种方式会使输出对输入的响应产生滞后，井有可能丢失和错漏高频输入信号:

此外，当I/O点数较多且用户程序较长时，输出信号的频率也必然会受到限制。

13、计数器指令一般由哪几部分组成?

14、PLC怎样执行用户程序?

说明PLC在正常运行时的工作过程。

PLC首先逐行扫描用户程序，根据用户程序中的逻辑关系，以及所涉及的输入状态，分析得到相应用户程序行的输出结果，并将结果保存在输出映像寄存器中。

当全部的用户程序扫描完毕后，统一将输出映像寄存器中的结果送到输出锁存器中，完成对输出的刷新。

PLC通电并运行时，首先进行初始化过程，然后依次为：

CPU自诊断、通信信息处理、输入刷新、用户程序扫描、输出刷新、外部设备服务，并周而复始地循环执行这些步骤。

15、如果数字量输入的脉冲宽度小于PLC的循环周期，是否能保证PLC检测到该脉冲?

为什么?

不能保证检测到该脉冲。

因为PLC对输入的处理集中在循环周期的某一时段进行，即所谓的输入刷新阶段。

在这一时段外，PLC不响应任何输入信号的变化，因此假如某一输入脉冲的时间宽度小于PLC的循环扫描周期，则很可能当PLC进入输入刷新阶段之前，脉冲已经消失，所以不能保证PLC检测到该脉冲信号。

16、S7-200指令参数所用的基本数据类型有哪些?

17.简述漏电保护器的工作原理

当线路的剩余电流达到额定动作值时，由零序电流互感器感应的信号电压经电子组件板判别放大带动脱扣器，从而带动触点部分断开，从而切断电源进行保护。

18.三相异步电机的调速方式有哪种？

变频调速变极调速改变转差率调速

19.时间继电器按照延时方式分类有几种类型，画出其图形及文字符号。

20.简要说明在电机控制中何时需要用到自锁和互锁，画出其简要示意图，并说明使用自锁和互锁的必要性。

21.S7-200PLC的CPU模块及扩展模块分别有哪些？

S7-200PLC的扩展模块有数字量模块、模拟量模块和智能模块等。

22.使用S7-200设计控制系统任务时，应包括哪一个步骤，具体如何实施。

五、分析设计题

1.设计控制一台电动机正反转的电气控制电路。

　　要求：

（1）可直接正反转切换；

（2）有短路和过载保护。

　　请画出主电路和控制电路。

（10分）

2.如图所示为液体自动混合装置，设计要求如下：

　　按下起动按钮SB1（I0.0），电磁阀K1（Q0.0）打开，液体A流入箱中，当液面到达L2（I0.2）处时，K1（I0.0）阀关闭，同时　K2（Q0.1）阀打开，液体B流入箱中,当液面到达L1（I0.1）处时，K2（Q0.1）阀关闭，停止供液，电炉H（Q0.2）开始加热，当　液体到达指定温度时，温度传感器T（I0.3）动作，电炉停止加热，搅拌机M（Q0.3）开始搅拌液体，5分钟后停止搅拌，　K3（Q0.4）阀打开，将加热并混合好的液体放出，当液面底于L3（I0.4）时，再经过10秒，K3（Q0.4）阀关闭，此时箱内液体已　放空。

此时，电磁阀K1（Q0.0）打开，液体A流入箱中，开始下一周期循环。

按下停止按钮SB2（I0.5），系统停止操作（停　在初始状态上）。

　液体自动混合装置示意图

　试画出该控制系统梯形图。

（14分）

3、用定时器设计一个周期为5S，并用Q0.0输出占空比为50%的脉冲串信号。

4、用置位、复位（S、R）指令设计一台电动机的启、停控制程序。

5

6、有一台电动机，要求在按下起动按钮后，电动机运转10秒，停止5秒；重复3次后，电动机自动停止，试画出梯形图。

7、下列电路为三相笼型电机单向旋转连续控制电路，接通电源，当按下启动按钮SB2时，交流接触器KM不工作，试分析故障原因。

1.熔断器FU1、FU2烧毁或接触不良；2.按钮SB1、SB2损坏或触点接触不良；3.热继电器FR故障或常闭触点断开；4.交流接触器故障；5.线路故障

8.试用S7-200设计三相异步电机星-三角起动的控制系统，控制系统包括输入输出分配表、接线图，梯形图等。