电器及其PLC控制技术期末自测试题.docx
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电器及其PLC控制技术期末自测试题
《PLC控制技术》自测试题一
一、填空题：
1.PLC是一种工业控制计算机，它的基本结构是由CPU、输入输出电路、存储器和电源、外围接口组成。
2.PLC开关量输出接口按PLC内部使用的器件可以分为晶体管输出型、_继电器__输出型和晶闸管输出型。
3.PLC用户程序的完成分为输入采样、执行程序、输出刷新
三个阶段。
这三个阶段是采用循环扫描工作方式分时完成的。
4.PLC的编程语言常用的有梯形图、___指令语言__和功能图语言及高级语言。
5.PLC的控制系统构成主要由输入设备、__PLC_____和_输出设备__等三部分。
6.PLC的型号为CPU226CNAC/DC/RELAY的，它表示的含义包括如下几部分：
它是主机单元，其输入输出总点数为40点，其中输入点数为24点，输出点数为12点，其输出类型为继电器输出型。
二、单项选择题：
1.下列结构中，不属于PLC的基本组成结构的是（D）。
A.CPUB.输入、输出接口C.存储器D.定时器
2.若PLC的输出设备既有直流负载又有交流负载，则选择PLC的输出类型为（C）。
A.干接触B.晶体管输出型C.继电器输出型D.晶闸管输出型
3.继电接触式控制电路可以翻译成PLC的（B）程序。
A.助记符B.梯形图C.C语言D.汇编语言
4.下列不属于S7-200系列PLC的编程元件的是（D）。
A.输入继电器IB.输出继电器Q
C.辅助继电器MD.热继电器FR
5.某PLC的输出接口是晶体管电路，则其输出可驱动（B）负载。
A.交流B.直流C.交、直流D.不能确定
6.S7-200PLC的中断事件优先权最高的为（D）。
A.定时中断B.计数器中断C.I/O中断D.通信中断
三、判断题：
（如正确，请在每题的括号内打“√”；如错误，请在每题的括号内打“×”）
1.PLC的输出指令=是对输出继电器的线圈进行驱动的指令，但它不能用于输入继电器。
（V）
2.把应用程序写入PLC中，可以在线编程也可以离线编程。
（V）
3.在PLC控制中可利用PLC内部定时器来取代低压电器时间继电器来实现时间控制。
（V）
4.在CPU221的PLC中设置有输入继电器、输出继电器。
（X）
5.输出接口为晶体管输出的PLC可以驱动交流负载。
（X）
四、分析题
试分析图1所示PLC的硬件接线和程序实现对三相异步电动机的正转长动控制的工作原理，包括起动、停止和过载保护实现原理。
其中SB1为正转起动按钮，SB2为停止按钮。
KM1控制电动机正转。
图1
1．【答】：
正转起动：
按下起动按钮SB1，程序中输入继电器通电，输出继电器线圈通电且自锁，驱动KM1线圈通电，主电路中KM1的主触点闭合，电动机得电，转动起来。
停止：
当按下停止按钮SB2，程序中输入继电器常闭触点断开，输出继电器线圈断电，KM1线圈断电，主电路中KM1的主触点断开，电动机失电，电动机停止运行。
过载保护：
当电动机出现过载时，热继电器FR常开触点闭合，程序中输入继电器常开触点恢复断开，输出继电器线圈断电，KM1线圈断电，主电路中KM1的主触点断开，电动机失电，电动机停止运行。
五编程题
1、试分析编写图2所示梯形图对应的语句指令表程序。
图2
解：
LDI
AN
O
ONI
LD
O
AN
LDN
A
ON
OLD
ALD
O
LPS
EU
=
LPP
AN
NOT
SI,1
2、试分析编写图3所示语句指令表对应的梯形图程序。
LDI
AN
LPS
AN
LPS
A
=
LPP
A
R,1
LPP
LPS
A
=
LPP
AN
TONT37,25
图3
2．【解】：
六、设计题
1.试设计三个喷水头的PLC控制装置。
要求如下：
（1）画出PLC的I/O硬件接线图；
（2）试用编写、、三个喷水头花样方式喷水梯形图程序，喷水花样自行设计。
（3）写出指令表程序。
六、设计题
【解】：
1、设定：
SB1为起动按钮，SB2为停止按钮，PLC的I/O接线图如下：
2、编制梯形图程序：
3、编写语言指令程序如下：
LD
O
AN
AN
=
LD
LPS
LDNT37
OT40
ALD
=
TONT37,20
LRD
LDT37
ANT38
OT40
ALD
=
TONT38,20
LPP
LDT38
ANT39
OT40
ALD
=
TONT39,20
LD
LPS
AT39
TONT40,20
LPP
AT40
=
《PLC控制技术》自测试题二
一、填空题：
1.PLC（ProgrammableLogicController）是一种工业计算机，它主要进行算术运算、逻辑运算、定时、计数和顺序控制等功能。
根据PLC的输入/输出总点数及内存容量不同可分为超小型、小型、中型和大型PLC。
2.PLC的程序执行分为三个阶段：
输入采样、程序执行
和输出刷新。
3.西门子公司的S7-200系列PLC的内部编程软元件有输入/输出继电器I/Q、
、、、、、
、变址寄存器V、累加器AC、高速计数器HC等13个。
3.模拟量输入/输出继电器AI/AQ、状态器S、定时器T、计数器C、辅助继电器/特殊辅助继电器M/SM、标志存储器L。
4.西门子PLC的功能指令的中断事件有通信中断、I/O中断和定时中断。
5.步进顺控程序的编写软元件有两个：
中间继电器M和。
步
进顺控的基本类型有、、
和循环与跳转顺控。
5.状态器S、单流程、选择型分支。
6.PLC网络包括PLC控制网络和PLC通信网络两类。
西门子PLC提供了四层三总线通信网络：
AS-I总线、现场总线网、工业以太网。
7.针对不同的控制对象，PLC的硬件输出单元为继电器输出、输出和晶体管输出等三种形式。
PLC的编程设备有晶闸管手持编程器
和PC
二、分析题：
1.如图1所示为PLC控制一声光报警电路及程序，其中SB1为起动按钮，SB2为停止按钮，Q0驱动报警灯，Q1驱动蜂鸣器。
试说明程序控制的特点和控制过程。
图1
1.【答】：
控制的特点：
当按下起动按钮SB1后，发光二极管LED1每隔1秒钟闪烁1次，同时蜂鸣器一直在响，当发光二极管LED1闪烁100次后，发光二极管LED1自动停止闪烁，蜂鸣器同时停止响声。
控制过程：
1.起动过程：
按下起动按钮SB1，PLC的输入继电器通电，程序中的常闭触点闭合，计数器C0清零，辅助继电器通电且自锁，定时器T37与T38组成闪烁电路工作，驱动输出继电器每隔1秒接通一次，带动发光二极管LED1每隔1秒钟闪烁1次。
同时输出继电器通电，驱动蜂鸣器一直在响。
当发光二极管LED1闪烁100次后，计数器C0到达设定值，C0的常闭触点断开，辅助继电器断电，程序终止运行，发光二极管LED1自动停止闪烁，蜂鸣器同时停止响声。
2.停止过程：
当发光二极管LED1闪烁和蜂鸣器同时发出响声时，按下停止按钮SB2，辅助继电器断电，程序终止运行，发光二极管LED1自动停止闪烁，蜂鸣器同时停止响声。
下次起动时，按下起动按钮SB1时，程序又开始运行。
三、编程题：
1.写出图2所示梯形图程序的指令表程序。
图2
2.写出图3所示指令表的梯形图程序。
网络1
LD
AN
LDI
ON
A
OLD
LD
A
O
ALD
ON
NOT
=I
网络2
LD
LDN
ED
CTUC41,30
图3
三、编程题：
1.【解】：
网络1
LD
O
AN
LPS
A
=
LRD
A
=
LPP
=
网络2
LD
AN
O
AN
O
TONT38,50
网络3
LDT38
=
2.【解】：
四、设计题：
1．试用西门子S7-200系列的PLC实现两台三相异步电动机的顺序起动，同时停止的控制线路。
具体要求如下：
（1）M1电动机启动12秒后，M2电动机自行起动；M1、M2电动机同时停止。
（2）画出PLC的I/O接线图；
（3）编制顺序功能图；
（4）编写梯形图程序；
四、设计题：
【解】：
1、设定：
SB1为起动按钮，SB2为停止按钮，KM1控制M1，KM2控制M2，PLC的I/O接线图如下：
2、编制顺序功能图：
3
3、编写梯形图程序
《电器及PLC控制技术》考试试题
适用班级考试时间90分钟成绩
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
总分
得分
一.填空（×20）
1.继电器即是把输入信号转变为触点动作接通和断开电路的元件。
2.接触器的触点分为可以分为主触点和辅助触点两种，其中辅助触点有动合和
动断两种，主要用于接通或断开电路。
3.电路中依靠自身的辅助触点而使其线圈保持通电的现象我们称作自锁（自保）。
的编程语言主要有梯形图语言和功能图语言两种。
可编程控制器的工作实际即是通过执行用户的控制程序来实现控制过程。
其用户程序的编制就是用一种语言把一个控制任务描述出来。
6.电路块是PLC编程的常见电路组织形式，当两个或两个以上的触点串行连接即构成“串联电路块”。
编程中的梯形图逻辑顺序是由上到下和由左到右。
8.栈指令一般用于多输出电路，所完成的主要操作功能是将多输出电路中的连接点的状态进行存储，再用于连接后面的电路。
系列编程语言中，SET和RST分别是置位和复位指令，其功能分别是和元件工作并保持和停止工作。
系列P型机内部有两种型号的定时器，它们分别是普通定时器和
高速定时器。
系列P型机中的KEEP指令具有置位和复位端，是一种最常用的存锁继电器。
二.判断.（1×10）
编程中通常用并联电路实现多地起停控制电路的停止功能。
（F）
2.在电动机控制电路中既然装有热继电器，则不需再暗中熔断器。
（F）
梯形图与指令语句是一一对应的。
（T）
内部的“软继电器”并不是物理实体，其“触点”也没有使用数量和使用次数的限制。
（T）
5.输入继电器只能由外部信号驱动，而不能有内部指令来驱动。
（T）
6.电动机的正反转主触点KM1和KM2可以同时接通。
（F）
、MPP指令可以不必成对使用。
（F）
指令在R和S端同时出现信号时，复位信号优先。
（T）
梯形图中，做母线与线圈间一定要有触点。
（T）
10.梯形图中触点的工作状态常用1和0来表示，1表示接通，0表示断开。
（F）
三.PLC梯形图与指令语句的转换
1.写出以下梯形图的对应指令语句（10×1）
2.写出以下梯形图的对应指令语句（10×1）
五.下图为以X002为控制单元的一个PLC梯形图，请根据梯形图画出Y003、Y004、T50触点、T51触点的工作波形图。
（10分）并简述描述控制过程。
（5分）
淮安信息职业技术学院
电机与电气控制》期末统考模拟试卷三
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
总分
得分
一、填空题（10×3分）
1．直流电机的调速方法有、、。
2．变压器空载运行时，一次绕组流过的电流（很大、很小）。
带载运行时，电流会（增加、减小），且次电流的大小决定着次电流的大小。
3．列举几个特殊变压器：
、、、肪冲变压器、多绕组变压器。
4．改变交流电机的转向可以通过改变实现。
5．笼型异步电机的降压起动方法有：
、、。
6．行程开关也称开关，可将信号转化为电信号，通过控制其它电器来控制运动部分的行程大小、运动方向或进行限位保护。
7．接触器可用于频繁通断电路，又具有保护作用。
8．伺服电机又称电机，在自动控制系统中作为元件。
它将输入的电压信号变换成转矩和速度输出，以驱动控制对象。
9．制动措施可分为电力制动和机械制动两大类。
电力制动有、两种，是用电气的办法使电动机产生一个与转子转向相反的制动转矩。
电磁机械制动是用电磁铁操纵机械产生制动力矩，如、等。
10．速度继电器是用来反映变化的自动电器。
动作转速一般不低于300r/min，复位转速约在。
二、判断题（10×2分）
1．并励电机在运行时断开励磁绕组对电机运行没有多大的影响。
（）
2．三相交流电机在缺相后仍可继续运行。
（）
3．换向器是直流电机特有的装置。
（）
4．电流、电压互感器属于特殊变压器。
（）
5．绕线电机不能采用变级调速。
（）
6．绕线电机多用于起重运输场合。
（）
7．异步是指转子转速与磁场转速存在差异。
（）
8．热继电器和过电流继电器在起过载保护作用时可相互替代。
（）
9．选用空气式时间继电器要考虑环境温度的影响。
（）
10．单相电机一般需借用电容分相方能起动。
起动后电容可要可不要。
（）
三、简答题（4×5分）
1．简述三相异步电动机的主要结构及其工作原理。
2．三相异步电动机正常运行时，如果转子突然被卡住而不能转动，试问这时电动机的电流有何改变？
对电动机有何影响？
3．电动机主电路中已装有熔断器，为什么还要装热继电器？
它们的作用是否相同？
在摇臂钻床中，带动摇臂升降的电机为何不用热继电器作过载保护？
4．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？
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？
四、分析与计算（2×10分）
1．一台并励直流电动机，PN=10KW，UN=220V，If=，ηN=%，nN=1500r/min，Ra=Ω，电机拖动恒定不变的负载转矩且在额定运行情况下，调节励磁电阻使磁通减少15%，求：
（1）磁通突然减少瞬间的电枢电流。
（2）电动机进入新的稳定运行后的电枢电流和转速。
2．分析下图可逆运行能耗制动控制线路工作原理。
五、设计题（10分）
设计一台电机控制电路，要求：
该电机能单向连续运行，并且能实现两地控制。
有过载、短路保护。
淮安信息职业技术学院电气系
《电机与电气控制》期末统考模拟试卷四
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
总分
得分
系部：
班级：
学号：
姓名：
一、填空题（10×3分）
1．直流电机包括和两类。
二者在结构上没有本质区别，只是由于不同，得到相反的能量转变过程。
所以直流电机是一种双向的能量转换装置，即电机具有。
2．直流电机的励磁方式有：
、、、。
3．变压器的基本结构是由迭成的铁芯和构成。
4．异步电机是靠变化来适应负载变化的。
5．刀开关安装时，手柄要向装，不得装或装，否则手柄可能因动下落而引起，造成人身和设备安全事故。
接线时，电源线接在端，端接用电器，这样拉闸后刀片与电源隔离，用电器件不带电，保证安全。
6．按钮用来短时间接通或断开小电流，常用于电路，色表示起动，色表示停止。
7．熔断器用于保护，热继电器用于保护，它们都是利用来工作的。
8．自动空气开关又称开关或开关，它是既能通断电路，又能进行、、、保护。
9．交流接触器主要由、、组成。
10．电流继电器的线圈应联在电路中，绕组较，电压继电器的线圈应在电路中，绕组较。
二、判断题（10×2分）
1．频敏电阻器是一种自身阻值能随频率变化而变化的三相铁芯绕组装置，主要用于绕线式电机的起动。
（）
2．起动电阻和调速电阻可以相互替代。
（）
3．单相电机的最大特点是不能自行起动。
但如果有初始转动，则可以起动。
（）
4．直流电动机的起动方法有直接起动、电枢回路串电阻起动降压起动。
（）
5．忽略变压器的漏磁通时，主磁通是个常量。
（）
6．单相电机多用于家电方面。
（）
7．直流电磁铁与交流电磁铁的区别之一是是否有振动和噪声。
（）
8．伺服电机的结构及原理类似单相电机。
不同处在于是否有“自转”。
（）
9．中间继电器主要用途是：
信号传递和放大，实现多路同时控制，起到中间转换作用。
（）
10．异步电机只有转子转速和磁场转速存在差异时，才能运行。
（）
三、简答题（4×5分）
1．为了降低并励电动机的起动电流而降低电源电压，可以吗？
说明理由。
2．变压器一次绕组的电阻一般很小，为什么在一次绕组上加额定的交流电压，线圈不会烧毁？
若在一次绕组加上与交流电压数值相同的直流电压，会产生什么后果？
这时二次绕组有无电压输出？
3．什么是步进电动机的步角距？
一台步进电机可以有两个步角距，例如30/，这是什么意思？
什么是单三拍、六拍和双三拍工作方式？
4．何为热继电器的整定电流，如何调节？
热继电器的热元件和触头在电路中如何连接？
热继电器会不会因电动机的起动电流过大而动作？
为什么在电动机过载时会动作？
四、分析题（2×10分）
1.已知异步电动机的固有机械特性曲线如下:
（1）画出降低电源电压U1后新曲线。
（2）增加转子回路电阻R2后新曲线。
（3）标出上述参数改变后电机的新稳定工作点。
（4）在图上标出起动转矩TQ、最大转矩Tm、临界转差率Sm。
（5）改变U1及增加R2算是调速吗？
它们适用于什么类型的电动机？
（6）指出电动机的稳定工作区。
2．比较下图a、b的区别。
并解释自锁、互锁的概念及作用。
五、设计题（10分）
.某机床的液压泵电动机M1和主电机M2的运行情况，有如下的要求：
（1）必须先起动M1，然后才能起动M2。
（2）M2可以单独停转。
（3）M1停转时，M2也应自动停转。
淮安信息职业技术学院电气系
《电机与电气控制》期末统考模拟试卷答案
试卷一
一、填空题
1．改变电枢回路电阻、弱磁、改变电枢电压
2．很小、增加、二次、一次
3．自耦变压器、仪用互感器、隔离变压器
4．三相电源相序
5．定子回路串电阻、星-三角降压起动、自耦变压器降压起动
6．限位、机械位移
7．主电路、欠压保护
8．执行电机、执行元件。
9．能耗制动、反接制动、电磁抱闸、电磁离合器
10转速和转向、100r/min
二、判断题
1．×2．√3．×4．√5．√6．√7．√8．×9．√10√
三、简答题
1．异步电机结构主要包括定子和转子两部分。
其中定子包括机座、定子铁心和定子绕组。
转子包括转子铁心和转子绕组。
原理：
定子绕组通三相交流电后，产生同步旋转磁场，切割转子绕组并在转子绕组内感应出转子电流，该电流与磁场相互作用，产生电磁转矩，带动转子旋转。
只有转子转速与磁场转速不一致时，才能产生转矩，转子才能转动。
2．转子卡住时，转子转速为零，此时，转子与同步磁场相对转速最大，磁场在转子内感应电流达到最大值，即转子电流瞬间变得很大，时间较长时，将烧毁电机。
3．熔断器在电路中起短路保护，是一个瞬时动作的切断整个电路的保护器件，而热继电器起过载保护，是一个允许有反应时间延迟的保护器件。
二者作用不同，不能相互替代。
在摇臂钻床中，带动摇臂升降的电机因属于短时运行，操作频率较高，固不用热继电器。
4．交流电磁线圈误通直流电源时，因其等效直流电阻较小，将导致线圈发热。
直流电磁线圈误通交流电时，因线圈铁心为整块硅钢做成，会产生较大涡流，产生大量热量，烧毁线圈。
220V的交流接触器通入380V交流电源，因电压增加超过其额定电压，所以会烧毁线圈。
四、分析与计算
1．PN=UNINηN
额定电流IN=PN/（UN.ηN）
=10×103/（220×%）A
=A
额定电枢电流IqN=IN-IfN
=（）A
=A
额定时电枢电动势EaN=UN-Ra?
IaN
=（×）V
=
（1）磁通突然减少瞬时，转速因惯性未变
此时Ea∝φ
Ea=EaN×85%
=×85%
=
因UN=Ea+RaIa，所以
Ia=（UN-Ea）/Ra
=（）/
=
（2）因为负载转矩未变
T=T’（磁通改变前后电磁转矩未变）
CTФNIaN=CTIa’Ф’=CTIa’×85%×ФN
Ia’=IaN/85%=85%A=
Ea’=UN-RaIa’
=（×）V
=200V
因EaN=CenNФN
Ea’=Cen’Ф’=Cen’ФN85%
EaN/Ea=CenNФN/Cen’ФN85%
所以n’=Ea’nN/Ea?
=200×1500/（×）
=1735r/min
2．KM1、KM2分别为控制电机正反转的接触器，KM3为控制能耗制动的接触器。
工作过程：
假若SB2为正转起动按钮，按下SB2，KM1得电，电机得电正转运行。
停止时，按下停止按钮SB1，KM1断电，电机断开交流电源，同时KM3得电，接通直流制动电路，电机制动减速运行。
并且时间继电器KT也得电，经过一段延时后，时间继电器的通电延时断开常闭触点断开，KM3断电，电机制动结束。
反转时，SB3为起动按钮。
制动过程同上。
五、设计题
试卷二
一、填空题
1．发电机、电动机、外部条件、可逆性
2．他励、并励、串励、复励
3．硅钢片、绕组
4．转速
5．上、倒装、平装、误合闸、上端、下端
6．控制电路、绿色、红色
7．短路、过载、电流的热效应
8．空气开关、自动开关、短路、过载、失压、欠压保护
9．电磁系统、触头系统、灭弧系统
10．串联、短粗、并联、细长
二、判断题
1．√2．×3．√4．√5．√6．√7．√8．√9．√10．√
三、简答题
1．不可以。
并励电机的励磁绕组和电枢绕组为并联关系，当降低电枢电压时，励磁绕组电压同时被降低，此时，将建立不起来电机起动所需的励磁磁场，导致电机不能起动。
2．当变压器一次侧加额定交流电压时，一次绕组内将感应有较高的反电势，尽管变压器一次绕组电阻较小，线圈不会烧毁。
当一次绕组加相同的直流电时，因电压不会交变，因而绕组内没有感应电势，二次侧无电压输出。
时间较长变压器将发热烧毁。
3．步角距是指步进电机每次切换控制绕组脉冲时，转子转过的角度。
30/是指该电机有两个步角距，即转子做成许多齿且定子每个磁极上做多个小齿。
单三拍：
单是指每次只有一相绕组通电，三拍是指经过三次切换控制绕组的电脉冲为一个循环。
双三拍：
双即每次有两相绕组通电。
六拍：
是指经过六次切换控制绕组的电脉冲为一个循环。
4．整定电流是指热继电器长期不动作的最大电流。
其值等于电机的额定电流。
热元件串联在主电路中的电机定子通电回路中。
触头串联在控制电路总干路中。
热继电器不会因电动机的起动电流过大而动作。
因为，电机起动时间一般较短，而热继电器利用电流热效应工作，需要一个滞后时间才能动作。
四、分析
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