《电气控制技术》答案.docx

1、电气控制技术答案电气控制技术答案第一章 电气控制系统常用器件一、选择题题号12345678910答案A(P4)D(P5)B(P11)C(P11)A(P11)A(P11)A(P12)B(P14)C(P12)C(P11)题号11121314151617181920答案C(P16)B(P24)C(P24)DC(P11)C(P15)D(P17)A(P16)C(P19)D(P19)题号21222324252627282930答案A(P19)C(P27)C(P5)D(P5)B(P35)D(P53)B(P17)D(P19)B(P17)B(P29)题号31323334353637383940答案C(P24)D

2、(P51)B(P53)B(P52)B(P32)A(P39)二、填空题1、线接触(P5)；2、桥式(P6)；3、多断点灭弧，磁吹灭弧，灭弧栅(P7)；4、触头，电磁结构(P5)；5、12001500(P4)；6、激磁线圈(P8)；7、电磁结构，触点系统(P8)；8、吸力特征(P10)；9、控制电路(P14)；10、QA(P12)；11、 (P15)；12、 (P19)；13、 (P19)；14、带断相保护，不带断相保护(P16)；15、时间(P19)；16、 (P19)；17、热元件(P16)；18、 (P17)；19、反接制动(P19)；20、空气保护(P24)；21、发送和转换控制命令(P2

3、9)；22、1-5V,4-20mA(P38)；23、 (P30)；24、启动或接通(P30)；25、短路(P27)三、改错题1、点接触形式触点只能用于小电流电器中，如接触器辅助触点和继电器触点。(P5)2、磁吹式灭弧广泛用于直流接触器中。(P7)3、触点是电磁式低压电器的执行部件，电磁结构是感测部件。(P8)4、交流激磁线圈吸力F与气隙无关，I与气隙成正比。(P9)5、在可靠性要求高或操作频繁场合一般不采用交流电磁结构。(P9)6、电磁机构欲使衔铁吸合要保持吸力特性在反力特性上方且彼此靠近。(P10)7、接触器线圈电压应和控制电路的电压类型和等级相同。(P14)8、继电器一般无灭弧装置。(P1

4、4)9、电压继电器线圈与负载并联，其线圈匝数多而线径细。(P15)10、中间继电器属于电压继电器一种。(P15)11、热继电器保护特性应在电动机过载特性临近下方。(P16)12、三角形接法电动机必须采用带断相保护热继电器。(P17)13、对于可逆运行和频繁通断电动机不宜采用热继电器保护，必要时可选用温度继电器。(P18)14、行程开关是一种利用生产机械某些运动部件碰撞发出控制命令主令电器。(P32)15、对于11kw以上电动机，其控制接触器额定电流约为电动机额定功率数值的1.5-2倍。(P14) 16、中间继电器是用来在控制电路中起信号传递、放大、切换、逻辑控制等作用的继电器。(P15) 17

5、、略(P19)18、熔断器主要用于电动机的短路保护。(P27)19、由于衔铁闭合前后激磁线圈的电流不变，所以直流电磁机构适于动作频繁的场合，且吸合后电磁吸力大，工作可靠性高。(P10)四、问答题1、答：根据电磁机构的工作原理，单相交流电磁机构的电磁吸力是一个两倍电源频率的周期性变量。当电磁吸力的瞬时值大于反力时，衔铁吸合，当电磁吸力的瞬时值小于反力时，衔铁释放。电源电压变化一个周期，衔铁吸合两次，释放两次，随着电源电压的变化，衔铁周而复始的吸合与释放，使得衔铁产生振动和噪音，这时可在电磁机构中设置短路环，使电磁吸力始终大于反力，使衔铁与铁芯牢牢吸合，这就消除了振动和噪音。(P10)2、答：触点

6、间气体在强电场下产生的放电现象，产生高温并发出强光和火花称电弧。对电器的危害主要为：烧损触点金属表面，降低电器寿命，延长了电路的分断时间，严重时会引起火灾或其它事故。(P6)3、答：（1）多断点灭弧：用于一般交流继电器和小电流接触器；（2）磁吹灭弧：用于直流接触器；（3）栅片灭弧：用于交流电器；（4）灭弧罩：用于交直流灭弧。(P7)4、答：线圈对交流电流有电感性和电阻性阻碍作用且交流频率越高电感性阻碍作用越大，而线圈对直流电流只有电阻性阻碍作用。所以交流线圈中通直流由于只有电阻性阻碍，比原来少了一种电感性阻碍，则电流就会比原来大得多，根据热量=电流的平方乘直流电阻，所以可能会烧毁线圈，而直流电

7、磁线圈误入交流电流则不会产生很大的热量不一定烧毁。(P9)5、略(P19)6、答：接触器是用来接通或分断电动机主电路或其他负载电路的控制电器，用它可实现频繁的远距离控制，也可以实现欠压和失压保护。(P11)7、答：热继电器在电路起过载保护作用。带断相保护的热继电器可以用在Y形接法和形接法的电动机，不带断相保护的三相式热继电器不能用在形接法的电动机。(P17)8、答：热继电器作用： 热继电器的作用是电动机过负荷时自动切断电源，热继电器的构造是两片膨胀系数不同的金属片构成，电流过大时膨胀系数大的先膨胀，起到切断电源的作用。热继电器动作后有人工复位和自动复位。 熔断器作用：当电路发生故障或异常时，伴

8、随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了熔断器，那么，熔断器就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用 热继电器作用是控制温度的，当机器温度上升到热继电器所设定的温度上限时，自动却断电路保护机器 熔断器是控制电流的，机器负荷大过额定值，电流就会过大，熔断器及时却断而保护 一个是机体的温度控制，一个是电路的控制 熔断器和热继电器都能起到”过负荷保护“的作用。 (P16)9、答：这种情况热继电器是不会动作的，因为电机没有过载过流。(P20)10、答：工作原理一样，工

9、作的形式不同。中间继电器相对于接触器来说，动合动断的触点数比接触器要多一些，主要用于小电流的信号转换，不参与对主回路的直接控制。接触器主要应用在主回路中，它的工作状态由中间继电器或其他控制因素来决定。触点负荷能力相对要大些。(P14)11、答：无论是电动机本身出现过载电流引起温度升高，还是其他原因引起电动机温度升高，温度继电器都可以引起保护作用，所以说温度继电器有“全热保护”作用。(P21)12、答：熔断器的额定电流:是熔座的额定电流，由熔断器长期工作所允许温升决定的电流值。熔体的额定电流：熔体长期通过此电流而不熔断最大电流。极限的分断电流：熔体所能可靠分断的最大短路电流，与灭弧能力有关，与熔

10、体的额定电流无关。13、答：控制按钮作用：在控制电路中用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。 转换开关作用：转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。广泛应用于各种配电装置的电源隔离、电路转换、电动机远距离控制等，也常作为电压表、电流表的换相开关，还可用于控制小容量的电动机。行程开关作用：用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。接近开关作用：不仅用于行程控制和限位保护，还用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无触点按钮等。既使用于一般行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命和对恶劣环境的适应能力也优于一般机械式行程开关。光电开关作用：可

11、非接触、无损伤地检测和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。目前，光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出以及安全防护等诸多领域。(P30)14、答：一般是直流电压或电流信号，传感器一般提供毫伏信号，经过放大后变成4到20毫安直流或1到5伏直流电压（也就是标准信号）。(P36)五、分析题答：这是因为热继电器中热量的散发有一个过程，如电动机因过载而停止后，立即按下热继电器的复位键，由于热继电器中的温度还比较高，双金属片还处于弯曲的状态，当手松开后，常闭的控制触点又会断开，所以控制电路不通形成回

12、路，因此此时按下启动按钮，电动机不能启动。(P16)第二章 电气控制线路基础一、选择题题号12345678答案B(P63)C(P64)A(P61)A(P51)D(P59)B(P73)A(P63)A(P63)二、填空题1、电气原理图(P43)；2、GB/T6988(P55)；3、自锁(P58)；4、星三角，自藕变压器(P63)；5、三角形(P63)；6、电气自动，机械制动(P71)；7、相序(P71)；8、GB/T 4728 (P44)；9、化整为零看电路，集零为整看全部(P91)；10、点动(P58)；11、点动(P58)；12、常闭(P58)；13、过载(P59)；14、常闭(P59)；三、

13、改错题1、下图是单向点动控制的错误电路，请画出正确的电路。(P60)题1图题2图题5图2、下图是两地控制的错误电路（共二处错误），请画出正确的电路。(P60)(图中为SF1、SF2甲乙两地的停止按钮，SF3、SF4为甲乙两地启动按钮)3、三角形接法的电动机的过载保护必须采用带断相保护的热继电器。(P17)4、短路保护、过电流保护、过载保护都是电流保护，所以它们之间是不可以相互替代的。电动机的控制电路中采用了熔断器作短路保护。(P59)5、下图控制电路接线不合理，请改正并画出正确的电路。（图中SF2为启动按钮，SF1为停止按钮，QA为接触器线圈）(P87)6、自锁就是把接触器（或其他电磁式电器）

14、的自身常开辅助触点与启动按钮并联，其作用是当松开启动按钮后通过该常开触点保持线圈通电。(P58)7、下图为电动机正反转控制的错误电路，请画出正确的电路。(P60)题7图题8图题9图8、下图为定子串自耦变压器降压启动控制的错误电路，试找出错误并改正。(P65)9、下图所示是自锁控制电路，在实际接线中就是按此图接线的。(P58) 题10图题11图题12图10、下图是一台三相交流异步电动机启停控制的错误电路，请画出正确的电路。(P58)11、图为一台三相交流异步电动机单相运转的错误主电路，请画出正确的电路。(P58)12、题图是一台三相交流异步电动机的正、反转控制的错误电路，请画出正确的电路。(P6

15、0)四、简答题1、答：单向自锁控制电路有短路和过载保护电路、欠压和失压保护，短路保护由熔断器实现，过载保护由热继电器实现，欠压和失压保护由接触器完成。(P59)2、答：电动机在控制电路中采用热继电器保护是为了保护电动机的过载保护，不能保护电机及电源的线间短路，而熔断器是用于短路保护，所以说要采用熔断器保护。(P59)3、优点：启动电流特性好，结构简单，价格低；缺点：由于启动转矩也降低到了原来的1/3，所以转矩特性差。适合于轻载或空载启动的场合。(P63)4、答：（1）自锁是接触器把自身常开辅助触点并接在启动按钮的两端，其作用是当启动按钮后通过该常开辅助触点保持线圈通电。（2）互锁是把两个接触器

16、的常闭辅助触点分别串接在对方接触器线圈的电路中以达到相互制约的作用，其中任一接触器线圈先通电吸合，另一接触器线圈就无法得电吸合。(P59)5、答：（1）反接制动是利用改变电动机电源相序，使定子绕组产生的旋转磁场与转子惯性旋转方向相反而产生制动的方式。反接制动要注意控制转速防止电动机反转，对于10KW以上的电动机反接制动时还要在电路中串接一定的电阻。（2）能耗制动是在电动定子绕组与三相电源脱离后，立即使其二相定子绕组接上一直流电，于是在定子绕组中产生一个静止磁场，转子电流与固定磁场所产生的转矩阻碍转子转动的一种制动方式。能耗制动要通入直流电，会消耗一定的电能。(P71)6、答：（1）分析主电路；

17、（2）分析控制电路；（3）分析辅助电路；（4）分析联锁与保护环节；（5）分析特殊控制环节；（6）总体检查。(P91)7、答： 应最大限度实现生产机械和工艺对电气控制电路的要求。 在满足生产要求的前提下，控制电路应力求安全、可靠、经济、实用、使用维护方便。尽量选用标准的、常用的、或经过实际考验过的电路和环节。 电路图中的图形符号及文字符号一律按国家标准绘制。(P55)五、分析题1、电机正一停一反控制电路如图所示，试分析其工作过程。答：假定QA1使电动机正转，QA2使电动机反转。按下SF2，QA1线圈得电，辅助常闭触点先断开实现互锁，主触点闭合使电动机正转和辅助常开触点闭合使QA1自锁。按下SF1

18、电动机停转，QA1失电，电动机停转。按下SF3，QA2线圈得电，辅助常闭触点先断开实现互锁，主触点闭合使电动机反转和辅助常开触点闭合使QA2自锁。按下SF1电动机停转，QA2失电，电动机停转。要从正转转反转，必须按下停止按钮SF1，再按对应的起动按钮。2、分析题图三相交流异步电动机从启动到停止的控制过程。答：按下SF2，中间继电器KF线圈得电，常开触点闭合（与SF2并联的常开）实现自锁，常开触点闭合（与QA线圈串联的）使接触器QA线圈得电，主触点闭合，电动机运转。按下SF1电动机停转。3、题图为三相异步电动机能耗制动控制电路，试分析电动机从启动到快速停止的工作过程。答：(P74) 主触点闭合（

19、电机转）（1）启动（合上QA0） 按下SF2QA1得电 常开闭合（自锁） 常闭断开（互锁）主触点断开常闭先断开 QA1失电 常开断开常闭闭合 主触点闭合（能耗制动）（2）停止 按下SF1 QA2得电 常闭断开（互锁） 常开闭合 自锁常开后闭合 瞬动常开闭合 KF得电 延时到 通电延时常闭断开 QA22、KF失电（电动机快速停转）4、题图为定子串自耦变压器降压启动控制电路，试分析工作过程。(P64)答：5、下图为单向运行反接制动控制电路，试分析该电路的控制过程。(P74)答：起动时，按下起动按钮SF2，QA1得电，主触点闭合电动机运转，辅助常开闭合自锁，辅助常闭断开互锁，当电动机运转速度提高，速

20、度继电器的常开闭合。停车时，按下停止按钮SF1，QA1先失电，使QF1的辅助常闭恢复闭合，SF1常开闭合，由于刚停车时电动机速度较高速度继电器的常开仍闭合，使QA2得电并自锁，电动机进入反接制动，电动机速度迅速下降，使速度继电器常开断开，QA2失电。最终使电动机迅速停车。六、设计题1、答：（略）一般情况下，功率在10KW以下的电动机可以直接起动。短路保护：FA；过载保护：BB；失压和欠压保护: QA1 (P59 图2-2)2、答：（略）(P60 图2-4 c)3、答：（略）(P60 图2-3 c)4、答：（略）(P60 图2-3 c)5、答：（略）(P64 图2-8)6、答：（略）(P62 图

21、2-6 b)7、某三相笼型异步电动机单向运转，要求启动电流不能过大，制动要快速停车。设计其主电路和控制电路，要有必要的保护。8、答：9、10、第三章 可编程序控制器概述一、选择题题号12345678910答案B(P116)A(P114)B(P115)C(P99)B(P111)D(P113)A(P113)A(P121)D(P119)D(P114)题号111213答案C(P116)D(P119)D(P121)二、填空题1、PLC(P99)；2、 晶闸管输出(P116)；3、元件映像寄存器(P120)；4、光电耦合电路(P115)；5、128(P111)；6、2048(P111)；7、整体式 模块式

22、(P113)；8、系统存储器 用户存储器 (P114)；9、接口电路 映像寄存器(P115)；10、IEC61131(P121)；11、状态 状态相关动作 转移(P122)；12、程序执行(P120)；13、输入映像寄存器(P120)；14、直观清晰(P121)；15、能流(P121)；16、IEC61131-3(P101)三、改错题1、PLC的输入点,现场信号是通过光电耦合电路输入的。 (P115)2、S7-200系列PLC中，16#23代表10进制的33。(P135) 3、PLC的工作方式是循环周期扫描。(P119) 4、梯形图是PLC的一种图形语言。(P121) 5、微型和小型PLC一般

23、为整体式结构。(P113)6、PLC是按照集中输入、集中输出、周期性循环扫描的方式工作的。(P119)7、PLC的文本语言有结构化文本、指令表。(P121)四、问答题1、答：从plc的定义中能解读出三个方面的重要信息： 1）定义强调了PLC直接应用于工业环境。 2）定义强调了PLC是“数字运算操作的电子系统”，即计算机。 3）定义强调了PLC是用软件方式来实现“可编程”的。(P99)2、答：PLC特点：1）抗干扰能力强，可靠性高 ，2）控制系统结构简单，通用性强3）编程方便，易于使用，4）功能强大，成本低，5）设计、施工、调试的周期短 6）维护方便 (P106)3、答：按I/O点数容量分类：可

24、编程控制器的规模以所配置的输入/输出点数来衡量小型：I/O点数2048按结构形式分类：整体式 其结构紧凑，便于安装，成本降低。模块式 可编程控制器的各个功能模块在结构上也以单独的模块形式出现，通过一个共同的基板或者机架上的内部总线构成一个完整的控制系统。这种结构一般在中大型、高档产品中采用。根据性能分类低档：性能主要局限于原来的继电器控制系统的替代品。功能主要是各种逻辑运算，定时，计数，移位等。主要配置开关量输入/输出模块。中档：除了低档可编程控制器具备的功能外，中档产品具备了诸如数据运算、传递、比较、代码转换等功能，开关量I/O点数也较多，另外有模拟量I/O和远程I/O，其中远程I/O借助于

25、通讯功能来实现。高档：除了中低档产品的功能外，高档产品借助于其一个或多个高性能的微处理器为工业应用提供了大量的高级功能，诸如浮点运算、文件管理，往往提供了对上，对下的多种网络通讯方式，高档产品是一个完整系列产品，为整个工厂自动化提供了一个完整的解决方案。(P111)4、答：构成PLC的主要部件有：1）CPU：中央处理单元，2）存储器：PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分，3）I/O单元：PLC的输入/输出信号类型可以是开关量、模拟量和数字量。输入/输出单元包括两部分：一是与被控设备相连接的接口电路，另一部分是输入和输出的映像寄存器，4）电源：PLC一般使用220V的交流电源，内部的开

26、关电源为PLC的中央处理器、存储器等电路提供5V、12V、24V等直流电源，使PLC能正常工作，5）通信接口，6）扩展接口，7）编程设备：编程器的作用是供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视。分简易型和智能型。(P113)5、答：PLC的工作按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。 工作过程：上电处理、扫描过程、出错处理。PLC扫描过程的中心内容：输入采样阶段，一般情况下，PLC对输入信号的要求。程序执行阶段，输出刷新阶段。(P120)6、答：1. 梯形图，2. 指令表，3. 功能块图 ，4. 顺序功能图，5结构化文本(P121)7、答：PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输入端子

27、，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着，进入程序执行阶段，在此阶段和输出刷新阶段，输入映像寄存器与外界隔离，无论输入信号怎样变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段，才重新写入输入端的新内容。(P120)8、答： (P115)9、答：(P115)第四章 S7-200 PLC基础知识一、选择题题号12345678910答案A(P132)B(P132)A(P128)C(P130)C(P131)C(P124)B(P136)D(P132)D(P134)B(P134)题号111213141516答案B(P135)C(P132)A(P132)A(P14

28、3)B(P125)A(P134)二、填空题1、线圈(P140)；2、 常ON(P132)；3、梯形图(P142)；4、实型(P134)；5、间接寻址(P136)；6、梯形图 功能块图 顺序功能图(P139)；7、小型(P124)；8、6 4 (P126)；9、24 16(P126)；10、结构化文本 指令表(P121)；11、保持型数据存储器 永久存储器 存储卡(P127)；12、30S 30S(P132)；13、SM0.0(P132)；14、用户程序 数据块 参数块(P142)；15、字节(P135)；16、线圈 指令盒(P140)三、改错题1、S7-200PLC的存储单元按字节进行编址。(

29、P135)2、输入继电器的元件符号是I。(P135)3、对存储器每个单元都有唯一的地址，这种直接指出元件名称的寻址方式称做直接寻址。(P135)4、在模拟量输入输出映像寄存器中，数字量的长度为一个字长（16位），且从偶数号字节进行编址存取模拟量值。(P133)5、PLC中每个软元件可提供无限多个常开和常闭触点。(P130)四、简答题1、答：主机单元，扩展单元，特殊功能模块，相关设备，软件(P125)2、答：1，保持型数据存储器2，永久存储器3，存储卡(P127)3(P130)4、答：（1）输入继电器（I）,（2）输出继电器（Q）,（3）通用辅助继电器（M）,（4）特殊继电器（SM）,（5）变量存储器（V）,（6）局部变量存储器（L）,（7）顺序控制继电器（S）,（8）定时器（T）,(9)计数器（C）,（10）模拟量输入映像寄存器（AI）、模拟量输出映像寄存器（AQ）,(11）高速计数器（HC）,（12）累加器（AC）(P131)5、答:略(P143) 第五章 PLC基本指令及程序设计一、选择题题号12345678910答案C(P149)C(P147)