电气控制与PLC期末试题及知识点详细总结大全

由天下分享时间：2024/11/17 15:27:12 加入收藏我要投稿点赞

《电气控制及PLC应用》复习资料

一、填空题 1．按用途分类，低压电器分为（控制电器）、（主令电器）、（保护电器）、（配电电器）和（执行电器）。

2．按执行机能分类，低压电器分为（有触点）电器和（无触点）电器。

3．按工作原理分类，低压电器分为（电磁式电器）和（非电量控制电器）。

4．电磁机构由（吸引线圈）、（铁心）、（衔铁）等几部分组成。

5．电磁式电器分为（直流）和（交流）两大类，都是利用（电磁铁）的原理制成的。

6．刀开关接线时，电源进线应接在（静插座）一边的进线端，用电设备应接在（动触刀）一边的出线断。

7．使用铁壳开关时，外壳应可靠（接地），防止以外漏电造成触电事故

8．接触器主要由（电磁系统）、（触点系统）、和（灭弧装置）组成。

9．（直流）接触器不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。

10．继电器是一种根据（外界输入）信号来控制电路通断的自动切换电器。

11．继电器和接触器相比用于切换（小电流）的控制电路和保护电路，故继电器没有（灭弧）装置，也无（主辅）触点之分。

12．速度继电器主要用于笼型异步电动机的（反接）制动控制。

13．接近开关又称做（无触点）行程开关。

14．熔断器主要由（熔体）和（安装熔体的熔管）组成。 15．断路器主要由（触点）、（灭弧系统）和（脱扣器）组成。

16．常用的短路保护电器是（熔断器）和（自动空气断路器）。

17．常用的过载保护电器是（热继电器）。

18．PLC的硬件是由（主机）、（I/O扩展模块）和各种外部设备组成。

19．PLC的软件系统由（系统程序）和（用户程序）组成。 20．PLC执行程序的过程分为（输入采样或输入处理）、（程序执行）和（输出刷新或输出处理）三个阶段。

21．通常一条PLC指令由（步序号）、（助记符）和（元件号）三部分组成。

22．PLC等效电路中的继电器并不是实际的继电器，为了将其与实际继电器区别，通常把它们称为（“软继电器”）。

23．状态转移图中，每一状态提供：（驱动负载）、（指定转换条件）、（置位新状态）三个功能。二、选择题

1．接触器属于（ A ）电器。

A．有触点 B．无触点 2．吸引线圈的作用是将（ A ）。

A．电能转换为磁场能 B．磁场能转换为电能 3．（ A ）不会产生涡流和磁滞损耗。

A．直流接触器 B．交流接触器

4．根据外界输入信号来控制电路通断的自动切换电器是（ B ）。

A．接触器 B．继电器 5．常用的过载保护电器是（ C ）。

A．接触器 B．继电器 C．热继电器 D．自动空气断路器

6．常用的短路保护电器是（ D ）。

A．接触器 B．继电器 C．热继电器 D．自动空气断路器

7．直流电器的线圈能否串联使用（ A ） A．能 B．不能

8．交流电器的线圈能否串联使用（ B ） A．能 B．不能

9．电气控制系统中，常用的起过载保护作用的电器是（ B ）。

A．自动空气开关 B．热继电器 C．接触器 D．电磁式电压继电器

10．（ A ）是用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路的自动控制电器，按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种。

A．接触器 B．继电器 C．接近开关

11．下列属于PLC用户程序的是（ D ）。

A．系统管理程序 B．用户程序编辑和指令解释程序 C．标准子程序 D．逻辑符号图 12．某PLC的I/O点数为3072点，那么该PLC属于（ C ）。 A．小型PLC B．中型PLC C．大型PLC D．超大型PLC

13．PLC等效的输入继电器由什么驱动（ B ）。

A．PLC内部信号 B．外部信号 C．程序内部指令 D．定时器信号

14．PLC等效的输出继电器由什么驱动（ C ）

A．输入信号 B．外部信号 C．程序内部指令 D．定时器信号

15．PLC中的什么继电器相当于继电器控制电路中的中间继电器（ B ）

A．输入继电器 B．辅助继电器 C．输出继电器 D．顺序控制继电器

16．下列哪种是表示数据按“字节”寻址方式进行数据的存取（ C ）。

A． B． C．IB3 ——常用的灭弧方法有——机械灭弧；电动力灭弧；磁 D．VD100 吹灭弧；窄缝灭弧；栅片灭弧；气吹灭弧。

17．在PLC梯形图中，哪种软继电器的线圈不能出现5．PLC执行程序的过程分为哪三个阶段其工作方式的主（ A ）。要特点是什么

A．输入继电器 B．辅助继电器 C．输出继电器——PLC执行程序的过程分为输入采样或输入处理、程序 D．变量存储器执行和输出刷新或输出处理三个阶段。

18．PLC中，什么软继电器的触点才可以驱动外部负载——工作方式的主要特点是采用扫描周期循环扫描、集（ C ）。中输入与集中输出的方式。这种“串行”工作方式可以避免

A．输入继电器 B．辅助继电器 C．输出继电器继电器控制系统中触点竞争和时序失配问题，使PLC具有可 D．变量存储器靠性高，抗干扰能力强的优点，但也存在输出对输入在时间三、简答题上的响应滞后，速度慢的缺点。

1．什么是电器 6．可编程控制器如何按I/O点数分为哪几类 ——凡是根据外界特定信号自动或手动地接通或断开电——可编程控制器如何按I/O点数分小型、中型和大型3路，实现对电路或非电对象控制的电工设备都称为电器。种。I/O点数在256点及以下的，属于小型；I/O点数在256～ 2．什么是低压电器 2048点，属于中型；I/O点数在2048点及以上的，属于大型。

——工作在交流电压1200V，或直流1500V及以下的电路7．简述PLC控制系统设计的基本原则中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做低压电器。 ——1）充分发挥PLC的功能，最大程度地满足被控对象 3．交流电磁铁的短路环是如何消除振动和噪声的的控制要求；2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统

——短路环把铁心中的磁通分为两部分，即不穿过短路简单、经济，使用及维修方便；3）保证控制系统安全可靠；环的和穿过短路环的，切滞后，使合成吸力始终大于反作用4）在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地，力，从而消除振动和噪声。以满足今后生产的发展和工艺的改进。

4．电弧是如何产生的对电路有何影响常用的灭弧方法有8．简述PLC程序设计的一般步骤哪些 ——1）对于较复杂的系统，需要绘制系统功能表（简单

——在大气中断开电路时，如果被断开电路的电流超过控制系统可省去）；2）设计梯形图程序；3）根据梯形图编写某一数值，断开后加在触点间隙两端电压超过某一数值（在语句表清单；4）对程序进行模拟测试及及修改，直到满意为12~20V之间）时，则触点间隙中就会产生电弧。止。

——电弧产生后，一方面使电路仍旧保持导通状态，延迟了电路的断开；另一方面会烧毁触点，缩短电器的使用寿命。

四、阅读分析题（答案仅供参考）

1．试说明图1、2、3电路的控制功能（是什么控制电路），并分析其工作原理（过程）。图1解答：是一台三相异步电动机定子串电阻降压启动的控制电路。

常开触点闭合，自锁 1KM线

其工作过程如下：

圈得电常开触点闭合，M定子中接入R降压启动

按

闭合，自锁

1SB KT线圈得闭合→2KM线圈得电断开，1KM线圈失电断开电，延时后闭合，M正常运行按2SB→2KM线圈失电→M停转

L1 L2 ～ L1 L2 ～ 1F 2FFR SB2 SB KM1 KM1 2S1SKMKT KM2K1K1K2K

KT KM3 R KT M KM2 3KM3 KT KM2

3 FR KM1KKT

2K M KM3 2K图1

图2

图2解答：

是异步电动机Y—△降压启动控制电路。其工作过程如下：

常开触点闭合，自锁 KM1线

圈得电常开触点闭合电动机M接成Y形降压启动常开触点闭合按 KM3线常闭触点断开，保证KM2线圈失电 SB2 圈得电常开触点断开→断开Y形接线 KT线圈得常闭触点断开→KM3线圈失电常闭触点闭合电，延时后常开触点闭合

闭合，自锁

KM2线圈得电断开，与KM3起互锁作用

闭合，电动机M接成△运行

按SB1→KM1、KM2失电→电动机M停转一、简答题（20分）触点数量不同；

1、电磁接触器主要由哪几部分组成简述电磁接触器的实施控制的方法不同；工作原理。（4分）工作方式不同。

电磁接触器一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹5、电气原理图中所有电器元件的可动部分通常以电器簧机构、支架与底座等几部分组成。接触器根据电磁原理工处于非激励或不工作的状态和位置的形式表示，其中常见的作：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生器件状态有哪些（4分）电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常1) 继电器和接触器的线圈在非激励状态。开触点闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，2) 断路器和隔离开关在断开位置。衔铁在释放弹簧的作用下降放，使触点复原，即常开触点断3) 零位操作的手动控制开关在零位状态，不带零位的开，常闭触点闭合。手动控制开关在图中规定的位置。 2、中间继电器的作用主要有哪几个方面（2分） 4) 机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态。

(1) 当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间5) 保护类元器件处在设备正常工作状态，特别情况在继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电图样上加以说明。器被当作一级放大器用。 6、简答三菱FX2N系列PLC的STL步进梯形指令有什么

(2) 当其他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中特点（3分）间继电器来切换多条控制电路。转移源自动复位； 3、简述可编程序控制器（PLC）的定义。（3分）允许双重输出；

可编程控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用主控功能。而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的二、填空题（每空分，共27分）存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、1、接触器按其线圈的电源类型以及主触点所控制主电计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的路电流的种类，分为交流接触器和直流接触器。输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有2、时间继电器按延时的方式可分为通电延时关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，型、断电延时型和带瞬动触点的通电（或断电）易于扩展其功能的原则而设计。延时型继电器等，相应的时间继电器触点分为常开延时闭

4、简答PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别。（4合触点、常闭延时断开触点、常开延时断开触点和常分）闭延时闭合触点四类。

组成器件不同； 3、型号为FX2N-32MR的PLC，它表示的含义包括如下几

部分：它是基本单元，内部包括 CPU 、存储器、输入输出口及电源；其输入输出总点数为 32 点，其中输入点数为 16 点，输出点数为 16 点；其输出类型为继电器型。

4、采用FX2N系列PLC实现定时50s的控制功能，如果选用定时器T10，其定时时间常数值应该设定为K 500 ；如果选用定时器T210，其定时时间常数值应该设定为K 5000 。

5、采用FX2N系列PLC对多重输出电路编程时，要采用进栈、读栈和出栈指令，其指令助记符分别为 MPS 、 MRD 和 MPP ，其中 MPS 和 MPP 指令

必须成对出现，而且这些栈操作指令连续使用应少于 11 次。

6、PLC的输出指令OUT是对继电器的线圈进行驱动的指令，但它不能用于输入继电器。

7、PLC开关量输出接口按PLC机内使用的器件可以分为继电器型、晶体管型和晶闸管型。输出接口本身都不带电源，在考虑外驱动电源时，需要考虑输出器件的类型，继电器型的输出接口可用于交流和直流两种电源，晶体管型的输出接口只适用于直流驱动的场合，而晶闸管型的输出接口只适用于交流驱动的场合。

8、三菱FX2N系列PLC的STL步进梯形的每个状态提供了三个功能：驱动处理、五、分析设计题。（17分） 1、根据下图回答问题。（9分）

L1L2L3 转移条件、相继状态。

9、PLC用户程序的完成分为输入处理、程序执行、输出处理三个阶段。这三个阶段是采用循环扫描工作方式分时完成的。

10、FX2N系列PLC编程元件的编号分为二个部分，第一部分是代表功能的字母。输入继电器用 X 表示，输出继电器用 Y 表示，辅助继电器用 M 表示，定时器用 T 表示，计数器用 C 表示，状态器用 S 表示。第二部分为表示该类器件的序号，输入继电器及输出继电器的序号为八进制，其余器件的序号为十进制。

11、PLC编程元件的使用主要体现在程序中。一般可以认为编程元件与继电接触器元件类似，具有线圈和常开常闭触点。而且触点的状态随着线圈的状态而变化，即当线圈被选中（得电）时，常开触点闭合，常闭触点断开，当线圈失去选中条件（断电）时，常闭触点闭合，常开触点断开。和继电接触器器件不同的是，作为计算机的存储单元，从实质上说，某个元件被选中，只是代表这个元件的存储单元置 1 ，失去选中条件只是代表这个元件的存储单元置 0 。由于元件只不过是存储单元，可以无限次地访问，PLC的编程元件可以有无数多个触点。

主电路控制电路a 控制

L11L11L11电路b控制电路c QFSB1SB1SB11) 从图中的主电路部分可知，若KM1和KM2分别闭合，则电动机的定子绕组所

KM1L11KM2KM1KM2KM1KM2接两相电源对调，结果电动机转向 SB2SB3SB2SB3SB2SB3不同。2) 控制电路a由相互独立的正转 KM1KM2SB3SB2KM2KM1和反转起动控制电路组成，两者之间没KM2KM1KM2KM1KM2KM1有约束关系，可以分别工作。按下SB2，

KM2KM1KM1 得电工作；按下SB3， KM2 得电工作；先后或同时按下SB2、SB3，则 KM1 FRFRFRFR与 KM2 同时工作，两相电源供电电路L21L21L21M3~被同时闭合的KM1与KM2的主触点短

路，这是不能允许的。3) 把接触器的

常闭辅助触点相互串联在对方的控制回路中，就使两者之间产生了制约关系。接触器通过常闭辅助触点形成的这种互相制约关系称为互锁。4) 控制电路b中，正转和反转切换的过程中间要经过停，显然操作不方便。5) 控制电路c利用复合按钮SB2、SB3可直接实现由正转切换成反转，反之亦然。

一、填空题（每空1分，共30分） 2.欠电流继电器在正常工作电流流过线圈时，衔铁 1.交流接触器主要由触头系统、电磁系是吸合状态，而当流过线圈的电流小于整定电流时衔统、和灭弧系统组成。为了减小铁心的振动和噪音，铁释放。在铁心上加入短路环。 3.三相闸刀开关垂直安装时，电源端应

在上方，负载端应在下方。

L21

4.复合按钮的复位顺序为：常开按钮先断开，常闭按钮后闭合。

5.根据工作电压的高低，电器分为低压电器和高压电器。

6.频敏变阻器的等效阻抗随频率的减小而减小。

的工作方式为周期循环扫描，其工作过程分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。

8.数据寄存器D存放 16 位二进制的数据，系列PLC的输入和输出继电器采用十六进制编

号，其它内部继电器为十六进制编号。

10.速度继电器常用以接受转速信号，当电动机的转子转速上升到 120 r/min以上时触头动作；下降到 100 r/min以下时触点复位。

11.在FP系列PLC中，EV是经过值寄存器。系列PLC在功能指令中，R900为自诊断错误标志，R9007为操作标志，R9013为初始闭合继电器。

其中最高位为符号位，当最高位为1时为负数，为0时为正数。

一、填空（每空分，共30分）

1、低压电器是指工作电压在_直流1500V__或_交流1200V__以下的各种电器。

2、触器按其主触头通过电流的种类，可分为__直流___接触器和__交流___接触器。

3、继电接触器控制电路是由各种_按钮_、__行程开关___、_继电器_、_接触器_、__熔断器等元件组成，实现对电力拖动系统的起动、调速、制动、反向等的控制和保护，以满足对生产工艺对电力拖动控制的要求。

4、热继电器是利用___电流的热效应原理来工作的保护电器，它在电路中主要用作三相异步电动机的_过载保护。

5、速度继电器主要用作_反接制动_控制。

6、时间继电器是指__用来实现触点延时接通或延时断开的控制_的电器。

7、机床电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求联接而成，实现对机床的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、分析研究、安装调试、使用和维护，需要将电气元件及其相互联接，用国家规定的_文字__、_符号和图形表示出来。这种图就是电气控制系统图。电气控制系统图包括：_电气原理图_、_电气元件接线图_、_电气元件布置图三种图。

8、在机床电控中，短路保护用_熔断器_；过载保护用热继电器_；过电流保护用_过电流继电器_。

9、PLC的每一个扫描过程分为三个阶段，分别是：输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新三个阶段。

10、机床中最常见的降压起动方法有Y- 转换、定子绕组串电阻和自耦变压器（补偿器）降压起动三种。

11. 可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它用可编

程的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、须序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联

成一个整体，易于扩充的原则设计。

12. FP1-40型可编程序控制器，共有输入、输出点208__个，其中输入点的点号从__X0__到_X12F__，输出点的点号从_Y0-.到_Y12F_。

13. 机床上常用的电气制动控制线路有两种即___反接制动___和__能耗制动________。

14. ＰＬＣ的英文全称是___Programmable_ Logic Controller____。

15. 在FP1中，R9013的功能是初始闭合继电器。 16．自动控制系统有两中最基本的形式分别是_开环控制_、_闭环控制___。

17．在控制系统中,若通过某种装置将反映输出量的信号引回来去影响控制信号，这种作用称为__反馈__。

18．对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：_稳定性__、_准确性_和_快速性__。