電氣控制與PLC試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20題，總計40分）1.熱繼電器在電路中主要起（）保護作用。A.短路B.過載C.欠壓D.失壓答案：B解析：熱繼電器是利用電流的熱效應原理來工作的，主要用于電動機的過載保護。當電動機過載時，電流增大，熱繼電器的雙金屬片受熱彎曲，推動觸點動作，切斷電路，起到保護作用。而短路保護一般由熔斷器等實現(xiàn)；欠壓和失壓保護常用接觸器等配合實現(xiàn)。2.交流接觸器的吸引線圈電壓一般有（）兩種。A.220V、380VB.110V、220VC.36V、220VD.380V、660V答案：A解析：在工業(yè)控制中，交流接觸器吸引線圈常見的電壓規(guī)格為220V和380V，這兩種電壓使用較為廣泛，能適應不同的電源系統(tǒng)和控制需求。3.按鈕開關的觸點分為（）。A.常開觸點和常閉觸點B.主觸點和輔助觸點C.動合觸點和動斷觸點D.以上都對答案：A解析：按鈕開關的觸點基本分為常開觸點（常態(tài)下斷開，按下閉合）和常閉觸點（常態(tài)下閉合，按下斷開）。主觸點和輔助觸點一般是針對接觸器等電器而言；動合觸點即常開觸點，動斷觸點即常閉觸點，但最準確規(guī)范的表述是常開觸點和常閉觸點。4.時間繼電器的作用是（）。A.短路保護B.過載保護C.延時通斷控制D.過壓保護答案：C解析：時間繼電器是一種利用電磁原理或機械動作原理實現(xiàn)觸點延時接通或斷開的控制電器，主要用于需要延時控制的電路中，實現(xiàn)對電路的延時通斷控制。短路保護由熔斷器等承擔；過載保護用熱繼電器等；過壓保護有專門的過壓保護裝置。5.在PLC中，輸入繼電器（）。A.只能由外部信號驅動B.可以由程序指令驅動C.既可以由外部信號驅動，也可以由程序指令驅動D.以上都不對答案：A解析：輸入繼電器用于接收外部輸入信號，其狀態(tài)完全由外部輸入設備（如按鈕、傳感器等）的信號決定，不能由PLC內部的程序指令驅動。6.PLC的編程語言中，（）是一種圖形化編程語言，類似于繼電器控制電路。A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.結構化文本答案：A解析：梯形圖是PLC最常用的編程語言之一，它采用類似于繼電器控制電路的圖形符號來表示邏輯關系，形象直觀，易于理解和掌握，適合電氣技術人員使用。指令表是用助記符來表示程序；功能塊圖是用功能塊來表示程序；結構化文本類似于高級編程語言。7.下列哪種指令不屬于PLC的基本指令（）。A.邏輯與指令B.邏輯或指令C.移位指令D.定時器指令答案：C解析：邏輯與指令、邏輯或指令是PLC基本的邏輯運算指令，定時器指令也是基本指令中常用的用于實現(xiàn)延時功能的指令。而移位指令屬于PLC的功能指令，用于對數(shù)據(jù)進行移位操作。8.在電氣控制電路中，熔斷器的熔體額定電流應（）負載的工作電流。A.大于B.小于C.等于D.以上都不對答案：A解析：熔斷器的熔體額定電流應大于負載的正常工作電流，這樣在正常工作時熔體不會熔斷。當電路發(fā)生短路等故障，電流超過熔體額定電流時，熔體才會熔斷，起到保護電路的作用。9.三相異步電動機的正反轉控制電路中，必須采用（）來防止兩個接觸器同時吸合。A.自鎖環(huán)節(jié)B.互鎖環(huán)節(jié)C.聯(lián)鎖環(huán)節(jié)D.以上都不對答案：B解析：在三相異步電動機正反轉控制電路中，互鎖環(huán)節(jié)是為了防止正轉接觸器和反轉接觸器同時吸合而造成電源短路。通過將正轉接觸器的常閉觸點串聯(lián)在反轉接觸器的線圈電路中，反轉接觸器的常閉觸點串聯(lián)在正轉接觸器的線圈電路中，實現(xiàn)互鎖。自鎖環(huán)節(jié)是用于保持接觸器的吸合狀態(tài)；聯(lián)鎖環(huán)節(jié)概念較寬泛，這里準確表述是互鎖。10.對于PLC的輸出繼電器，（）。A.只能由程序指令驅動B.可以由外部信號驅動C.既可以由程序指令驅動，也可以由外部信號驅動D.以上都不對答案：A解析：輸出繼電器用于將PLC的運算結果輸出到外部負載，其狀態(tài)由PLC內部的程序指令控制，不能直接由外部信號驅動。11.當通過熱繼電器的電流超過額定電流值的（）時，熱繼電器應在20min內動作。A.1.2倍B.1.5倍C.2倍D.3倍答案：A解析：根據(jù)熱繼電器的特性，當通過熱繼電器的電流為額定電流的1.2倍時，熱繼電器應在20min內動作，起到過載保護作用。12.下列哪種電器不屬于主令電器（）。A.按鈕B.行程開關C.接觸器D.接近開關答案：C解析：主令電器是用于發(fā)布命令或信號的電器，按鈕、行程開關、接近開關都屬于主令電器，它們可以發(fā)出控制信號。而接觸器是用于控制主電路通斷的電器，不屬于主令電器。13.在PLC程序中，若要實現(xiàn)多個條件同時滿足時才執(zhí)行某一操作，應使用（）指令。A.邏輯與B.邏輯或C.邏輯非D.定時答案：A解析：邏輯與指令用于實現(xiàn)多個條件的“與”關系，只有當所有條件都滿足時，邏輯與的結果才為真，從而執(zhí)行相應的操作。邏輯或指令是只要有一個條件滿足結果就為真；邏輯非是對條件取反；定時指令用于延時控制。14.三相異步電動機的啟動電流通常是額定電流的（）倍。A.1-2B.3-4C.5-7D.8-10答案：C解析：三相異步電動機啟動時，由于轉子轉速為零，旋轉磁場與轉子的相對速度很大，轉子感應電動勢和電流很大，導致定子電流也很大，通常啟動電流是額定電流的5-7倍。15.熱繼電器的雙金屬片是由（）膨脹系數(shù)的金屬片壓合而成。A.相同B.不同C.任意D.以上都不對答案：B解析：熱繼電器的雙金屬片是由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片壓合而成。當電流通過雙金屬片時，由于兩種金屬的膨脹系數(shù)不同，雙金屬片會發(fā)生彎曲，從而推動觸點動作。16.PLC的掃描周期主要取決于（）。A.程序的長短B.輸入輸出點數(shù)C.CPU的運算速度D.以上都是答案：D解析：PLC的掃描周期受多個因素影響，程序越長，執(zhí)行程序所需的時間就越長；輸入輸出點數(shù)越多，處理輸入輸出信號的時間也會增加；CPU運算速度越快，掃描周期相對越短。所以程序的長短、輸入輸出點數(shù)和CPU的運算速度都會影響掃描周期。17.在電氣控制電路中，接觸器的主觸點一般用于控制（）。A.控制電路B.主電路C.信號電路D.以上都不對答案：B解析：接觸器的主觸點具有較大的額定電流，用于接通和斷開主電路，控制電動機等大功率負載的運行?？刂齐娐芬话阌山佑|器的輔助觸點和其他控制電器組成；信號電路用于傳輸信號。18.下列哪種指令用于將一個數(shù)據(jù)傳送到指定的存儲單元（）。A.傳送指令B.比較指令C.移位指令D.計數(shù)指令答案：A解析：傳送指令的作用就是將一個數(shù)據(jù)從一個存儲單元或數(shù)據(jù)源傳送到指定的存儲單元。比較指令用于比較兩個數(shù)據(jù)的大小；移位指令用于對數(shù)據(jù)進行移位操作；計數(shù)指令用于對脈沖信號進行計數(shù)。19.行程開關的作用是（）。A.控制電動機的正反轉B.控制電動機的啟停C.檢測運動部件的位置D.保護電動機過載答案：C解析：行程開關是一種位置開關，它可以安裝在運動部件的行程終點或特定位置，當運動部件到達該位置時，行程開關動作，發(fā)出信號，用于檢測運動部件的位置。控制電動機正反轉一般用接觸器等實現(xiàn)；控制電動機啟停用按鈕等；保護電動機過載用熱繼電器。20.在PLC中，定時器的定時時間由（）決定。A.定時器的類型B.定時器的設定值C.掃描周期D.以上都不對答案：B解析：定時器的定時時間由其設定值決定，用戶可以根據(jù)需要設置定時器的設定值，當定時器開始計時，達到設定值時，定時器觸點動作。定時器的類型決定了其工作方式；掃描周期會影響定時器計時的精度，但不是決定定時時間的主要因素。二、多項選擇題（每題3分，共10題，總計30分）1.下列屬于低壓電器的有（）。A.刀開關B.接觸器C.斷路器D.熔斷器答案：ABCD解析：低壓電器是指用于交流50Hz（或60Hz）、額定電壓1200V及以下，直流額定電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護、控制或調節(jié)作用的電器。刀開關、接觸器、斷路器、熔斷器都屬于低壓電器的范疇。2.三相異步電動機的調速方法有（）。A.改變電源頻率調速B.改變磁極對數(shù)調速C.改變轉差率調速D.改變電壓調速答案：ABC解析：三相異步電動機的調速方法主要有改變電源頻率調速（變頻調速）、改變磁極對數(shù)調速和改變轉差率調速。改變電壓調速雖然也能在一定程度上影響電動機的轉速，但不是主要的調速方法，且單純改變電壓調速效果有限，容易造成電動機發(fā)熱等問題。3.PLC的編程語言有（）。A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.結構化文本答案：ABCD解析：PLC常用的編程語言包括梯形圖、指令表、功能塊圖和結構化文本。梯形圖形象直觀，類似繼電器控制電路；指令表用助記符編程；功能塊圖用功能塊表示程序；結構化文本類似于高級編程語言。4.電氣控制電路中的保護環(huán)節(jié)有（）。A.短路保護B.過載保護C.欠壓保護D.失壓保護答案：ABCD解析：電氣控制電路中常見的保護環(huán)節(jié)包括短路保護（如熔斷器）、過載保護（如熱繼電器）、欠壓保護（當電壓低于一定值時切斷電路）和失壓保護（當電源失電后，防止電源恢復時電動機自行啟動）。5.下列關于熱繼電器的說法正確的有（）。A.熱繼電器主要用于過載保護B.熱繼電器的動作時間與過載電流大小有關C.熱繼電器的雙金屬片受熱時會彎曲D.熱繼電器可以用于短路保護答案：ABC解析：熱繼電器主要是利用電流的熱效應來實現(xiàn)過載保護的，其動作時間與過載電流大小有關，過載電流越大，動作時間越短。熱繼電器的雙金屬片由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬組成，受熱時會彎曲。但熱繼電器不能用于短路保護，短路保護一般由熔斷器等快速切斷電路的元件來完成。6.交流接觸器的組成部分有（）。A.電磁系統(tǒng)B.觸點系統(tǒng)C.滅弧裝置D.輔助部件答案：ABCD解析：交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)（用于產(chǎn)生電磁吸力使觸點閉合）、觸點系統(tǒng)（包括主觸點和輔助觸點，用于接通和斷開電路）、滅弧裝置（用于熄滅觸點分斷時產(chǎn)生的電?。┖洼o助部件（如外殼、彈簧等）組成。7.在PLC程序設計中，常用的編程方法有（）。A.經(jīng)驗設計法B.邏輯設計法C.順序控制設計法D.狀態(tài)轉移圖設計法答案：ABCD解析：在PLC程序設計中，經(jīng)驗設計法是根據(jù)以往的設計經(jīng)驗來編寫程序；邏輯設計法是基于邏輯代數(shù)的原理進行程序設計；順序控制設計法適用于按順序執(zhí)行的控制任務；狀態(tài)轉移圖設計法通過繪制狀態(tài)轉移圖來設計程序，直觀清晰，便于理解和實現(xiàn)。8.下列哪些電器屬于主令電器（）。A.按鈕B.行程開關C.接近開關D.時間繼電器答案：ABC解析：主令電器是用于發(fā)布命令或信號的電器，按鈕可以手動發(fā)出控制信號，行程開關用于檢測運動部件的位置并發(fā)出信號，接近開關可以非接觸式地檢測物體的接近并發(fā)出信號，它們都屬于主令電器。時間繼電器主要用于延時控制，不屬于主令電器。9.三相異步電動機的啟動方式有（）。A.直接啟動B.星-三角降壓啟動C.自耦變壓器降壓啟動D.軟啟動答案：ABCD解析：三相異步電動機的啟動方式有直接啟動（適用于小功率電動機）、星-三角降壓啟動（用于正常運行時三角形接法的電動機）、自耦變壓器降壓啟動（可以獲得不同的降壓比）和軟啟動（通過改變電壓等方式實現(xiàn)平滑啟動）。10.PLC的輸入輸出模塊按信號類型可分為（）。A.數(shù)字量輸入模塊B.數(shù)字量輸出模塊C.模擬量輸入模塊D.模擬量輸出模塊答案：ABCD解析：PLC的輸入輸出模塊根據(jù)信號類型可分為數(shù)字量輸入模塊（接收開關量信號）、數(shù)字量輸出模塊（輸出開關量信號）、模擬量輸入模塊（接收連續(xù)變化的模擬信號）和模擬量輸出模塊（輸出連續(xù)變化的模擬信號）。三、判斷題（每題1分，共10題，總計10分）1.熱繼電器可以用作短路保護。（）答案：錯誤解析：熱繼電器主要用于過載保護，由于其動作時間相對較長，不能在短路時迅速切斷電路，所以不能用作短路保護，短路保護一般用熔斷器等。2.交流接觸器的主觸點和輔助觸點都可以用于控制主電路。（）答案：錯誤解析：交流接觸器的主觸點用于控制主電路，其額定電流較大；輔助觸點主要用于控制電路，額定電流較小，不能用于控制主電路。3.PLC的掃描周期越短越好。（）答案：錯誤解析：一般情況下，較短的掃描周期可以提高PLC的響應速度，但并不是越短越好。掃描周期過短可能會增加CPU的負擔，而且對于一些對響應速度要求不高的系統(tǒng)，過短的掃描周期會造成資源浪費。4.時間繼電器只能實現(xiàn)通電延時。（）答案：錯誤解析：時間繼電器有通電延時型和斷電延時型兩種，不僅可以實現(xiàn)通電延時，還可以實現(xiàn)斷電延時。5.在PLC中，輸入繼電器和輸出繼電器都可以由程序指令驅動。（）答案：錯誤解析：輸入繼電器只能由外部信號驅動，輸出繼電器由程序指令驅動，所以該說法錯誤。6.三相異步電動機的轉速與電源頻率成正比。（）答案：正確解析：根據(jù)三相異步電動機的轉速公式\(n=60f(1-s)/p\)（其中\(zhòng)(n\)為轉速，\(f\)為電源頻率，\(s\)為轉差率，\(p\)為磁極對數(shù)），在磁極對數(shù)和轉差率一定的情況下，轉速與電源頻率成正比。7.按鈕開關的常開觸點和常閉觸點是同時動作的。（）答案：錯誤解析：按鈕開關按下時，常開觸點閉合，常閉觸點斷開；松開時，常開觸點斷開，常閉觸點閉合，它們不是同時動作的。8.熔斷器的熔體額定電流越大越好。（）答案：錯誤解析：熔斷器的熔體額定電流應根據(jù)負載的工作電流合理選擇。如果熔體額定電流過大，當電路發(fā)生過載或短路時，熔體可能不會熔斷，無法起到保護電路的作用。9.在PLC程序中，定時器和計數(shù)器可以相互轉換使用。（）答案：錯誤解析：定時器和計數(shù)器雖然都是PLC中的常用元件，但它們的功能和工作原理不同，定時器用于延時控制，計數(shù)器用于對脈沖信號進行計數(shù)，一般不能相互轉換使用。10.電氣控制電路中的自鎖環(huán)節(jié)可以保證電路在按下啟動按鈕后持續(xù)通電。（）答案：正確解析：自鎖環(huán)節(jié)是通過將接觸器的常開輔助觸點并聯(lián)在啟動按鈕兩端來實現(xiàn)的，當按下啟動按鈕使接觸器吸合后，常開輔助觸點閉合，即使松開啟動按鈕，接觸器也能通過自鎖觸點保持吸合狀態(tài)，保證電路持續(xù)通電。四、簡答題（每題5分，共2題，總計10分）1.簡述PLC的掃描工作過程。答案：PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其掃描工作過程主要包括以下三個階段：（1）輸入采樣階段：PLC以掃描方式依次讀入所有輸入端子的狀態(tài)，并將其存入輸入映像寄存器中。在本掃描周期內，輸入映像寄存器的內容不會再受輸入信號的影響，直到下一個掃描周期的輸入采樣階段。（2）程序執(zhí)行階段：PLC按順序對用戶程序進行掃描，從第一條指令開始，逐條執(zhí)行，根據(jù)輸入映像寄存器和其他元件映像寄存器的狀態(tài)，進行邏輯運算和數(shù)據(jù)處理，并將運算結果存入相應的元件映像寄存器中。（3）輸出刷新階段：在所有程序執(zhí)行完畢后，將輸出映像寄存器中的內容傳送到輸出鎖存器中，通過輸出模塊驅動外部負載。然后，PLC又重新開始下一個掃描周期。2.簡述三相異步電動機正反轉控制電路中互鎖環(huán)節(jié)的作用和實現(xiàn)方法。答案：作用：在三相異步電動機正反轉控制電路中，互鎖環(huán)節(jié)的作用是防止正轉接觸器和反轉接觸器同時吸合，避免造成電源短路。因為如果兩個接觸器同時吸合，會使三相電源的兩相直接短路，產(chǎn)生很大的短路電流，可能損壞電器設備甚至引發(fā)安全事故。實現(xiàn)方法：一般采用電氣互鎖和機械互鎖兩種方式。電氣互鎖是將正轉接觸器的常閉觸點串聯(lián)在反轉接觸器的線圈電路中，反轉接觸器的常閉觸點串聯(lián)在正轉接觸器的線圈電路中。當正轉接觸器吸合時，其常閉觸點斷開，使反轉接觸器無法吸合；反之，當反轉接觸器吸合時，其常閉觸點斷開，使正轉接觸器無法吸合。機械互鎖通常是采用復合按鈕，按鈕的常開觸點用于控制接觸器的吸合，常閉觸點用于實現(xiàn)互鎖，當按下正轉按鈕時，其常閉觸點先斷開，切斷反轉接觸器的控制電路，然后常開觸點閉合，使正轉接觸器吸合；按下反轉按鈕時同理。五、設計題（10分）設計