電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2025年中級工程師考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20題，總計(jì)40分）1.在電氣控制系統(tǒng)中，熱繼電器的作用是（）A.短路保護(hù)B.過載保護(hù)C.欠壓保護(hù)D.失壓保護(hù)答案：B。熱繼電器主要是利用電流的熱效應(yīng)原理，當(dāng)電路出現(xiàn)過載時(shí)，熱元件發(fā)熱使雙金屬片變形，推動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，從而對電路起到過載保護(hù)作用。而短路保護(hù)一般用熔斷器，欠壓和失壓保護(hù)常用接觸器等實(shí)現(xiàn)。2.可編程控制器（PLC）中，TON指令是（）A.通電延時(shí)定時(shí)器B.斷電延時(shí)定時(shí)器C.保持型通電延時(shí)定時(shí)器D.脈沖定時(shí)器答案：A。TON是通電延時(shí)定時(shí)器指令，當(dāng)使能輸入有效時(shí)，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，定時(shí)器觸點(diǎn)動(dòng)作。3.三相異步電動(dòng)機(jī)采用Y-△降壓啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩分別降為直接啟動(dòng)時(shí)的（）A.1/√3，1/√3B.1/3，1/3C.1/√3，1/3D.1/3，1/√3答案：B。Y-△降壓啟動(dòng)時(shí)，定子繞組在啟動(dòng)時(shí)接成Y形，正常運(yùn)行時(shí)接成△形。啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩都降為直接啟動(dòng)時(shí)的1/3。4.電氣控制系統(tǒng)圖中，QS通常表示（）A.斷路器B.接觸器C.刀開關(guān)D.熱繼電器答案：C。在電氣控制系統(tǒng)圖中，QS表示刀開關(guān)，用于隔離電源；斷路器用QF表示，接觸器用KM表示，熱繼電器用FR表示。5.以下哪種傳感器可用于檢測物體的接近或存在（）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.接近開關(guān)D.流量傳感器答案：C。接近開關(guān)可以檢測物體的接近或存在，無需與物體直接接觸；溫度傳感器用于測量溫度，壓力傳感器用于測量壓力，流量傳感器用于測量流體的流量。6.在PLC編程中，用于將兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相加的指令是（）A.ADDB.SUBC.MULD.DIV答案：A。ADD是加法指令，SUB是減法指令，MUL是乘法指令，DIV是除法指令。7.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法不包括（）A.改變電樞電壓調(diào)速B.改變勵(lì)磁磁通調(diào)速C.改變電源頻率調(diào)速D.改變電樞回路電阻調(diào)速答案：C。改變電源頻率調(diào)速是交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法，直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有改變電樞電壓調(diào)速、改變勵(lì)磁磁通調(diào)速和改變電樞回路電阻調(diào)速。8.電氣控制柜中，為了防止電磁干擾，通常采用（）A.接地措施B.增加電容C.增加電感D.提高電壓答案：A。接地措施可以有效將電磁干擾引入大地，減少電磁干擾對電氣設(shè)備的影響；增加電容和電感主要用于濾波等其他電路功能，提高電壓與防止電磁干擾無關(guān)。9.以下關(guān)于繼電器和接觸器的說法，錯(cuò)誤的是（）A.繼電器用于控制小電流電路B.接觸器用于控制大電流電路C.繼電器和接觸器的工作原理不同D.接觸器有主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)答案：C。繼電器和接觸器的工作原理基本相同，都是利用電磁吸力來控制觸點(diǎn)的通斷；繼電器一般用于控制小電流電路，接觸器用于控制大電流電路，且接觸器有主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。10.在三相交流電路中，線電壓與相電壓的關(guān)系是（）A.線電壓等于相電壓B.線電壓是相電壓的√3倍C.相電壓是線電壓的√3倍D.線電壓是相電壓的3倍答案：B。在三相交流電路中，對于星形連接，線電壓是相電壓的√3倍，且線電壓超前相應(yīng)相電壓30°。11.可編程控制器的編程語言不包括（）A.梯形圖B.指令表C.高級語言D.功能塊圖答案：C?？删幊炭刂破鞒Ｓ玫木幊陶Z言有梯形圖、指令表、功能塊圖、順序功能圖等，高級語言一般不用于PLC編程。12.三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向取決于（）A.電源電壓大小B.電源頻率C.定子繞組的相序D.轉(zhuǎn)子電阻答案：C。三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向取決于定子繞組的相序，改變相序即可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向；電源電壓大小影響電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，電源頻率影響電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子電阻影響電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能。13.熱繼電器的整定電流是指（）A.熱繼電器能夠長期通過而不動(dòng)作的最大電流B.熱繼電器能夠長期通過而不動(dòng)作的最小電流C.熱繼電器動(dòng)作時(shí)的電流D.熱繼電器復(fù)位時(shí)的電流答案：A。熱繼電器的整定電流是指熱繼電器能夠長期通過而不動(dòng)作的最大電流，當(dāng)電流超過整定電流一定時(shí)間后，熱繼電器動(dòng)作。14.以下哪種控制方式屬于開環(huán)控制（）A.反饋控制B.前饋控制C.程序控制D.自適應(yīng)控制答案：C。程序控制是按照預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行控制，不需要對輸出進(jìn)行反饋，屬于開環(huán)控制；反饋控制、自適應(yīng)控制都需要根據(jù)輸出的反饋信息進(jìn)行調(diào)整，屬于閉環(huán)控制，前饋控制是在干擾因素影響系統(tǒng)之前就進(jìn)行控制，一般也結(jié)合反饋控制使用。15.在電氣控制系統(tǒng)中，熔斷器的額定電流應(yīng)（）被保護(hù)電路的最大正常工作電流。A.大于B.小于C.等于D.遠(yuǎn)小于答案：A。熔斷器的額定電流應(yīng)大于被保護(hù)電路的最大正常工作電流，這樣在正常工作時(shí)熔斷器不會(huì)熔斷，而當(dāng)電路發(fā)生短路等故障時(shí)，熔斷器能夠及時(shí)熔斷，起到保護(hù)作用。16.直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能比交流伺服電動(dòng)機(jī)（）A.好B.差C.一樣D.無法比較答案：A。直流伺服電動(dòng)機(jī)具有良好的調(diào)速性能，可以在較寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)速，而交流伺服電動(dòng)機(jī)雖然近年來調(diào)速性能也有很大提高，但總體來說直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能更好。17.可編程控制器的掃描周期包括（）A.輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新B.輸入刷新、程序執(zhí)行、輸出采樣C.輸入采樣、程序采樣、輸出刷新D.輸入刷新、程序刷新、輸出采樣答案：A。可編程控制器的掃描周期包括輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。在輸入采樣階段，PLC讀取輸入信號的狀態(tài)；在程序執(zhí)行階段，PLC按照用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算；在輸出刷新階段，PLC將運(yùn)算結(jié)果輸出到輸出端。18.三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流通常是額定電流的（）A.1-2倍B.3-5倍C.5-7倍D.7-9倍答案：C。三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為零，轉(zhuǎn)差率最大，定子電流很大，通常是額定電流的5-7倍。19.電氣控制系統(tǒng)中，常用的聯(lián)鎖控制方法不包括（）A.機(jī)械聯(lián)鎖B.電氣聯(lián)鎖C.時(shí)間聯(lián)鎖D.手動(dòng)聯(lián)鎖答案：D。電氣控制系統(tǒng)中常用的聯(lián)鎖控制方法有機(jī)械聯(lián)鎖、電氣聯(lián)鎖和時(shí)間聯(lián)鎖等，手動(dòng)聯(lián)鎖不屬于常見的聯(lián)鎖控制方法。20.以下哪種電動(dòng)機(jī)適用于需要頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)的場合（）A.直流電動(dòng)機(jī)B.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)C.單相異步電動(dòng)機(jī)D.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)答案：A。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的啟動(dòng)和制動(dòng)性能，能夠適應(yīng)頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)的場合；三相籠型異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大，不適合頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)；單相異步電動(dòng)機(jī)功率較小，一般用于小型設(shè)備；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)主要用于精確的位置控制。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題，總計(jì)30分）1.電氣控制系統(tǒng)的基本控制規(guī)律有（）A.自鎖控制B.互鎖控制C.順序控制D.時(shí)間控制答案：ABCD。自鎖控制可以使接觸器等電器在啟動(dòng)后保持通電狀態(tài)；互鎖控制用于防止兩個(gè)或多個(gè)電器同時(shí)動(dòng)作；順序控制可以使電器按照一定的順序動(dòng)作；時(shí)間控制則是根據(jù)時(shí)間來控制電器的動(dòng)作。2.可編程控制器的特點(diǎn)包括（）A.可靠性高B.編程簡單C.通用性強(qiáng)D.體積大答案：ABC。可編程控制器具有可靠性高、編程簡單、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，它采用了一系列抗干擾措施，保證了在工業(yè)環(huán)境下的可靠運(yùn)行；其編程語言簡單易懂，易于掌握；可以通過不同的編程實(shí)現(xiàn)多種控制功能，通用性強(qiáng)。而且PLC體積小巧，便于安裝和使用。3.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有（）A.改變磁極對數(shù)調(diào)速B.改變電源頻率調(diào)速C.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速D.改變電壓調(diào)速答案：ABC。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有改變磁極對數(shù)調(diào)速、改變電源頻率調(diào)速和改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。改變電壓調(diào)速一般不能實(shí)現(xiàn)大范圍的調(diào)速，且不是三相異步電動(dòng)機(jī)主要的調(diào)速方法。4.傳感器在電氣控制系統(tǒng)中的作用有（）A.檢測物理量B.轉(zhuǎn)換信號C.控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)D.反饋信息答案：ABD。傳感器可以檢測各種物理量，如溫度、壓力、位移等，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，這些信號可以用于反饋信息，使控制系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整；而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是由控制器發(fā)出的控制信號來實(shí)現(xiàn)的，傳感器本身不直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。5.電氣控制系統(tǒng)圖包括（）A.電氣原理圖B.電氣安裝接線圖C.電氣元件布置圖D.電氣流程圖答案：ABC。電氣控制系統(tǒng)圖主要包括電氣原理圖、電氣安裝接線圖和電氣元件布置圖。電氣原理圖用于表示電路的工作原理；電氣安裝接線圖用于指導(dǎo)電氣設(shè)備的安裝和接線；電氣元件布置圖用于表示電氣元件的安裝位置。電氣流程圖一般不屬于電氣控制系統(tǒng)圖的范疇。6.直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法有（）A.能耗制動(dòng)B.反接制動(dòng)C.回饋制動(dòng)D.機(jī)械制動(dòng)答案：ABC。直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)和回饋制動(dòng)。能耗制動(dòng)是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉；反接制動(dòng)是通過改變電動(dòng)機(jī)的電源相序來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)；回饋制動(dòng)是在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，將電能回饋給電網(wǎng)。機(jī)械制動(dòng)一般是通過機(jī)械裝置來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，不屬于直流電動(dòng)機(jī)特有的制動(dòng)方法。7.可編程控制器的輸入輸出模塊類型有（）A.開關(guān)量輸入模塊B.開關(guān)量輸出模塊C.模擬量輸入模塊D.模擬量輸出模塊答案：ABCD?？删幊炭刂破鞯妮斎胼敵瞿K類型包括開關(guān)量輸入模塊，用于接收開關(guān)信號；開關(guān)量輸出模塊，用于輸出開關(guān)信號；模擬量輸入模塊，用于接收模擬信號，如電壓、電流等；模擬量輸出模塊，用于輸出模擬信號。8.電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)有（）A.短路保護(hù)B.過載保護(hù)C.欠壓保護(hù)D.失壓保護(hù)答案：ABCD。電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)包括短路保護(hù)，防止電路因短路而損壞；過載保護(hù)，防止電器設(shè)備因過載而損壞；欠壓保護(hù)，當(dāng)電源電壓過低時(shí)，保護(hù)電器設(shè)備；失壓保護(hù)，當(dāng)電源失壓時(shí)，防止電器設(shè)備在恢復(fù)供電時(shí)自行啟動(dòng)。9.以下哪些是接觸器的組成部分（）A.電磁系統(tǒng)B.觸點(diǎn)系統(tǒng)C.滅弧裝置D.復(fù)位彈簧答案：ABCD。接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置和復(fù)位彈簧等組成。電磁系統(tǒng)用于產(chǎn)生電磁吸力，使觸點(diǎn)閉合或斷開；觸點(diǎn)系統(tǒng)用于接通或斷開電路；滅弧裝置用于熄滅觸點(diǎn)斷開時(shí)產(chǎn)生的電??；復(fù)位彈簧用于使觸點(diǎn)在斷電后恢復(fù)到初始狀態(tài)。10.電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則有（）A.滿足生產(chǎn)工藝要求B.保證系統(tǒng)的安全可靠C.操作和維護(hù)方便D.經(jīng)濟(jì)合理答案：ABCD。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則包括滿足生產(chǎn)工藝要求，使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)所需的功能；保證系統(tǒng)的安全可靠，避免出現(xiàn)故障和事故；操作和維護(hù)方便，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；經(jīng)濟(jì)合理，降低系統(tǒng)的成本。三、判斷題（每題1分，共10題，總計(jì)10分）1.熱繼電器在電路中可以作為短路保護(hù)使用。（）答案：錯(cuò)誤。熱繼電器主要用于過載保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間較長，不能在短路時(shí)迅速切斷電路，短路保護(hù)一般用熔斷器或斷路器。2.可編程控制器的掃描周期越短，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快。（）答案：正確。掃描周期短意味著PLC能夠更快地對輸入信號進(jìn)行處理和輸出，系統(tǒng)的響應(yīng)速度也就越快。3.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，與磁極對數(shù)成反比。（）答案：正確。根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式\(n=60f(1-s)/p\)（其中\(zhòng)(n\)為轉(zhuǎn)速，\(f\)為電源頻率，\(s\)為轉(zhuǎn)差率，\(p\)為磁極對數(shù)），在轉(zhuǎn)差率一定的情況下，轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，與磁極對數(shù)成反比。4.傳感器的精度越高，其可靠性就一定越高。（）答案：錯(cuò)誤。傳感器的精度和可靠性是兩個(gè)不同的指標(biāo)，精度高表示傳感器測量的準(zhǔn)確程度高，但可靠性還與傳感器的穩(wěn)定性、抗干擾能力等因素有關(guān)，精度高的傳感器不一定可靠性就高。5.電氣控制系統(tǒng)中，接觸器的主觸點(diǎn)用于控制主電路，輔助觸點(diǎn)用于控制控制電路。（）答案：正確。接觸器的主觸點(diǎn)通常通過較大的電流，用于控制主電路；輔助觸點(diǎn)通過的電流較小，用于控制控制電路，實(shí)現(xiàn)自鎖、互鎖等功能。6.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍比交流電動(dòng)機(jī)窄。（）答案：錯(cuò)誤。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的調(diào)速性能，可以在較寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)速，而交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速相對復(fù)雜，調(diào)速范圍一般不如直流電動(dòng)機(jī)寬。7.可編程控制器的輸入輸出模塊可以直接連接強(qiáng)電設(shè)備。（）答案：錯(cuò)誤?？删幊炭刂破鞯妮斎胼敵瞿K一般輸出的是弱電信號，不能直接連接強(qiáng)電設(shè)備，需要通過中間繼電器等進(jìn)行隔離和轉(zhuǎn)換。8.三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比。（）答案：正確。三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩公式為\(T_{st}=K_{T}U_{1}^{2}R_{2}/(R_{2}^{2}+X_{20}^{2})\)（其中\(zhòng)(T_{st}\)為啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，\(U_{1}\)為電源電壓，\(R_{2}\)為轉(zhuǎn)子電阻，\(X_{20}\)為轉(zhuǎn)子繞組的漏電抗），在其他參數(shù)一定的情況下，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比。9.電氣控制系統(tǒng)中的聯(lián)鎖控制可以防止誤操作。（）答案：正確。聯(lián)鎖控制可以使電器設(shè)備按照一定的邏輯關(guān)系動(dòng)作，避免因誤操作而導(dǎo)致設(shè)備損壞或事故發(fā)生。10.傳感器的靈敏度越高越好。（）答案：錯(cuò)誤。傳感器的靈敏度應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用場景來選擇，靈敏度過高可能會(huì)導(dǎo)致傳感器對微小的干擾信號也產(chǎn)生響應(yīng)，從而影響測量的準(zhǔn)確性和可靠性。四、簡答題（每題5分，共4題，總計(jì)20分）1.簡述可編程控制器（PLC）的工作原理。答：可編程控制器采用循環(huán)掃描的工作方式，其工作過程主要包括三個(gè)階段。首先是輸入采樣階段，PLC以掃描方式順序讀取所有輸入端子的狀態(tài)，并將其存入輸入映像寄存器中。在這個(gè)階段，輸入映像寄存器被刷新，此后在本掃描周期內(nèi)，無論輸入信號如何變化，輸入映像寄存器的內(nèi)容都不會(huì)改變。接著是程序執(zhí)行階段，PLC按照用戶程序依次對各條指令進(jìn)行掃描，并根據(jù)輸入映像寄存器和其他元件映像寄存器的狀態(tài)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果存入相應(yīng)的元件映像寄存器中。最后是輸出刷新階段，在所有指令執(zhí)行完畢后，PLC將輸出映像寄存器中的內(nèi)容傳送到輸出鎖存器中，并通過輸出端子驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。完成輸出刷新后，PLC又回到輸入采樣階段，開始下一個(gè)掃描周期。2.三相異步電動(dòng)機(jī)常用的啟動(dòng)方法有哪些？各有什么特點(diǎn)？答：三相異步電動(dòng)機(jī)常用的啟動(dòng)方法有直接啟動(dòng)和降壓啟動(dòng)。直接啟動(dòng)是將電動(dòng)機(jī)的定子繞組直接接到額定電壓的電源上啟動(dòng)。其特點(diǎn)是啟動(dòng)設(shè)備簡單，啟動(dòng)時(shí)間短，啟動(dòng)過程迅速，但啟動(dòng)電流大，一般為額定電流的5-7倍，會(huì)引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)，影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行，因此只適用于小容量的電動(dòng)機(jī)。降壓啟動(dòng)是在啟動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，啟動(dòng)結(jié)束后再將電壓恢復(fù)到額定值。常見的降壓啟動(dòng)方法有Y-△降壓啟動(dòng)、自耦變壓器降壓啟動(dòng)等。Y-△降壓啟動(dòng)的特點(diǎn)是啟動(dòng)設(shè)備成本低，接線簡單，但只適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為△形連接的電動(dòng)機(jī)，且啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩降為直接啟動(dòng)時(shí)的1/3。自耦變壓器降壓啟動(dòng)的特點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩可以通過改變自耦變壓器的抽頭來調(diào)節(jié)，適用于不同容量和負(fù)載類型的電動(dòng)機(jī)，但啟動(dòng)設(shè)備體積大，成本高。3.簡述傳感器在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。答：傳感器在電氣控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。在檢測方面，傳感器可以檢測各種物理量，如溫度傳感器用于檢測環(huán)境溫度，壓力傳感器