2025年大學（自動化）電氣控制系統(tǒng)設計綜合測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.以下哪種控制器不屬于電氣控制系統(tǒng)常用的控制器類型？（）A.PLCB.單片機C.繼電器D.工控機2.在電氣控制系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)控制的電路通常采用（）。A.接觸器聯(lián)鎖B.按鈕聯(lián)鎖C.接觸器和按鈕雙重聯(lián)鎖D.時間繼電器聯(lián)鎖3.對于一個簡單的三相異步電動機直接啟動控制系統(tǒng)，其主電路中不需要的電器元件是（）。A.斷路器B.接觸器C.熱繼電器D.速度繼電器4.電氣控制系統(tǒng)設計中，確定控制方案時首先要考慮的是（）。A.系統(tǒng)的可靠性B.控制精度C.經(jīng)濟性D.生產(chǎn)工藝要求5.以下關于PLC編程語言的說法，錯誤的是（）。A.梯形圖是最常用的編程語言B.指令表編程直觀易懂C.功能塊圖適合復雜邏輯控制D.結(jié)構(gòu)化文本類似于高級編程語言6.在設計電氣控制系統(tǒng)時，選擇電氣元件的額定電流通常要考慮（）。A.負載的額定電流B.負載的啟動電流C.電路的短路電流D.以上都要考慮7.用于檢測電機轉(zhuǎn)速的傳感器是（）。A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.速度傳感器D.位置傳感器8.電氣控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)順序控制的常用方法是（）。A.時間繼電器B.計數(shù)器C.順序控制器D.以上都可以9.對于一個具有過載保護的電機控制電路，熱繼電器的常閉觸點應串聯(lián)在（）。A.控制電路中B.主電路中C.信號電路中D.以上都不對10.在自動化生產(chǎn)線的電氣控制系統(tǒng)中，通常采用（）來協(xié)調(diào)各個設備的運行。A.分布式控制系統(tǒng)B.集中控制系統(tǒng)C.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)D.以上都可以第II卷（非選擇題，共70分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請將答案填在題中的橫線上。1.電氣控制系統(tǒng)主要由控制電路、______、執(zhí)行元件和檢測元件等組成。2.三相異步電動機的調(diào)速方法有______調(diào)速、轉(zhuǎn)差率調(diào)速和變極調(diào)速。3.PLC的編程語言中，______是一種圖形化編程語言，類似于電氣原理圖。4.電氣控制系統(tǒng)設計的基本步驟包括確定控制要求______、選擇電氣元件、繪制電氣原理圖和編寫設計說明書。5.熱繼電器是利用電流的______效應來工作的，用于電動機的過載保護。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述電氣控制系統(tǒng)中常用的保護環(huán)節(jié)有哪些？2.說明PLC控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)相比有哪些優(yōu)點？3.如何實現(xiàn)三相異步電動機的降壓啟動？簡述一種降壓啟動方法的原理。4.在電氣控制系統(tǒng)設計中，如何提高系統(tǒng)的可靠性？（三）設計題（共20分）答題要求：設計一個三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路，要求具有接觸器和按鈕雙重聯(lián)鎖功能。請畫出電氣原理圖，并標注主要電器元件。（四）分析題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：某自動化生產(chǎn)線上有一臺三相異步電動機，采用PLC進行控制。該電動機需要實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，并且在啟動和停止時要有一定的延時。PLC的輸入信號有啟動按鈕、停止按鈕、正轉(zhuǎn)按鈕、反轉(zhuǎn)按鈕；輸出信號有正轉(zhuǎn)接觸器線圈、反轉(zhuǎn)接觸器線圈。問題：請設計PLC的I/O分配表，并編寫實現(xiàn)上述控制要求的梯形圖程序。（五）綜合題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：某工廠的一個車間有多個設備，需要設計一個電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)對這些設備的集中控制和協(xié)調(diào)運行。車間設備包括一臺三相異步電動機、兩臺直流電動機、若干個電磁閥和指示燈?？刂埔笕缦拢?.三相異步電動機能夠正反轉(zhuǎn)，并且具有過載保護和欠壓保護。2.直流電動機能夠調(diào)速，調(diào)速范圍為0-1000r/min。3.電磁閥能夠根據(jù)不同的工藝要求進行通斷控制。4.指示燈用于顯示設備的運行狀態(tài)。問題：請設計該車間電氣控制系統(tǒng)的總體方案，包括控制方式、主要電器元件的選擇和電氣原理圖的繪制思路。答案：1.D2.C3.D4.D5.B6.D7.C8.D9.A10.C填空題答案：1.主電路2.變頻3.梯形圖4.設計控制電路5.熱簡答題答案：1.短路保護、過載保護、欠壓保護、過壓保護、失壓保護等。2.可靠性高、靈活性強、編程簡單、易于實現(xiàn)復雜控制、維護方便等。3.星三角降壓啟動：啟動時電機定子繞組接成星形，降低啟動電壓，限制啟動電流；運行時接成三角形，正常運行。4.合理選擇電器元件、采用冗余設計、完善保護環(huán)節(jié)、加強抗干擾措施等。設計題答案：略分析題答案：I/O分配表：啟動按鈕接I0.0，停止按鈕接I0.1，正轉(zhuǎn)按鈕接I0.2，反轉(zhuǎn)按鈕接I0.3，正轉(zhuǎn)接觸器線圈接Q0.0，反轉(zhuǎn)接觸器線圈接Q0.1。梯形圖程序略。綜合題答案：控制方式可采用PLC