2025年電氣與plc考試試卷及答案一、單項選擇題（每題3分，共15分）1.某直流電路中，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=0.5Ω，外接負(fù)載電阻R=5.5Ω，則電路中的電流I和負(fù)載端電壓U分別為（）。A.2A，11VB.1.8A，9.9VC.2.4A，13.2VD.1.5A，8.25V2.三相異步電動機采用星-三角降壓啟動時，啟動電流為直接啟動的（）。A.1/√3倍B.1/3倍C.√3倍D.3倍3.西門子S7-1200PLC中，用于存儲用戶程序和數(shù)據(jù)的存儲器類型是（）。A.RAMB.EEPROMC.FlashD.硬盤4.梯形圖中，若某輸出線圈Y0的邏輯表達(dá)式為“(I0.0ANDNOTI0.1)ORI0.2”，則當(dāng)I0.0=1、I0.1=1、I0.2=0時，Y0的狀態(tài)為（）。A.1B.0C.保持原狀態(tài)D.閃爍5.工業(yè)觸摸屏與PLC通信時，若選擇ModbusRTU協(xié)議，通常采用的物理接口是（）。A.RS232B.RS485C.CAND.Ethernet二、填空題（每題2分，共10分）1.PLC的掃描周期主要由______、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段三部分組成。2.熱繼電器在電氣控制電路中主要用于______保護。3.步進(jìn)電機的步距角為1.8°，驅(qū)動器細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)為8，則每輸入一個脈沖，電機實際轉(zhuǎn)過的角度為______。4.變頻器的控制方式中，V/F控制的核心是保持______恒定以避免電機磁飽和。5.RS485總線支持多節(jié)點通信，理論上最多可連接______個從站。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述PLC的工作原理。2.列舉三相異步電動機的三種調(diào)速方法，并說明其適用場景。3.梯形圖設(shè)計時需遵循哪些基本原則？（至少列出4條）4.電氣控制回路中，互鎖的作用是什么？試舉例說明。5.簡述變頻器參數(shù)設(shè)置的基本步驟（以恒壓供水系統(tǒng)為例）。四、分析題（每題12分，共24分）1.圖1所示為某電動機正反轉(zhuǎn)控制的梯形圖程序（部分），請指出其中存在的錯誤，并給出修正方案。（注：I0.0為正轉(zhuǎn)啟動按鈕，I0.1為反轉(zhuǎn)啟動按鈕，I0.2為停止按鈕，Q0.0控制正轉(zhuǎn)接觸器，Q0.1控制反轉(zhuǎn)接觸器）梯形圖邏輯：第一行：I0.0→Q0.0（自鎖）第二行：I0.1→Q0.1（自鎖）第三行：I0.2→常閉觸點→切斷Q0.0和Q0.12.某傳送帶控制系統(tǒng)中，按下啟動按鈕（I0.0）后，傳送帶（Q0.0）應(yīng)啟動；若物料檢測傳感器（I0.1）檢測到物料，傳送帶繼續(xù)運行；若5秒內(nèi)未檢測到物料，傳送帶停止并報警（Q0.1）。現(xiàn)有用戶程序如下，請分析程序是否滿足要求，若不滿足，說明原因并修改。程序邏輯：LDI0.0OUTM0.0LDM0.0ANDI0.1OUTQ0.0LDM0.0ANII0.1TMRT0K50（5秒）LDT0OUTQ0.1五、綜合應(yīng)用題（21分）某自動送料系統(tǒng)工藝要求如下：初始狀態(tài)：料倉（S1，I0.0）有料（常閉觸點，無料時斷開），送料小車（S2，I0.1）停在原點（常閉觸點，離開時斷開）。啟動按鈕（I0.2）按下后，送料小車前進(jìn)（Q0.0）；到達(dá)卸料位（S3，I0.3，常開觸點，到位時閉合）后停止前進(jìn)，卸料電磁閥（Q0.1）開啟，3秒后關(guān)閉；小車后退（Q0.2），回到原點后停止，完成一次送料。若運行中料倉無料（S1斷開），小車立即停止所有動作，故障燈（Q0.3）閃爍（0.5秒亮、0.5秒滅）。要求：（1）設(shè)計I/O分配表（輸入、輸出各4點以上）；（2）繪制梯形圖程序（包含啟動、前進(jìn)、卸料、后退、故障處理邏輯）；（3）簡要說明程序執(zhí)行流程。答案一、單項選擇題1.A（I=E/(R+r)=12/(5.5+0.5)=2A；U=IR=2×5.5=11V）2.B（星-三角啟動時，定子繞組電壓為線電壓的1/√3，電流與電壓成正比，故啟動電流為直接啟動的1/3）3.C（S7-1200用戶程序存儲于Flash中，掉電不丟失）4.B（I0.0=1但I(xiàn)0.1=1，NOTI0.1=0，故第一部分為0；I0.2=0，OR后仍為0）5.B（ModbusRTU常用RS485接口，支持多機通信）二、填空題1.輸入采樣階段2.過載3.0.225°（1.8°÷8=0.225°）4.電壓與頻率比（V/F）5.32三、簡答題1.PLC采用循環(huán)掃描工作方式，主要分為三個階段：①輸入采樣：讀取所有輸入信號狀態(tài)并存入輸入映像寄存器；②用戶程序執(zhí)行：按順序掃描用戶程序，根據(jù)輸入映像寄存器和其他元件狀態(tài)計算輸出映像寄存器；③輸出刷新：將輸出映像寄存器的狀態(tài)寫入輸出模塊，驅(qū)動外部負(fù)載。2.①變極調(diào)速：通過改變定子繞組極對數(shù)調(diào)速，適用于不需要連續(xù)調(diào)速的場合（如機床）；②變頻調(diào)速：通過改變電源頻率調(diào)速，效率高、范圍寬，適用于需要高精度調(diào)速的設(shè)備（如風(fēng)機、泵類）；③轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速：僅適用于繞線式異步電機，用于起重機等需要重載啟動的場景。3.①梯形圖按從上到下、從左到右的順序執(zhí)行；②輸出線圈不能直接連接左母線，需通過觸點控制；③同一編號的輸出線圈在一個程序中只能出現(xiàn)一次（雙線圈輸出易導(dǎo)致邏輯混亂）；④觸點可無限次使用；⑤復(fù)雜邏輯應(yīng)分解為簡單邏輯塊，避免交叉連線。4.互鎖的作用是防止兩個對立的動作同時執(zhí)行（如電機正反轉(zhuǎn)接觸器同時吸合導(dǎo)致短路）。例如，正反轉(zhuǎn)控制中，正轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點串聯(lián)在反轉(zhuǎn)控制回路中，反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點串聯(lián)在正轉(zhuǎn)控制回路中，任一接觸器吸合時，另一回路被切斷，確保兩者不同時動作。5.①設(shè)置基本參數(shù)：電機額定電壓、電流、功率、頻率；②設(shè)置控制方式（如PID控制）；③設(shè)置輸入信號類型（如4-20mA模擬量輸入）；④設(shè)置PID參數(shù)（比例、積分、微分系數(shù)）；⑤設(shè)置保護參數(shù)（過流、過載、過壓）；⑥調(diào)試運行，根據(jù)實際壓力反饋調(diào)整參數(shù)。四、分析題1.錯誤：①缺少正反轉(zhuǎn)互鎖（Q0.0和Q0.1的常閉觸點未串聯(lián)到對方回路），可能導(dǎo)致接觸器同時吸合短路；②停止按鈕（I0.2）的常閉觸點僅串聯(lián)在第三行，無法直接切斷Q0.0和Q0.1的自鎖回路。修正方案：第一行：I0.0→常閉Q0.1→Q0.0（自鎖）第二行：I0.1→常閉Q0.0→Q0.1（自鎖）第三行：I0.2（常閉）→并聯(lián)于Q0.0和Q0.1的自鎖回路（或直接串聯(lián)在Q0.0、Q0.1的線圈前）2.不滿足要求。問題：①M0.0僅由I0.0控制，未自鎖，松開啟動按鈕后M0.0斷開，導(dǎo)致Q0.0無法保持運行；②T0的計時條件為“M0.0且無物料（ANII0.1）”，但M0.0無自鎖時，啟動按鈕松開后T0無法計時；③報警后未切斷傳送帶（Q0.0）。修改：增加M0.0的自鎖：LDI0.0ORM0.0ANII0.2（假設(shè)I0.2為停止按鈕）OUTM0.0T0計時條件改為“M0.0且ANII0.1”，并在T0動作后切斷Q0.0：LDT0OUTQ0.1；同時，Q0.0的控制改為“M0.0ANDI0.1ANDNOTT0”五、綜合應(yīng)用題（1）I/O分配表：輸入（I）：I0.0：料倉有料檢測（常閉，無料時斷開）I0.1：小車原點檢測（常閉，離開時斷開）I0.2：啟動按鈕（常開）I0.3：卸料位檢測（常開，到位時閉合）輸出（O）：Q0.0：小車前進(jìn)接觸器Q0.1：卸料電磁閥Q0.2：小車后退接觸器Q0.3：故障燈（2）梯形圖程序（邏輯簡述）：初始狀態(tài)：I0.0=1（有料），I0.1=1（在原點），M0.0（初始標(biāo)志）置1。啟動：LDI0.2ANDI0.0ANDI0.1→OUTM1.0（啟動標(biāo)志），M1.0→Q0.0（前進(jìn)）。到達(dá)卸料位：LDI0.3→OUTT0K30（3秒計時），同時Q0.0=0（停止前進(jìn)）；T0動作后→Q0.1=0（關(guān)閉卸料閥），OUTM2.0（后退標(biāo)志）。后退：M2.0→Q0.2（后退）；LDI0.1（原點到位）→Q0.2=0，M2.0=0，完成一次循環(huán)。故障處理：LDNOT