电气与PLC控制习题、测试题及答案
1.接触器的线圈额定电流和额定电压与接触器的额定电流和接触器的额定电压有何区别？
答：线圈的额定电压标注在线包上，与是控制回路的电压一致，其额定电流为额定电压下流过线圈的电流，而额定电压标注在铭牌上，与主回路的电压一致，其额定电流大于主回路电流。
2.在什么情况下中间继电器可以取代接触器启动电动机？
答：在控制小功率、轻负载电动机的电路中
3.电动机的启动电流很大，当电动机启动时，热继电器会不会动作？为什么？
答：正常情况下不会动作，因为电动机启动的时间比较短，其电流产生的热效应不足以使热继电器动作。
4.空气式时间继电器如何调节延时时间？JST型时间继电器触头有哪几类？画出他们的图形符号。
答：用螺丝刀调节进气孔气隙大小
其触头有如下类型
5.熔断器为什么一般不用作过载保护？
答：熔断器主要用于短路保护和严重过载保护，只有当线路电流达到熔断器熔断短路一定的时间后，熔断器才熔断，而一般的过载电流远远小于熔断电流，熔断器不会熔断，不能起到过载保护的作用。
4.试设计可进行两处操作，对一台电动机实现长动和点动的控制电路。
SB3、SB5点动；SB1、SB4长动一处为SB3点动、SB1长动、SB2停止
SB2、SB6停止一处为SB5点动、SB4长动、SB6停止
5.试设计两台笼型电动机M1、M2的顺序起动/停止的控制电路，要求如下:
①M1、M2能循序启动，并能同时或分别停止。
②M1启动后M2启动，M1可点动，M2单独停止。
①②
SB1、KM1、M1 启动，SB2、KM2、M2启动。。。。。。。。。。。。。。
SB3停M1，SB4停M2 ,SB5总停
5.设计一个控制电路，要求第一台电动机启动10S后，第二台电动机自行起动，运行10s后，第一台电动机停止运行并同时使第三台电动机自行起动，再运行15s后，电动机全部停止运行。
7.画出笼型异步电动机的能耗制动控制电路，要求如下。
①用按钮SB2和SB1控制电动机M的起停
②按下停止按钮SB1时，应使接触器KM1断电释放，接触器KM2通电运行，进行能耗制动。
③制动一段时间后，应使接触器KM2自动断电释放，试用通电延时型和断电延时型继电器个画出一种控制电路。
第一种
第二种
测试题
1. 下列低压电器中可以实现过载保护的有①④
①热继电器②速度继电器
③接触器④低压断路器⑤时间继电器
电动机Y -Δ降压起动自动控制电路4 .自动循环控制
自动循环控制电路
自动循环控制电路
用按钮、继电器、灯泡等设计一个三位抢答器控制电路。
5.能耗制动控制
带变压器的桥式整流能耗制动自动控制电路
1．一般公认的PLC发明时间为： C
A．1945 B．1968 C．1969 D．1970
2．十六进制的F，转变为十进制是多少? C
A．31B．32C．15D．29
3．三菱PLC中，16位的内部计数器,计数数值最大可设定为 B
A．32768 B．32767 C．10000 D．100000
4．FX系列PLC是（ B）公司的产品。
A．西德西门子B．日本三菱C．美国HONEWELL D．日本富士5．PLC中不包括（ C ）。
A．CPU B．输入/输出部件C．物理继电器D．存贮器
6． FX系列PLC中LDP,表示什么指令 B
A．下降沿 B．上升沿 C．输入有效 D．输出有效
7． FX系列PLC，主控指令应采用 B
A． CJ B．MC NO C．GO TO D． SUB
8． FX系列PLC中PLF，表示什么指令？ A
A．下降沿 B．上升沿 C．输入有效 D．输出有效
9． FX系列PLC中SET，表示什么指令 D
A．下降沿 B．上升沿 C．输入有效 D．置位
10.热继电器在电路中做电动机的什么保护 B
A．短路 B．过载 C．过流 D．过压
11.PLC的输出方式为晶体管型时，它适用于哪种负载。 C
A．感性 B．交流 C．直流 D．交直流
12.二进制数1011101等于十进制数的（ B ）。
A．92 B．93 C．94 D．95
二、简答题
1.可编程控制器的定义是什么？为什么说可编程控制器是一种数字的电子系统？答：国际电工委员会（IEC）于1985年在颁布的可编程控制器标准草案第二稿中，给PLC做了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算器，是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、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，控制各种机械或生产过程。”因为PLC实际上是一个计算机，内部处理的是数字信号，所以说是一种数字的电子系统。”
因为PLC实际上是一个计算机，内部处理的是数字信号，所以说是一种数字的电子系统
2．简述可编程控制器的结构？
可编程控制器是由中央处理器，存储器，I/O单元，电源单元，编程器，扩展接口，编程器接口，存储器接口等部分组成。
3．简述可编程控制器的常用编程语言？
答：PLC常用的编程语言有：顺序功能图（SFC），梯形图（LD），功能块图（FBD），指令表（IL），结构文本（ST）。
4．简述PLC的主要功能。
答：1、逻辑控制功能。逻辑控制功能实际上就是位处理功能，是可编程控制器的最基本的功能之一。
2、定时控制功能。
3、计数控制功能。
4、步进控制功能。
5、数据处理功能。
6、过程控制功能。有A/D、D/A转换功能，可以方便地完成对模拟量的控制和调节。
7、通信联网功能。
8、监控功能。
9、停电记忆功能。
10、故障诊断功能
第一章常用低压电器
1-1开关设备通断时，触头间的电弧是怎样产生的？通常哪些灭弧措施？
答：当开关电器的触头分离时，触头间的距离很小，触头间电压即使很低，但电场强度很大（E=U/d），在触头表面由于强电场发射和热电子发射产生的自由电子，逐渐加速运动，并在间隙中不断与介质的中性质点产生碰撞游离，使自由电子的数量不断增加，导致介质被击穿，引起弧光放电，弧隙温度剧增，产生热游离，不断有大量自由电子产生，间隙由绝缘变成导电通道，电弧持续燃烧。
为了加速电弧熄灭，常采用以下灭弧方法。
（１）吹弧（２）拉弧（３）长弧割短弧（４）多断口灭弧（５）利用介质灭弧（６）改善触头表面材料
1-3 在电动机的控制线路中，熔断器和热继电器能否相互代替？为什么？
答：二者不能相互替换，热继电器和熔断器在电动机保护电路中的作用是不相同的。热继电器只做长期的过载保护，而熔断器只做短路保护，因此一个较完整的保护电路，特别是电动机电路，应该两种保护都具有。
1-4 简述交流接触器在电路中的作用，结构和工作原理。
答：交流接触器是利用电磁吸力进行操作的电磁开关。常用来控制电动机，电热设备，电焊机等和继电器配合，还可以作为过电流和过电压的保护动作的执行元件。
结构：由触头系统、电磁系统和灭弧系统三部分组成。
工作原理：当吸引线圈两端加上额定电压时，动、静铁芯间产生大于反作用弹簧弹力的电磁吸力，动、静铁芯吸合，带动动铁芯上的触头动作，即常闭触头断开，常开触头闭合；当吸引线圈端电压消失后，电磁吸力消失，触头在反弹力作用下恢复常态。由于吸引线圈中通入的是交流电，铁芯中产生交变磁通，形成交变的电磁吸力，造成动铁芯吸合不牢产生振
动和噪音。振动易使电器结构松散，寿命减低，同时使触头接触不良，易于熔焊和蚀损。噪声污染环境，使工人感到疲劳。为了减小铁芯振动和噪音，在铁芯极面下安装短路环。
1-5 自动空气开关有哪些脱扣装置？各起什么作用？
答：空气开关的脱扣机构包括有：过电流脱扣器——当线路发生短路或严重过载时，电磁脱扣器的电磁吸力增大，将衔铁吸合，向上撞击杠杆，使上下搭钩脱离，实现自动跳闸，达到切断电源的目的。
失压脱扣器——用于电动机的失压保护。
热脱扣器——当电路过载时，过载电流流过发热元件，双金属片受热弯曲，撞击杠杆，搭钩分离，主触头断开，起过载保护作用。
分励脱扣器——当需要断开电路时按下跳闸按扭，分离电磁铁线圈通入电流，产生电磁吸力吸合衔铁，使开关跳闸。
1-6 如何选择熔断器？
答：选择熔断器首先根据三个技术参数额定电流、额定电压和极限分断能力。然后根据被保护电路的要求首先选择熔体的额定电流，然后根据使用条件与特点选定熔断器的种类和型号。
1-7 时间继电器JS7的延时原理是什么？如何调整延时范围？画出图形符号并解释各触头的动作特点。
答：当线圈通电时，动铁芯和固定在动铁芯上的托板被铁芯电磁引力吸引而下移。这时固定在活塞杆上的撞块因失去托板的支托在弹簧作用下也要下移，但由于与活塞杆相连的橡皮膜也跟着向下移动时，受进气孔进气速度的限制，橡皮膜上方形成空气稀薄的空间，与下方的空气形成压力差，对活塞杆下移产生阻尼作用。所以活塞杆和撞块只能缓慢地下移。经过一段时间后，撞块才触及微动开关的推杆，使常闭触头断开、常开触头闭合，起通电延时作用。
延时范围可通过延时调节螺钉调节空气室进气孔的大小来改变，延时范围有0.4-60S 和0.4-180S。
1-8 从接触器的结构上，如何区分是交流还是直流接触器？
答：两者结构和工作原理基本相同，均由电磁机构、触头系统和灭弧装置组成。但直流接触器的电磁机构采用沿棱角转动拍合式铁心，线圈中通入直流电不会产生涡流。而交流接触器采用E形硅钢片叠压铆成，以减小交变磁场在铁心中产生的涡流及磁滞损耗。
1-9 线圈电压为220V的交流接触器，误接入220V直流电源上；或线圈电压为220V直流接触器，误接入220V交流电源上，会产生什么后果？为什么？
答：若将交流接触器误接入直流电源上，交流接触器将烧毁；因阻抗减小，电流增大。
若将直流接触器误接入交流电源上，直流接触器将不能正常工作；因阻抗增大，电流减小，吸力不足，启动电流降不下去，此外还有涡流存在。
1-10 交流接触器铁芯上的短路环起什么作用？若此短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？
答：短路环是为了减小铁心震动和噪音而设置的装置。当短路环断裂或脱落后，震动和噪音增大。
1-11 带有交流电磁铁的电器如果衔铁吸合不好（或出现卡阻）会产生什么问题？为什么？
答：如果出现卡阻或吸合不好，因线圈中长时间流国电流会导致线圈损坏；。
1-12 某机床的电动机为JO2－42－4型，额定功率5.5KW，额定电压380，额定电流为12.5A，起动电流为额定电流的7倍，现用按钮进行起停控制，需有短路保护和过载保护，试选用接触器、按钮、熔断器、热继电器和电源开关的型号。
答：按钮型号：LA19-11
接触器型号：CJ10-20
熔断器型号：RL1-30
热继电器型号：JR16-20
电源开关型号：DZ15-100A
1-13电动机的起动电流很大，起动时热继电器应不应该动作？为什么？
答：启动时热继电器不应动作；若热继电器动作，则电动机将启动，不能正常工作。
第二章电器控制线路的基本控制环节
2．1分析图2.43中各控制电路按正常操作时会出现什么现象？若不能正常工作加
以改进。
答：图（a）不能自锁图（b）不能启动
图（c）启动后不能停止图（d）不能自锁
图（e）启动后不能停止图（f）不能自锁
图（g）不能自锁图（h）不能自锁
2.2设计可从两地对一台电动机实现连续运行和点动控制的电路。
答：按控制要求电路图如下所示：
2.3 试画出某机床主电动机控制线路图。要求：⑴可正反转；⑵可正向
点动；⑶两处起停。
答：要求电路图如下所示
2.11 叙述图2.23所示电路的工作原理。
答：该图为按时间原则进行能耗制动的控制线路。KM1通电并自锁电动机已单向正常运行后，若要停机。按下停止按钮SB1，KM1断电，电动机定子脱离三相交流电源；同时KM2通电并自锁，将二相定子接入直流电源进行能耗制动，在KM2通电同时KT也通电。电动机在能耗制动作用下转速迅速下降，当接近零时，KT延时时间到，其延时触点动作，使KM2、KT相继断电，制动结束。
该电路中，将KT常开瞬动触点与KM2自锁触点串接，是考虑时间继电器断线或机械卡住致使触点不能动作时，不致于使KM2长期通电，造成电动机定子长期通入直流电源。该线路具有手动控制能耗制动的能力，只要使停止按钮SB1处于按下的状态，电动机就能实现能耗制动。
2.12 一台△—YY接法的双速电动机，按下列要求设计控制线路，
（1）能低速或高速运行；
（2）高速运行时，先低速起动；
（3）能低速点动；
（4）具有必要的保护环节。
2.13 根据下列要求画出三相笼型异步电动机的控制线路。（1）能正反转；（2）采用能耗制动（3）有短路、过载、失压和欠压等保护。
2.14 直流电动机起动时，为什么要限制起动电流？限制起动电流的方法有哪几种？这些方法分别适用于什么场合？
答：支流电动机的启动冲击电流可达到额定电流的20~30倍，过大的电流可能导致电动机换向器和电枢绕组的损坏，同时对电源的也是沉重的负担，大电流产生的转矩和加速度对机械部件也将产生强烈的冲击。
限制启动电流的方法有加大电枢电路电阻或降低电枢电压的方法来限制启动电流。
2.15 直流电动机的调速方法有哪几种？
答：直流电动机的转速调节有以下四种方法：改变电枢回路电阻值调速、改变励磁电流调速、改变电枢电压调速和混合调速。
2.16 直流电动机的制动方法有哪几种？各有什么特点？