电气控制及PLC试题库及答案

习题及答案

《电气控制及PLC应用》

第一部分 电气控制部分

2．鼠笼型异步电动机是如何改变旋转方向的？

答：改变电动机三相电源的相序即可改变电动机的旋转方向，而改变三相电源的相序只需任意调换电源的两根进线

3．什么是互锁（联锁）？什么是自锁？试举例说明各自的作用。

答：自锁：典型的应用是用自己的常开触点与开启按钮并联，锁定回路。即使开启按钮弹开了，由于有自锁触点的连接，仍可形成回路。这种接法就叫做“自锁”。

互锁：典型的应用是将继电器A的常闭触点串联在其他回路当中，而其他回路中继电器B的常闭触电串联在继电器A的回路中。当继电器A的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器B的回路。相反，如果继电器B的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器A的回路。这样互相牵制，起到一定的逻辑作用。这种接法就叫“互锁”。

4．低压电器的电磁机构由哪几部分组成?

答：电磁系统主要由线圈、铁芯（静铁芯）和衔铁（动铁芯）3部分组成

5．熔断器有哪几种类型？试写出各种熔断器的型号。熔断器在电路中的作用是什么？

答：熔断器按结构形式分为半封闭插入式、无填料封闭管式、有填料封闭管式、螺旋自复式熔断器等。其中，有填料封闭管式熔断器又分为刀形触点熔断器、螺栓连接熔断器和圆筒形帽熔断器。

6．熔断器有哪些主要参数？熔断器的额定电流与熔体的额定电流是不是一样？

（1）额定电压（2）额定电流（3）分断能力（4）时间—电流特性

不一样，熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个不同的概念，通常一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流不能大于熔断器的额定电流。

8．交流接触器主要由哪几部分组成？简述其工作原理。

答：1）电磁机构 电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。

（2）触点系统 包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。

（3）灭弧装置 容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。

（4）其他部件 包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。

电磁式接触器的工作原理如下：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位，断开线路或解除互锁。

9．试说明热继电器的工作原理和优缺点。

工作原理：热继电器是由两种不同热膨胀系数的金属片压制组合构成，在通过电流时，造成该双金属体发热膨胀，因膨胀系数不同，致该双金属变形、弯曲，从而断开常闭接点或接通常开接点，起到自动控制的作用。在电动机控制回路中，主要应用热继电器的常闭接点，其常闭接点串入电动机主控制回路接触器的电磁线圈，通过调节热继电器的动作电流，在电动机超过额定工作电流时，热继电器双金属片能够正常动作，断开接触器电磁线圈，从而断开电动机电源，起到了保护电动机的目的

优缺点：目前使用得比较普遍的还是热继电器。热继电器是上个世纪五十年代初从前苏联引进的金属片机械式电动机过载保护器。它结构简单，价格低廉，在保护电动机过载方面具有反时限特性。但它的保护功能少，无断相保护，对电机发生通风不畅、扫膛、堵转、长期过载、频繁启动等故障也不能起保护作用。此外，热继电器还存在重复性能差、大电流过载或短路故障后不能再次使用、调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动、功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。

11．试设计一个控制一台电动机的电路，要求：①可正、反转；②正、反向点动；③具有短路和过载保护 。

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图

形符号，并写出中文名称

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图

形符号，并写出中文名称。

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图

形符号，并写出中文名称。

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图形符号，并写出中文名称。

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图形符号，并写出中文名称。

3．电流继电器在电路中的作用是什么？它和热继电器有何异同？

电流继电器在电路中作为电动机或线路过载保护或短路保护；热继电器在电路中作为电动机过载保护，但不能作为短路保护用；

电流继电器是根据电流的电磁效应原理工作的，热继电器是根据电流的热效应原理工作的；

电流继电器的是瞬时动作的，热继电器是反时限动作的。

4．既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器?装有热继电器是否就可以不装熔断器？为什么？

熔断器作为电动机线路的短路保护，热继电器作为电动机的过载保护；当电动机过载电流小，熔体熔断所需用的时间就较长，甚至不会熔断，故熔断器不能作为电动机的过载保护；当线路短路时，热继电器热元件发热来不及传递给双金属片，而使热继电器不能动作，故热继电器的能作为线路的短路保护，所以装有热继电器不可以不装熔断器。

7．位置开关与按钮开关的作用有何异同

位置开关与按钮都是靠外力的作用来使触点动作的，按钮是靠人主观操作，是主令控制；位置开关是靠被控制机械装置来操作，按照预先设定的位置来使触点动作，是位置控制。

6．一台电动机Y —△接法，允许轻载启动，设计满足下列要求的控制电路。

（1）采用手动和自动控制降压启动。

（2）实现连续运转和点动工作，并且当点动工作时要求处于降压状态工作。

（3）具有必要的联锁和保护环节。

7．有一皮带廊全长40 m，输送带采用55 kW电动机进行拖动，试设计其控制电路。设计要求如下。

（1）电动机采用Y —△降压启动控制。

（2）采用两地控制方式。

（3）加装启动预告装置。

（4）至少有一个现场紧停开关。

8．控制电路工作的准确性和可靠性是电路设计的核心和难点，在设计时必须特别重视。试分析图3-23是否合理？如果不合理，试改之。设计本意：按下SB2，KM1得电，延时一段时间后，KM2得电运行，KM1失电。按下SB1，整个电路失电。

图3-23 题8图

第二部分 PLC应用部分

项目五 工作台自动往返PLC控制系统

习题及答案

1．PLC的特点是什么？PLC主要应用在哪些领域？

答：PLC的特点

1）可靠性高、抗干扰能力强

2）编程简单，使用方便：梯形图

3）功能强、 速度快，精度高，有逻辑运算，定时，计数等功能，

4） 通用性好：许多PC制成模块式，可灵活组合

5）V小，G轻，功能强，消耗底，环境适应性强，不需专门机房和空调

2．PLC有哪几种输出类型，哪种输出形式的负载能力最强？输出继电器为什么分组？

（1）PLC有三种输出方式：继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出

（2）继电器输出形式的负载能力最强

(3)输出继电器分组是因为：不同的分组可以使用不同的电源和规格。

51、PLC的输入模块一般采用＿光电隔离＿＿＿＿技术，进行外部电路和内部电路的隔离，提高抗干扰能力。

98. 基本指令主要用于逻辑 处理，而功能指令则主要用于数据 处理。

100. .PLC除了用逻辑控制功能外,现代的PLC还增加了运算功能 数据传送功能 数据处理功能

103、PLC的输入/输出继电器采用 8 进制进行编号，其它所有软元件均采用 10 进制进行编号。

113、.PLC的软件和硬件定时器相比较，定时范围长的是_

硬件____，精度高的是_软件_____。

122、.影响PLC扫描周期长短的因素大致是__CPU运行速度____和_用户程序长短_____。

98. 基本指令主要用于逻辑 处理，而功能指令则主要用于数据 处理。

100. .PLC除了用逻辑控制功能外,现代的PLC还增加了运算功能 数据传送功能 数据处理功能

103、PLC的输入/输出继电器采用 8 进制进行编号，其它所有软元件均采用 10 进制进行编号。

113、.PLC的软件和硬件定时器相比较，定时范围长的是_硬件____，精度高的是_软件_____。

119、.可编程控制器采用一种可编程序的存储器，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，通过数字式和模拟式的__输入和输出____来控制各种类型的机械设备和生产

过程。

122、.影响PLC扫描周期长短的因素大致是__CPU运行速度____和_用户程序长短_____。

2．按执行机能分类，低压电器分为（有触点）电器和（无触点）电器。

4．电磁机构由（吸引线圈）、（铁心）、（衔铁）等几部分组成。

5．电磁式电器分为（直流）和（交流）两大类，都是利用（电磁铁）的原理制成的。

8．接触器主要由（电磁系统）、（触点系统）、和（灭弧装置）组成。

9．（直流）接触器不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。

10．继电器是一种根据（外界输入）信号来控制电路通断的自动切换电器。

11．继电器和接触器相比用于切换（小电流）的控制电路和保护电路，故继电器没有（灭弧）装置，也无（主辅）触点之分。

12．速度继电器主要用于笼型异步电动机的（反接）制动控制。

13．接近开关又称做（无触点）行程开关。

14．熔断器主要由（熔体）和（安装熔体的熔管）组成。

15．断路器主要由（触点）、（灭弧系统）和（脱扣器）组成。

16．常用的短路保护电器是（熔断器）和（自动空气断路器）。

17．常用的过载保护电器是（热继电器）。

18．PLC的硬件是由（主机）、（I/O扩展模块）和各种外部设备组成。

19．PLC的软件系统由（系统程序）和（用户程序）组成。

20．PLC执行程序的过程分为（输入采样或输入处理）、（程序执行）和（输出刷新或输出处理）三个阶段。

21．通常一条PLC指令由（步序号）、（助记符）和（元件号）三部分组成。

15．PLC中的什么继电器相当于继电器控制电路中的中间继电器？（ B ）

A．输入继电器 B．辅助继电器 C．输出继电器 D．顺序控制继电器

2．什么是低压电器？

——在大气中断开电路时，如果被断开电路的电流超过某一数值，断开后加在触点间隙两端电压超过某一数值（在12~20V之间）时，则触点间隙中就会产生电弧。

——电弧产生后，一方面使电路仍旧保持导通状态，延迟了电路的断开；另一方面会烧毁触点，缩短电器的使用寿命。

——常用的灭弧方法有——机械灭弧；电动力灭弧；磁吹灭弧；窄缝灭弧；栅片灭弧；气吹灭弧。

5．PLC执行程序的过程分为哪三个阶段？其工作方式的主要特点是什么？

——PLC执行程序的过程分为输入采样或输入处理、程序执行和输出刷新或输出处理三个阶段。

二、填空题（每空0.5分，共27分）

6、PLC的输出指令OUT是对继电器的 线圈 进行驱动的指令，但它不能用于 输入继电器 。

7、PLC开关量输出接口按PLC机内使用的器件可以分为 继电器 型、 晶体管 型和 晶闸管

型。输出接口本身都不带电源，在考虑外驱动电源时，需要考虑输出器件的类型， 继电器 型的输出接口可用于交流和直流两种电源， 晶体管 型的输出接口只适用于直流驱动的场合，而 晶闸管 型的输出接口只适用于交流驱动的场合。