机械电气控制及自动化
一、单项选择题（本大题共42分，共 14 小题，每小题 3 分）
1. PLC不宜用于以下（）场合。 A. 运动控制 B. 系统集成 C. 数据处理 D. 通讯
2. 以下关于逻辑代数计算正确的是（） A. B. C.
D.
3. 以下关于输入继电器说法错误的是（） A. 专门用来接收从外部开关或敏感元件发来的信号 B. 与输入端子相连 C. 只能由外部信号驱动 D. 只能提供一对常开和一对常闭触点供内部使用
4. 以下不属于主令电器的是（） A. 按钮 B. 行程开关 C. 接近开关 D. 自动开关
5. 以下关于调压调速，说法错误的是( ) A. 机械特性的斜率不变 B. 可实现无极调速 C. 平滑性好 D. 调速范围较窄
6. 以下调速系统中，系统机械特性最硬的是（）。 A. 开环系统 B. 电压负反馈系统 C. 电流正反馈系统 D. 转速负反馈系统
7. 变频调速是以一个频率及( )可变的电源，向异步（或）同步电机供电，从而调节电动机转速的方法。 A. 频率 B. 电流 C. 相序 D. 电位
8. 在PLC指令中，将并联电路块与前面电路串联的指令是（）。
A. ANB
B. ORB
C. AND
D. ANI
9. 关于梯形图设计规则中，以下说法错误的是：（）。
A. 梯形图按从上到下，从左到右的顺序排列
B. 不允许在同一触点上有双向电流通过
C. 对于有串联电路块的逻辑行，并联支路的电路块应排在左边
D. 对于有串联电路块的逻辑行，并联支路的电路块应排在右边
10. 实现两个以上触点串联的支路与前面支路并联的指令是（）。
A. ANB
B. ORB
C. AND
D. ANI
11. 定子串电阻降压起动控制电路是按（）控制原则进行工作的。
A. 时间
B. 行程
C. 电流
D. 速度
12. 已知某电机的理想空载转速为2000r/min，在额定负载下的转速为1800r/min，该电机调速的静差度值S为（） A. 0.3 B. 0.1 C. 0.5 D. 0.02
13. 以下关于交流接触器说法正确的是（）。
A. 一般有三对主触头
B. 主触头安装在控制电路中
C. 辅助触头安装在主电路中
D. 线圈安装在主电路中
14. 夹具的夹紧最好采用（）控制方式。
A. 时间控制
B. 电流控制
C. 行程控制
D. 速度控制
二、多项选择题（本大题共28分，共 7 小题，每小题 4 分）
1. 下图中，有关说法正确的是（）
A. 该移位寄存器的代号为M302
B. 该移位寄存器的代号为M300
C. 输入由接在输入端的X400的状态决定
D. 输入由接在输入端的X402的状态决定
2. 以下哪些场合可以采用全压起动（） A. 砂轮机 B. 台钻 C. 功率小于7.5kw的机床 D. 大型磨床
3. CNC系统软件中的数据处理一般进行（）处理 A. 刀具半径补偿 B. 速度计算 C. 换刀 D. 主轴启停
4. 下图中关于计数器说法正确的是（）。
A. 每个计算数器均有断电保护功能
B. X400的输入使C460复位
C. 当复位输入断开时，计数输入X401接通1次
D. 当C460复位时，计数器的常闭触点断开，常开触点闭合
5. 采用数控机床加工有哪几方面的特点？（）
A. 提高了加工精度；
B. 提高了劳动生产率
C. 减轻了劳动强度
D. 降低了机床成本
6. 以下关于电压负反馈和电流正反馈调速系统说法正确的是（） A. 性能接近于转速负反馈调速系统 B. 反馈电压与转速近似成正比 C. 机械性能优于电压负反馈调速系统 D. 比转速负反馈调速更经济
7. 以下关于行程开关说法正确的是（） A. 又称限位开关 B. 额定电压交流可达500V C. 额定电流5Ａ D. 主要用于控制线路中
三、判断题（本大题共30分，共 10 小题，每小题 3 分）
1. 数控机床的精度主要取决于检测装置（）
2. 为了补偿因电枢压降变量而引起的转速降过大，在电压负反馈系统中，同时采用电流负反馈。（）
3. 对有串联电路块的逻辑行，并联支路的电路块应排在右边。（）
4. 对大功率的主电机采用全压起动控制线路。（）
5. 能耗制动控制电路是在异步电机从切除电源后，立即在转子绕组中通往交流电流，产生制动力矩实现制动的。（）
6. 三相交流电源线各接点标记统一用U、V、W来表示。（）
7. 一般的数控机床的脉冲当量为0.1mm/脉冲。（）
8. 电器布置时，体积大和较重的元件应安装在控制板的上面。（）
9. 在正常情况下，自动开关也可以不频繁地接通和断开电路或控制电动机的起动和停止。（）
10. 在电器控制线路图中，同一电器元件的不同部位可画在不同地方。（）
答案：
一、单项选择题（42分，共 14 题，每小题 3 分）
1. B
2. B
3. D
4. D
5. D
6. D
7. C
8. A
9. D 10. B 11. A 12. B 13. A 14. B
二、多项选择题（28分，共 7 题，每小题 4 分）
1. BC
2. ABC
3. ABCD
4. AC
5. ABC
6. ABCD
7. ABCD
三、判断题（30分，共 10 题，每小题 3 分）
1. √
2. ×
3. ×
4. ×
5. ×
6. √
7. ×
8. ×
9. √ 10. √
机械电气控制及自动化
一、单项选择题（本大题共42分，共 14 小题，每小题 3 分）
1. 交流接触器铁心上短路环的作用是( ) A. 消除铁心振动 B. 增大铁心磁通
C. 减缓铁心冲击
D. 减小电流的作用
2. 以下关于逻辑代数计算正确的是（） A. B. C.
D.
3. RST的作用是（） A. 用于计数器、移位寄存器的复位 B. 实现电路块的串联连接 C. 移位寄存器移位输入指令 D. 使该步序作空操作
4. 已知某电机的理想空载转速为2000r/min，在额定负载下的转速为1800r/min，该电机调速的静差度值S为（） A. 0.3 B. 0.1 C. 0.5 D. 0.02
5. 低压电器是指工作电压在交流( )以下或直流1200V以下的各种电器。 A. 1500V B. 800V C. 1000V D. 2000V
6. 熔断器串接在电路中实现（）保护。 A. 长期过载 B. 欠电流 C. 短路 D. 过电压保护
7. 以下关于调速性能指标说法正确的是（）。
A. 调速范围是指在任意负载下，电动机的最高转速与最低转速之比。
B. 调速范围越小，电动机的调速性能越好。
C. 静差度越小，稳速精度越高
D. 调速的公比越小，则平滑性越好
8. 机床电源的引入，一般采用（） A. 组合开关 B. 刀开关 C. 自动开关 D. 闸刀
9. 一般情况下，速度继电器动作转速为( )。
A. 150r/min
B. 120r/min
C. 30r/min
D. 200r/min
10. 一般三相热继电器能对电动机实施（）保护 A. 短路 B. 断相 C. 过载 D. 欠压
11. 关于调压调速说法正确的是（）。
A. 恒功率调速恒转矩调速转速与电动机的电枢电流成正比
B. 转速与电动机的电枢电压成反比
C. 只能实现有级调速
D. 调速范围较窄
12. RST的作用是（） A. 用于计数器、移位寄存器的复位 B. 实现电路块的串联连接 C. 移位寄存器移位输入指令 D. 使该步序作空操作
13. 夹具的夹紧最好采用（）控制方式。
A. 时间控制
B. 电流控制
C. 行程控制
D. 速度控制
14. 若三相步进电机的通电方式为单、双相轮流通电，这种方式称为（）。 A. 三相单三拍 B. 三相双三拍 C. 三相六拍 D. 三相八拍
二、多项选择题（本大题共28分，共 7 小题，每小题 4 分）
1. 关于输出继电器说法正确的是（）。 A. 有16个点输出 B. 有12个点输出 C. 是用来专门将输出信号传送给外界负载 D. 每一输出继电器有多对常开触头供外部使用
2. 降压起动的方法通常有（） A. 转子串电阻 B. 定子串电阻降压起动 C. 串自耦变压器 D. 星三角形换接起动
3. 下图中，有关说法正确的是（）
A. X400为输入继电器
B. Y430接通是在定时器启动3秒后
C. T450为定时器
D. 定时器为延时接通定时器
4. 以下哪些场合可以采用全压起动（） A. 砂轮机 B. 台钻 C. 功率小于7.5kw的机床 D. 大型磨床
5. 下列逻辑表达式，能正确反映下图的是（）。
A.
B. C.
Y430=M100 D.
6. 以下关于电压负反馈和电流正反馈调速系统说法正确的是（） A. 性能接近于转速负反馈调速系统 B. 反馈电压与转速近似成正比 C. 机械性能优于电压负反馈调速系统 D. 比转速负反馈调速更经济
7. 以下关于行程开关说法正确的是（） A. 又称限位开关 B. 额定电压交流可达500V C. 额定电流5Ａ D. 主要用于控制线路中
三、判断题（本大题共30分，共 10 小题，每小题 3 分）
1. 对于可控硅整流器而言，控制角越小，导通角越小，则整流电压越小。
2. 插补是实现位置轨迹控制的一种运算（）
3. 起重机械的调速是恒功率调速。（）
4. 调磁调速具有恒功率的调速特性，在调速过程中其输出功率为恒定值。（）
5. 熔断器既起短路保护又起过载保护的作用，所以可用作电动机的过载保护。（）
6. 为实现多地点起动控制，需将分散在各操作站的起动按钮引线串联连接。（）
7. 交流接触器线圈不能串联使用。（）
8. 交流励磁的接触器其铁心材料用硅钢片叠压而成，以减少铁心中的涡流损失。（）
9. 某电动机的功率为5.5kw，电动机必须采用降压起动。（）
10. 电器位置图主要是反映设计人员的构思及供技术人员阅读。（）
答案：
一、单项选择题（42分，共 14 题，每小题 3 分）
1. A
2. B
3. A
4. B
5. C
6. C
7. C
8. A
9. B 10. C 11. B 12. A 13. B 14. B
二、多项选择题（28分，共 7 题，每小题 4 分）
1. AC
2. BCD
3. ABCD
4. ABC
5. AC
6. ABCD
7. ABCD
三、判断题（30分，共 10 题，每小题 3 分）
1. ×
2. √
3. ×
4. √
5. ×
6. ×
7. √
8. √
9. × 10. ×
机械电气控制及自动化
一、填空题（本大题共30分，共 10 小题，每小题 3 分）
1. 在转速负反馈调速系统中，控制角α越小，则导通角越 ______ ，可控整流器的输出电压越 ______ ，电机的转速越 ______ 。
2. 基本的逻辑代数关系有： ______ 、 ______ 、 ______ 三种。
3. 调压调速属于 ______ 调速，调磁调速属于 ______ 调速。
4. 常用的时间继电器有电子式时间继电器、电动式时间继电器、 ______ 时间继电器、 ______ 时间继电器。
5. 对于一般无特殊调速指标要求的机床，应优先采用 ______ 电动机作电力拖动，当调速范围D=2~3时，调速级数小于2~4时，可采用 ______ 鼠笼式异步电动机。对于调速范围、调速精度、调速平滑性要求较高以及起、制动频繁的机床，则采用 ______ 调速系统。
6. PLC的选型主要从 ______ 、 ______ 、 ______ 三个方面考虑。
7. 电动机降压起动的方式有： ______ 降压起动、 ______ 降压起动、
______ 降压起动和 ______ 降压起动。
8. 异步电机的制动方式有 ______ 制动、 ______ 制动和 ______ 制动。
9. 复位指令RST的作用是 ______ ，移位指令SFT的作用是 ______
10. 下图所示曲线表示直流电机的几种调速方式，其中：1为 ______ 调速系统、2为 ______ 调速系统、3为 ______ 调速系统、4为 ______ 调速系统。
二、计算题（本大题共12分，共 1 小题，每小题 12 分）
若某直流他激电机的（n max）M N=2000rpm，△n N=150rpm，试求：（1）电机调速范围的含义是什么？（2）S≤0.1时的调速范围D及（n min）M N等于多少？
三、简答题（本大题共20分，共 4 小题，每小题 5 分）
1. 分析图1电路有什么问题？并进行修改。在图2中要求实现：KM2得电后，KM1和KT线圈失电，以免造成电能的浪费，按要求对图2电路进行修
改。
2. PLC的选型应从哪几个方面进行考虑？
3. 既然三相异步电动机主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？可否二者中任选一种装上？在什么情况下可以不装热继电器
4. 要求：SB1实现电机停止，SB2实现电机起动，接触器KM用来实现自锁，试绘制异步电机直接起动控制线路原理图。
四、问答题（本大题共10分，共 1 小题，每小题 10 分）
反接制动的工作原理是什么？反接制动有什么特点？
五、分析题（本大题共13分，共 1 小题，每小题 13 分）
如图所示为转速负反馈调速系统原理图，试回答：
六、设计题（本大题共15分，共 1 小题，每小题 15 分）
要求：SB1实现电机停止，SB2实现电机起动，接触器KM用来实现自锁，试设计绘制异步电机直接起动控制线路原理图。
答案：
一、填空题（30分，共 10 题，每小题 3 分）
1.
参考答案：
大大高
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
逻辑和逻辑与逻辑非解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
恒转矩恒功率
解题方案：
考查基本概念。
评分标准：
回答正确每空给1分4.
参考答案：
晶体管式空气阻尼式解题方案：
考查时间继电器的分类评分标准：
回答正确每空给1分5.
参考答案：
三相鼠笼式异步电动机双速或多速直流或交流
解题方案：
评分标准：
6.
参考答案：
结构型式及档次容量开关量I/O模块的选择
解题方案：
考查PLC基本类型
评分标准：
回答正确每空给1分
7.
参考答案：
定子串电阻定子串自耦变压器 Y-△换接起动延边三角形解题方案：
评分标准：
8.
参考答案：
能耗电磁抱闸反接制动
解题方案：
考查基本分类。
评分标准：
回答正确每空给1分
参考答案：
用于计数器、移位器的复位移位寄存器移位输入指令
解题方案：
见名知义。
评分标准：
回答正确每空给1分
10.
参考答案：
开环 ; 电压负反馈 ; 电压主负反馈和电流正反馈; 转速负反馈
解题方案：
主要比较开环系统、电压负反馈系统、电压主负反馈和电流正反馈系统、转速负反馈系统的区别与联系。
评分标准：
回答正确每空给1分
二、计算题（12分，共 1 题，每小题 12 分）
0.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
三、简答题（20分，共 4 题，每小题 5 分）
1.
参考答案：
在图1中主要原因是按钮的接线是在按钮台，而接触器的接线是在电气柜中，采用图1的方式将造成多用导线，修改后如图a所示。图2中，当KM2接触器动作后，KM1和KT已失去作用，但继续通电会造成不必要的通电时间，修改后如图b所示。
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
PLC的选型应从以下几个方面进行考虑（1）结构型式及档次整体式的每一个I/O点的价格较低。对于单台仅需开关量控制的设备，一般选小型整体式PLC就可满足要求。对于复杂的、要求较高的系统可考虑采用模块式的中、大型机，这样能灵活地配置L/O模块的点数和类型。（2）容量（3）开关量I/O 模块的选择
解题方案：
从结构型式及档次、容量、开关量I/O模块的选择
评分标准：
3.
参考答案：
熔断器的主要作用是短路保护，不能用于电动机的长期过载保护，热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器，可用于电动机的长期过载保护，故电路中还须装上热继电器；不能二者中任选一种装上；在电动机容量不大，工作时间较短时可以不装热继电器。
解题方案：
热继电器的作用是用于电动机的长期过载保护
评分标准：
4.
参考答案：
答案如下图示
解题方案：
SB2与KM并联实现自锁，电机由接触器KM控制起动。
评分标准：
四、问答题（10分，共 1 题，每小题 10 分）
0.
参考答案：
反接制动是利用改变异步电动机定子绕组上三相电源的相序，使定子产生反相旋转磁场作用于转子而产生强力制动力矩。由于直接反接制动时，转子与旋转磁场的相对转速接近同步转速的两倍，所以定子绕组中流过的反接制动电
流也相当于全压启动时电流的两倍。因此直接反接制动特点之一是制动迅速而冲击大，它仅用于小容量电动机上。
解题方案：
改变电子定子绕组上三相电源的相序。
评分标准：
给出主要步骤，正确结果，给满分，结果错误扣两分，其他酌情给分。
五、分析题（13分，共 1 题，每小题 13 分）
0.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
六、设计题（15分，共 1 题，每小题 15 分）
0.
参考答案：
异步电机直接起动控制线路原理图如下
解题方案：
评分标准：