2021电气控制与PLC应用（期末必背重点）分享

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一、填空题

1．按用途分类，低压电器分为（控制电器）、（主令电器）、（保护电器）、（配电电器）和（执行电器）。
3．按工作原理分类，低压电器分为（电磁式电器）和（非电量控制电器）。
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。
7．使用铁壳开关时，外壳应可靠（接地），防止以外漏电造成触电事故
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。
22．PLC等效电路中的继电器并不是实际的继电器，为了将其与实际继电器区别，通常把它们称为（“软继电器”）。
23．状态转移图中，每一状态提供：（驱动负载）、（指定转换条件）、（置位新状态）三个功能。

1、接触器按其线圈的电源类型以及主触点所控制主电路电流的种类，分为交流接触器和 直流 接触器。
2、时间继电器按延时的方式可分为 通电延时型 、 断电延时型 和带瞬动触点的通电（或断电）延时型继电器等，相应的时间继电器触点分为常开延时闭合触点、常闭延时断开触点、常开延时断开触点和常闭延时闭合触点四类。
3、型号为FX2N-32MR的PLC，它表示的含义包括如下几部分：它是 基本 单元，内部包括 CPU 、 存储器 、输入输出口及 电源 ；其输入输出总点数为 32 点，其中输入点数为 16 点，输出点数为 16 点；其输出类型为 继电器型 。
4、采用FX2N系列PLC实现定时50s的控制功能，如果选用定时器T10，其定时时间常数值应该设定为K 500 ；如果选用定时器T210，其定时时间常数值应该设定为K 5000 。
5、采用FX2N系列PLC对多重输出电路编程时，要采用进栈、读栈和出栈指令，其指令助记符分别为 MPS 、 MRD 和 MPP ，其中 MPS 和 MPP 指令必须成对出现，而且这些栈操作指令连续使用应少于 11 次。
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。
10、FX2N系列PLC编程元件的编号分为二个部分，第一部分是代表功能的字母。输入继电器用 X 表示，输出继电器用 Y 表示，辅助继电器用 M 表示，定时器用 T 表示，计数器用 C 表示，状态器用 S 表示。第二部分为表示该类器件的序号，输入继电器及输出继电器的序号为八进制，其余器件的序号为十进制。
11、PLC编程元件的使用主要体现在程序中。一般可以认为编程元件与继电接触器元件类似，具有线圈和常开常闭触点。而且触点的状态随着线圈的状态而变化，即当线圈被选中（得电）时，常开触点闭合，常闭触点断开，当线圈失去选中条件（断电）时，常闭触点闭合，常开触点断开。和继电接触器器件不同的是，作为计算机的存储单元，从实质上说，某个元件被选中，只是代表这个元件的存储单元置 1 ，失去选中条件只是代表这个元件的存储单元置 0 。由于元件只不过是存储单元，可以无限次地访问，PLC的编程元件可以有 无数多 个触点

1.交流接触器主要由 触头系统 、 电磁系统 、和 灭弧系统 组成。为了减小铁心的振动和噪音，在铁心上加入 短路环 。
2.欠电流继电器在正常工作电流流过线圈时，衔铁是 吸合 状态，而当流过线圈的电流小于整定电流时衔铁 释放 。
4.复合按钮的复位顺序为： 常开 按钮先断开， 常闭 按钮后闭合。
6.频敏变阻器的等效阻抗随频率的减小而 减小
3、继电接触器控制电路是由各种按钮、行程开关、继电器、接触器、__熔断器等元件组成，实现对电力拖动系统的起动、调速、制动、反向等的控制和保护，以满足对生产工艺对电力拖动控制的要求。

4、热继电器是利用__电流的热效应原理来工作的保护电器，它在电路中主要用作三相异步电动机的_过载保护。

6、时间继电器是指__用来实现触点延时接通或延时断开的控制_的电器。
7、机床电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求联接而成，实现对机床的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、分析研究、安装调试、使用和维护，需要将电气元件及其相互联接，用国家规定的_文字__、符号和图形表示出来。这种图就是电气控制系统图。电气控制系统图包括：电气原理图、电气元件接线图、电气元件布置图三种图 。
8、在机床电控中，短路保护用_熔断器；过载保护用热继电器；过电流保护用_过电流继电器_。
　　
10、机床中最常见的降压起动方法有Y- 图片转换、定子绕组串电阻和自耦变压器（补偿器）降压起动三种。
　
13.机床上常用的电气制动控制线路有两种即反接制动和能耗制动。
21、接触器的额定通断能力是指其主触头在规定条件下可靠地 接通和分断 的电流值。
22、继电器是一种利用各种物理量的变化，将 电量或非电量 的变化转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化，从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其他器件或装置动作的一种控制元件。
23、继电器的调节装置用以改变继电器的 动作参数 。

1．选择接触器时应从其工作条件出发，控制交流负载应选用_交流接触器_；控制直流负载则选用_直流接触器。
2．接触器选用时，其主触点的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压，主触点的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流，吸引线圈的额定电压应与控制回路_电压相匹配_。
３．中间继电器的作用是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号进行放大。
8．熔断器熔体允许长期通过1.2倍的额定电流，当通过的电流越大，熔体熔断的时间越短。

1 ．一台额定电压为 220V 的交流接触器在交流 220V 、直流220V 的电源上均可使用。（×）
2 ．交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致圈烧毁。（×）
3 ．交流接触器铁心端面嵌有短路铜环的目的是保证动、静铁心吸合严密，不发生震动与噪声。（√）
4 ．直流接触器比交流接触器更适用于频繁操作的场合。　（×）
5 ．低压断路器又称为自动空气开关。　（√）
6．只要外加电压不变化，交流电磁铁的吸力在吸合前、后是不变的。（×）
7 ．直流电磁铁励磁电流的大小与行程成正比。　（√）
8 ．闸刀开关可以用于分断堵转的电动机。　（×）
9 ．熔断器的保护特性是反时限的。　（√）
10 ．低压断路器具有失压保护的功能。　（√）
11 ．一定规格的热继电器，其所装的热元件规格可能是不同的。　（√）
12 ．无断相保护装置的热继电器就不能对电动机的断相提供保护。（×）
13 ．热继电器的额定电流就是其触点的额定电流。　 （× ）
14 ．热继电器的保护特性是反时限的。　（×）
15 ．行程开关、限位开关、终端开关是同一种开关。　（×）

二、选择题

5．常用的过载保护电器是（ C ）。
A．接触器 B．继电器 C．热继电器 D．自动空气断路器
6．常用的短路保护电器是（ D ）。
A．接触器 B．继电器 C．热继电器 D．自动空气断路器
10．（ A ）是用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路的自动控制电器，按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种。
A．接触器 B．继电器 C．接近开关
13．PLC等效的输入继电器由什么驱动？（ B ）。
A．PLC内部信号 B．外部信号 C．程序内部指令 D．定时器信号
14．PLC等效的输出继电器由什么驱动？（ C ）
A．输入信号 B．外部信号 C．程序内部指令 D．定时器信号
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
17．在PLC梯形图中，哪种软继电器的线圈不能出现（ A ）。
A．输入继电器 B．辅助继电器 C．输出继电器 D．变量存储器
18．PLC中，什么软继电器的触点才可以驱动外部负载（ C ）。
A．输入继电器 B．辅助继电器 C．输出继电器 D．变量存储器

１、由于电弧的存在，将导致（ A ）
　 A.电路分断时间加长　　 B电路分断时间缩短　　
C电路分断时间不变　　 D分断能力提高
3、甲乙两个接触器，欲实现互锁控制，则应（ C ）
　　　A.在甲接触器的线圈电路中串入乙接触器的动断触点
　　　B.在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点
　　　C.在两接触器的线圈电路中互串对方的动断触点
　　　D.在两接触器的线圈电路中互串对方的动合触点
5、电压继电器与电流继电器的线圈相比，具有的特点是（ B ）
　　　A.电压继电器的线圈与被測电路串联
　　　B.电压继电器的线圈匝数多，导线细，电阻大
　　　C.电压继电器的线圈匝数少，导线粗，电阻小
　　　D.电压继电器的线圈匝数少，导线粗，电阻大
6、同一电器的各个部件在图中可以不画在一起的图是（ A ）
A.电气原理图 B.电器布置图 C.电气按装接线图 D.电气系统图
7、下列电器中不能实现短路保护的是（　B　）
　　A.熔断器　B.热继电器　C.过电流继电器　D.空气开关
8、在延时精度要求不高，电源电压波动较大的场合应选用（A　）
　　　A.空气阻尼式时间继电器 B.晶体管式时间继电器
C.电动式时间继电器 D.上述三种都不合适
10、按钮，行程开关，万能转换开关按用途或控制对象分属于下列哪一类（C　）
　　A 低压保护电器　　 B低压控制电器　C 低压主令电器　D低压执行电器

三、简答题

1．什么是电器?
——凡是根据外界特定信号自动或手动地接通或断开电路，实现对电路或非电对象控制的电工设备都称为电器。
2．什么是低压电器？
——工作在交流电压1200V，或直流1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做低压电器。
3．交流电磁铁的短路环是如何消除振动和噪声的？
——短路环把铁心中的磁通分为两部分，即不穿过短路环的和穿过短路环的，切滞后，使合成吸力始终大于反作用力，从而消除振动和噪声。
4．电弧是如何产生的？对电路有何影响？常用的灭弧方法有哪些？
——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。
——工作方式的主要特点是采用扫描周期循环扫描、集中输入与集中输出的方式。这种“串行”工作方式可以避免继电器控制系统中触点竞争和时序失配问题，使PLC具有可靠性高，抗干扰能力强的优点，但也存在输出对输入在时间上的响应滞后，速度慢的缺点。
6．可编程控制器如何按I/O点数分为哪几类？
——可编程控制器如何按I/O点数分小型、中型和大型3种。I/O点数在256点及以下的，属于小型；I/O点数在256～2048点，属于中型；I/O点数在2048点及以上的，属于大型。
7．简述PLC控制系统设计的基本原则
——1）充分发挥PLC的功能，最大程度地满足被控对象的控制要求；2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便；3）保证控制系统安全可靠；4）在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地，以满足今后生产的发展和工艺的改进。
8．简述PLC程序设计的一般步骤
——1）对于较复杂的系统，需要绘制系统功能表（简单控制系统可省去）；2）设计梯形图程序；3）根据梯形图编写语句表清单；4）对程序进行模拟测试及及修改，直到满意为止

一、简答题（20分）

1、电磁接触器主要由哪几部分组成？简述电磁接触器的工作原理。（4分）
电磁接触器一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几部分组成。接触器根据电磁原理工作：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下降放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。
2、中间继电器的作用主要有哪几个方面？（2分）
(1) 当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电器被当作一级放大器用。
(2) 当其他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电路。
3、简述可编程序控制器（PLC）的定义。（3分）
可编程控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
4、简答PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别。（4分）
组成器件不同；
触点数量不同；
实施控制的方法不同；
工作方式不同。
5、电气原理图中所有电器元件的可动部分通常以电器处于非激励或不工作的状态和位置的形式表示，其中常见的器件状态有哪些？（4分）

1. 继电器和接触器的线圈在非激励状态。
2. 断路器和隔离开关在断开位置。
3. 零位操作的手动控制开关在零位状态，不带零位的手动控制开关在图中规定的位置。
4. 机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态。
5. 保护类元器件处在设备正常工作状态，特别情况在图样上加以说明。
   6、简答三菱FX2N系列PLC的STL步进梯形指令有什么特点？（3分）
   转移源自动复位；
   允许双重输出；
   主控功能。