济南大学电气控制与可编程控制技术考试资料整合

1、电气原理1. 什么叫电器？作用是什么？凡是能自动或手动接通和断开的电路，以及对电路或非电对象能进行切换、控制、保护、检测、 变换和调节的电器元件统称为电器。简单的说，电器就是电的控制工具。作用：接通和断开电路；对电路或非电对象进行切换、控制、保护、检测、变换和调节。2. 电器按用途不同可以分为几类？控制电路：用于各种控制电路和各种控制系统的电器，如接触器、继电器、电动机启动器等 主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、主令开关、转换开关等 执行电器：用于某种完成动作或传送功能的电器，如电磁阀、电磁离合器等 配电电器：用于电能的输送和分配的电器，如高压断路器、隔离开关、母线等 保

2、护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、避雷器等3. 触点按其接触形式分为三种：点接触，线接触，面接触。4. 交流接触器短路环的作用及作用原理是什么？作用是防止交流单相电磁机构的衔铁抖动，以减小噪声，并防止触点抖动、电弧烧坏触点； 原理：短路环的存在使总的合成磁通不会随交流的交变而变为零，当然吸力也就不会为零，故 在电流的交变过程中，衔铁一直吸合，不会抖动。物理上，当线圈电流过零时，铁芯里磁通变 化率最大，根据焦耳楞次定律，此时短路环会产生感应电动势最大，由于短路环是闭合的，故 会产生最大感应电流，产生磁力继续吸合衔铁，因此电流交变时不会产生磁力为零的情况，铁 心不会抖动。5. 电磁机

3、构的工作状况常用：吸力特性和反力特性来表征。6. 名词解释吸力特性：电磁机构的吸力F 与气隙3之间的关系F=f（0阻力特性：电磁机构转动部分静阻力与气隙的关系间断-长期工作制：接触器连续通电时间不超过8 小时的工作制额定操作频率：每小时接通的次数7. 欲使电弧熄灭，应设法降低电弧温度和电场强度，常用的灭弧装置有：（1）磁吹式灭弧（直流接触器）（2）灭弧栅（交流灭弧装置）（3）灭弧罩（交流和直流灭弧） 多断电灭弧5. 继电器与接触器有哪些主要的区别？继电器：没有主、辅触点之分，主要用在低电压、小电流的控制电路中，其控制量可以是电气量，也可以是非电气量接触器：有主、辅触点之分，其主触点用在高电压、

4、大电流的主电路中、辅助触点用在低电压、 小电流的控制电路中，其控制量仅仅是电气量，即电压控制。6. 中间继电器有什么特点？其主要作用是什么？特点：触点容量大且数量多作用：信号的方放大、转换7. 在低压电器中，有哪几种时间继电器？分别用什么方法延时？简述电磁式（铜套阻尼式）：靠铜套延时，仅有断电延时，延时误差大，仅延时几秒 空气阻尼式：靠气囊延时，延时误差大，可延时几秒到几分电动机式：靠齿轮变速延时，体积大，价格高，延时准确，可延时几秒到几小时半导体式：靠电容充放电延时，体积小，价格低，延时准确，可延时几秒到几小时8. 控制用继电器的返回系数要求是高点好还是低点好？为什么？低点好，一般 0.10

5、.4，这表明继电器的矩形特性宽，动作可靠（但不够灵敏）9. 保护用继电器的返回系数要求是高点好还是低点好？为什么？高点好，一般大于 0.6 小于 1,这表明继电器的矩形特性窄，动作灵敏（但易误动，不可靠）(4)10. 继电器的返回系数能否等于 1?为什么？等于 1 继电器的返回值与动作值相等，使继电器动作状态不确定，无法工作。11. 什么是主令电器？常用的主令电器有那几种？主令电器是一种在电器控制线路中起发送或转换控制指令作用的电器，常用于接触或断开控制 电路，再通过接触器、继电器间接控制主电路的接通与断开、但主令电器不能直接作用于主电 路的分合。电器控制电路中常用的主令电器主要有控制按钮、行

6、程开关和转换开关等。12. 常用的控制线路图有哪几种？特点？场合？原理图一一绘制时不考虑电器元件的实际位置，常在设计调试和故障分析时使用。安装图（接线图）一一绘制时装置的各电器元件都按实际位置画出，连线也基本如此，常在安 装、接线和调试时使用。13. 控制线路由哪些电路组成？每个电路各有何特点？主回路是高电压大电流回路。控制回路一一是低电压小电流回路。辅助回路是不影响控制电路工作的独立的附加电路。14. 短路保护一一用熔断器 FU 实现，过载保护一一用热继电器 FR 实现15. 组成电气控制线路的基本规律有哪些？（1）自锁控制（2）联锁控制。包括互锁、顺序控制的联锁、正常工作与点动的联锁。（3

7、）变化参量控制。包括行程控制一一用行程开关来实现，时间控制一一用时间继电器来实现，速度控制一一用速度继电器来实现，电流变化参量控制一一用电流继电器来实现16. 互锁和顺序控制的联锁各有何作用？互锁：当电动机需要正反向起动时，需要用正反向接触器的联锁控制，联锁控制可以防止人为 误操作使正反向接触器同时吸合时而造成主回路短路。顺序控制的联锁：可以保证多台设备的工作顺序，以防反顺序而出现的事故或不正常的情况。17. 名词解释 （1） 一般设计法：又称经验设计法。根据生产工艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路的方法（2）逻辑设计法：又称分析设计法。根据生产工艺的要求，利用逻辑代数分析设计线

8、路的一种方法。（3）寄生电路：那种意外接通的电路成为寄生电路，又称假回路18. 两个接触器或继电器的电压型交流线圈为什么不能串联？否则总会有一个线圈所对应的电器拒绝动作而导致控制系统出错。线圈串联的电路中，每个线 圈所分配的电压与线圈的阻抗成正比，两个电器动作总有先有后，不可能同时吸合，加入交流 继电器的 KM2 线圈先吸合，由于 KM2 的磁路闭合，线圈的电感显著增大，因而在线圈上的电压 降也显著增大，从而使另一个交流接触器的KM1 线圈电压达不到电压而拒绝动作，导致系统出错19. 触点的接通能力不够时会出现什么问题？如何解决？电弧会使触点熔焊在一起。用同一元件的两个触点并联增加接通能力，或

9、在线路中增加中间继电器转换20. 触点的分断能力不够时会出现什么问题？如何解决？电弧熄灭不了，电弧会烧坏触点。用同一元件的两个触点串联增加分断能力，或在线路中增加中间继电器转换21. 化简继电器、接触器线路时，应注意哪些实际问题？（1）考虑触点容量的限制（2）特殊情况下不必强求化简22. 减压起动通常有以下几种起动方式：（1）定子串电阻（或电抗）起动：结构简单、价格低廉、动作可靠，但起动电阻上消耗的功率 大。定子串电阻通常用于不经常起停的中小型电动机的起动，对大容量电动机多采用定子串电 抗起动。（2 ）定子串自耦变压器起动：结构较复杂、价格较贵，但起动时消耗功率小，与定子串电阻起 动相比，同样

10、地转矩起动电流对电网的冲击小。主要用于较大容量电动机的起动。（3）星形-三角形起动：优点是星形起动电流是原来三角形联结的三分之一，起动电流特性好, 结构简单、价格便宜。缺点是起动转矩也相应下降为原来的三分之一，转矩下降大，转矩特性差。 通常仅用于电动机额定电压为660/380V、星形/三角形、轻载起动的情况。（4 ）延边三角形起动：起动电流既不太大，起动转矩又不太小，而且结构简单。PLC1.PL 定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境中应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算数操作等面向 用户的指令，并通过数字或

11、模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。2.S7-30 有几种形式的定时器？脉冲定时器和扩展脉冲定时器有何区别？脉冲定时器、扩展脉冲定时器、接通延时定时器、保持形接通定时器、关断延时定时器。脉冲定时器：当输入允许信号脉宽小于定时值时，定时器导通时间为输入允许信号的脉冲宽度；扩展脉冲定时器：输入允许信号一接通，计时开始，无论输入允许信号长短，定时器都输出一个正脉冲， 脉宽为定时值。3.S7-30 有哪几种寻址地址？直接寻址与间接寻址有何区别？立即寻址操作数本身直接包含在指令中直接寻址一一指令中直接给

12、出操作数的存储单元地址存储器间接寻址一一指令中给出的存储器内容是操作数所在存储单元的地址寄存器间接寻址- 在 S7 中有两个地址寄存器，它们是AR1 和 AR2 通过地址寄存器，可以对各存储区的存储器内容实现寄存器间接寻址。4. FB 和 FC 的不同：FB 有一个数据结构与该功能块的参数完全相同的数据块，称为背景数据块，背景数据块依附于 功能块，它随着功能块的调用而打开，随着功能块的结束而关闭，存放在背景数据块中的数据在功 能块结束时继续保持。FC 则不需要背景数据块，功能调用结束后数据不能保持。5. 我国 PLC 发展过程大致分为 4 个阶段：70 年代初步认识，80 年代引进使用，90

13、年代后推广应用。2000 年后 PLC 生产有一定的发展， 小型 PLC已批量生产；中型已有产品；大型已开始研制。国内产品在价格上占有明显的优势，而在 质量上还稍有欠缺或不足。6. PLC 的最小系统由哪几部分组成？简述各部分的作用中央处理单元（CPU；存储器（RAM ROM；输入输出单元（I/O 接口）；电源（开关式稳压电源）7.STEP-7 用户程序通常有组织块（OB）、功能块（FB）、功能（FC）等三种类型的逻辑块和数据块组成8. PLC 的 CPU 有哪些作用？（1）控制从编程器输入的用户程序和数据的接收与存储。（2）诊断电源、PLC 内部电路的工作故障和编程中的语法错误。（3） 用扫

14、描的方式接收输入设备的状态（即开关量信号）和数据（即模拟量信号）。（4）执行用户程序，输出控制信号（5）与外围设备或计算机通信9. PLC 的系统工作过程PLC 的系统工作是采用“循环扫描”的工作方式。PLC 在运行时，其内部要进行一系列操作，大致包括六个方面的内容，初始化处理系统自诊断 通信与外设服务 输入采样 执行用户程序输出刷新10. 简述 PLC 的工作过程输入采样程序执行输出刷新11. 名词解释（1）输入采样PLC 在程序执行前，首先扫描各输入模块，将所有的外部输入信号的状态读入（存入）到输入映像存储器I 中。（2）输出刷新CPU 在执行完所有用户程序后（或下次扫描用户程序前）将输出

15、映像存储器Q的内容送到输出锁存器中，再由输出锁存器送到输出端子上去。刷新的状态要保持到下次刷新。（3）扫扌苗CPU 执行用户程序和其他的将计算机系统一样，也采用分时原理，即一个时刻执行一个操作，并一个操作一个操作的顺序执行，这种分时操作过程成为CPU 对程序扫描。扫描周期正常循环扫描时，从扫描过程中的一点开始，经过顺序扫描又回到该点所需要 的时间12. 循环扫描为什么会导致输入延迟、输出滞后的问题？通常用什么方法解决？在循环扫描过程中，只有在采样时刻，输入映像存储器暂存的输入信号状态才会与输入信号一 致，其他时间输入信号变化不会影响输入映像存储器的内容，这会导致循环扫描输入延迟、输 出滞后的问

16、题，使实时性变差。用 I/O 直接传送指令来解决13. 循环扫描为什么有利于 PLC 的抗干扰？输入采样一次的时间仅占扫描周期很小的一部分（通常只有几毫秒），再次期间可能会引入干扰，但扫描周期的其余大部分时间输入采样关闭，干扰不会引入，故循环扫描有利于抗干扰14.57- 300 中有两类跳变沿检测指令FP 和 FN 检查指令检测 RLO 跳变沿“POS 和“ NEG 指令检测出点跳变沿15.跳变沿检测的原理在每个扫描周期中把信号状态和它在前一个扫描周期的状态进行比较，若不同则表明一个跳变沿，因此，前一个周期里的信号状态必须被存储，以便能和新的信号状态相比较。16.57- 300PLC 的 CP

17、U 模块的作用及种类？答：功能：（1）接受现场输入设备的状态和数据（2）接收并存储用户程序和数据（3）诊断PLC 内部电路工作状态和编程过程的语法错误（4）完成用户程序规定的运算任务（5）更新有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容（6）实现输出控制或数据通信等功能 （7）配合编辑器具有监视，监控和信息显示等功能（8）为背叛总线提供直流 5V 电源 分类：（1）标准型（2）紧凑型（3）故障安全型（4）技术功能型（5）户外型17. 可编程控制器如何按 I/O 点数分为哪几类？可编程控制器按 I/O 点数分为小型、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 25

18、62048 点，属于中型；I/O 点数在 2048 点及以上的，属于大型。18. 简述 PLC 控制系统所设计的基本原则（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。19. PLC 的功能：1. 控制功能：逻辑控制、定时控制、计数控制、顺序控制2. 数据采集、存储与处理功能：数学运算功能、数据处理、模拟数据处理3. 输入/输出借口调理功能4. 通信、联网功能5. 人机界面功能6. 编程、调试20. PLC 的特点：1.高可靠性 2.丰富的 I/O 接口模块 3.采用模块化结构 4.运行速度快 5.功能完善 6.编程简单、 易于使用 7.系统设计、安装、调试方便8.维修方便，维修工作量小 9.总价格低21. PLC 编程语言的种类及各自的特点，哪两种语言最常用？梯形图（LAD 语言一一与继电器控制电路图类似，容易掌握，各种PLC 均将其作为第一语言语句表（STL）语言 又称助记符语言或指令表语言，容易记忆和掌握，比梯形图语言更能编制复杂的、功能多的程序功能块图（FBD 语言一一与半导体逻辑电路的逻辑框图类似，常用“与