电气控制基础知识测试卷

电气控制基础知识测试卷测试说明本测试卷围绕电气控制核心知识点设计，涵盖低压电器、控制电路逻辑、PLC基础等内容，适用于电气相关专业学生及初级技术人员自测。测试分为选择题、判断题、简答题、综合分析题四部分，总分100分，建议答题时长60分钟。一、选择题（每题3分，共30分）请从每题四个选项中选出唯一正确答案，将序号填入括号内。1.下列电器元件中，主要用于实现电路通断控制且能频繁操作的是（）A.刀开关B.接触器C.熔断器D.热继电器*（解析：接触器通过电磁机构驱动触点，适配电机等频繁启停的负载；刀开关操作频率低，熔断器、热继电器为保护元件。）*2.三相异步电机正反转控制电路中，“互锁”的核心作用是（）A.防止电机过载B.防止电源短路C.防止按钮误操作D.防止接触器触点熔焊*（解析：正反转时若两接触器同时吸合，会导致电源相间短路，互锁可避免此风险。）*3.PLC程序执行阶段的核心任务是（）A.刷新输入映像区B.处理通信请求C.按顺序执行用户程序D.刷新输出映像区*（解析：PLC扫描周期分“输入采样-程序执行-输出刷新”，程序执行阶段按梯形图逻辑顺序运算。）*4.热继电器的动作原理基于（）A.电磁感应B.电流的热效应C.电磁力吸引D.电弧放电*（解析：热继电器的双金属片因电流发热、膨胀系数差异产生弯曲，触发触点动作，属于电流热效应的应用。）*5.下列属于“主电路”组成部分的是（）A.按钮B.接触器主触点C.中间继电器线圈D.时间继电器触点*（解析：主电路承载大电流动力回路，含电源、电机、接触器主触点等；控制电路为小电流逻辑回路，含按钮、线圈、辅助触点。）*6.交流接触器的线圈电压通常不采用（）A.220VB.380VC.5VD.110V*（解析：交流接触器线圈电压多为220V、380V、110V等，5V常用于直流或小型电子设备，极少作为交流接触器线圈电压。）*7.电气控制中“自锁”电路的核心元件是（）A.接触器辅助常开触点B.按钮常开触点C.热继电器触点D.熔断器*（解析：自锁通过接触器自身辅助常开触点并联启动按钮，松开按钮后仍保持线圈通电。）*8.下列属于“保护电器”的是（）A.按钮B.行程开关C.熔断器D.接触器*（解析：熔断器在短路时熔断切断电路，属于短路保护；按钮、行程开关为控制电器，接触器为执行电器。）*9.PLC输入模块主要采集的信号类型是（）A.模拟量电压B.数字量开关信号C.高速脉冲D.温度信号*（解析：PLC输入模块（DI）主要接收按钮、行程开关等开关量信号；模拟量、高速脉冲、温度需专用模块。）*10.时间继电器的作用是（）A.实现延时通断B.放大电流C.短路保护D.过载保护*（解析：时间继电器通过延时机构（如气囊、电子电路）实现触点延时动作，适配需时间控制的场景。）*二、判断题（每题2分，共20分）请判断下列陈述正误，正确打“√”，错误打“×”。1.接触器主触点与辅助触点允许通过的电流大小相同。（×）*（解析：主触点承载主电路大电流，辅助触点仅用于控制电路，电流容量小。）*2.电机正反转控制中，仅电气互锁即可完全避免短路风险。（×）*（解析：电气互锁可能因触点熔焊失效，需结合机械互锁（如按钮互锁）提高安全性。）*3.PLC扫描周期包含“输入采样、程序执行、输出刷新”三个阶段。（√）*（解析：PLC按此顺序循环扫描，确保逻辑运算与输出更新的时序性。）*4.热继电器可替代熔断器实现短路保护。（×）*（解析：热继电器动作慢（过载时秒级响应），短路时电流瞬间激增，需熔断器（毫秒级熔断）实现短路保护。）*5.控制电路电压等级通常低于主电路。（√）*（解析：主电路多为380V/220V，控制电路常采用220V、110V、36V等，电压等级更低（如36V为安全电压）。）*6.中间继电器主要作用是放大信号或增加触点数量。（√）*（解析：中间继电器通过小电流线圈控制多组触点，可扩展输出数量或转换信号逻辑。）*7.按钮的常开与常闭触点是同时动作的。（×）*（解析：按钮按下时，常闭触点先断开、常开触点后闭合（逻辑上互斥）；松开时动作相反。）*8.电气原理图中，同一电器的不同部件（如线圈、触点）需用相同文字符号标注。（√）*（解析：如接触器KM的主触点、辅助触点均标注“KM”，便于图纸阅读与故障排查。）*9.PLC输出映像区状态仅在输出刷新阶段更新。（√）*（解析：程序执行阶段的运算结果暂存于输出映像区，仅在输出刷新阶段同步至实际输出端子。）*10.行程开关属于“主令电器”，可用于检测机械位置。（√）*（解析：主令电器通过机械触发发出控制指令，行程开关可检测设备限位、位置等状态。）*三、简答题（每题10分，共30分）请简要回答下列问题，要求逻辑清晰、要点明确。1.简述“自锁控制电路”的工作原理及核心元件作用。*（答题要点：启动时，按下启动按钮（常开）→接触器线圈得电→主触点闭合（电机启动），同时辅助常开触点闭合（与启动按钮并联），松开启动按钮后，线圈仍通过辅助触点保持得电（自锁）；停止时，按下停止按钮（常闭）→线圈失电，电机停止。核心元件：接触器（主触点控主电路、辅助触点实现自锁）、启动/停止按钮（触发启停）。）*2.说明PLC“扫描工作方式”与继电器控制“并行工作方式”的本质区别。*（答题要点：继电器控制中，所有触点（如接触器、继电器触点）并行动作——线圈得电后，触点立即响应（实时性强，但逻辑复杂时易冲突）；PLC采用串行扫描——按“输入采样-程序执行-输出刷新”分阶段循环，同一时刻仅处理部分逻辑，输出状态在扫描周期结束后更新（逻辑清晰、无硬件冲突，但实时性略弱）。本质是“硬件并行响应”与“软件串行运算”的区别。）*3.电气控制中“互锁”的类型及适用场景。*（答题要点：①电气互锁：利用接触器/继电器的辅助常闭触点互锁（如正反转电路中，KM1常闭触点串入KM2线圈回路，反之亦然），防止两接触器同时吸合；②机械互锁：利用按钮常闭触点互锁（如正转启动按钮常闭触点串入反转线圈回路，反之亦然），防止按钮误操作（如同时按正反转按钮）。两者结合可在电气、机械层面双重保障电路安全。）*四、综合分析题（20分）下图为电机正反转控制电路原理图（KM1为正转接触器，KM2为反转接触器，SB1为停止按钮，SB2为正转启动按钮，SB3为反转启动按钮），请分析：1.电路中“电气互锁”与“机械互锁”的具体实现方式；（10分）2.电机从“正转”切换到“反转”的完整工作过程（需说明按钮操作、触点动作、线圈通断逻辑）。（10分）（电路简化描述：主电路：电源L1、L2、L3→KM1主触点→电机M；电源L1、L3、L2→KM2主触点→电机M（通过相序切换实现正反转）。控制电路：停止按钮SB1（常闭）串联干路；正转支路：SB2（常开）并联KM1辅助常开触点（自锁），串联KM2辅助常闭触点（电气互锁），后接KM1线圈；反转支路：SB3（常开）并联KM2辅助常开触点（自锁），串联KM1辅助常闭触点（电气互锁），后接KM2线圈；机械互锁：SB2常闭触点串联KM2线圈回路，SB3常闭触点串联KM1线圈回路。）1.互锁方式分析电气互锁：KM1辅助常闭触点串入KM2线圈回路，KM2辅助常闭触点串入KM1线圈回路。当KM1得电（正转），其常闭触点断开，KM2线圈无法得电；反之同理，从电气层面防止两接触器同时吸合。机械互锁：SB2（正转启动按钮）常闭触点串入KM2线圈回路，SB3（反转启动按钮）常闭触点串入KM1线圈回路。按下SB2时，其常闭触点先断开，切断KM2线圈通路；按下SB3时同理，从机械操作层面防止误按导致短路。2.正转切换反转的工作过程1.正转运行：按下SB2→KM1线圈得电→KM1主触点闭合（电机正转），KM1辅助常开触点闭合（自锁），KM1辅助常闭触点断开（电气互锁KM2），SB2常闭触点断开（机械互锁KM2）。2.停止正转：按下SB1（常闭断开）→KM1线圈失电→KM1主触点断开，辅助常开触点断开（自锁解除），辅助常闭触点恢复闭合（电气互锁KM2通路），SB2常闭触点恢复闭合（机械互锁KM2通路）。3.启动反转：按下SB3→SB3常闭触点先断开（机械互锁KM1），SB3常开触点闭合→KM2线圈得电→KM2主触点闭合（电机反转，相序L1、L3、L2），KM2辅助常开触点闭合（自锁），KM2辅助常闭触点断开（电气互锁KM1）。参考答案及评分标准（供自测参考）一、选择题答案1.B2.B3.C4.B5.B6.C7.A8.C9.B10.A二、判断题答案1.×2.×3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.√三、简答题评分要点（每题10分）1.自锁原理（4分）+元件作用（6分）：启动按钮触发→接触器得电自锁（4分）；接触器控主电路、按钮控启停（6分）。2.扫描与并行区别（10分）：继电器并行（实时、硬件驱动，4分）；PLC串行扫描（分阶段、软件运算，4分）；本质是“硬件并行”与“软件串行”（2分）。3.互锁类型（8分）+场景（2分）：电气互锁（触点互锁，4分）、机械互锁（按钮互锁，4分