2025年大学机械电子工程（电气控制与PLC）试题及答案

2025年大学机械电子工程（电气控制与PLC）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.下列不属于电气控制系统组成部分的是（）A.控制电路B.保护电路C.动力电路D.机械传动机构2.以下哪种电器元件主要用于实现电路的短路保护（）A.熔断器B.热继电器C.接触器D.时间继电器3.梯形图中，能流的流动方向是（）A.自上而下B.自下而上C.从左到右D.从右到左4.PLC的编程语言中，（）类似于继电器控制电路的原理图。A.梯形图B.指令表C.功能块图D.顺序功能图5.下列关于PLC输入接口的说法正确的是（）A.只能连接开关量信号B.只能连接模拟量信号C.可连接开关量和模拟量信号D.以上都不对6.当PLC的输入信号频率较高时，应选用（）的输入模块。A.高速响应型B.普通型C.低速响应型D.无所谓7.输出继电器的线圈在PLC内部，其触点（）A.只能用于内部程序B.只能用于外部输出C.可用于内部程序和外部输出D.以上都不对8.定时器的定时时间与（）有关。A.时钟脉冲频率B.定时器编号C.输入信号D.输出信号9.计数器的计数方式有（）A.递增计数B.递减计数C.增减计数D.以上都是10.下列哪种编程语言是PLC特有的编程语言（）A.梯形图B.C语言C.汇编语言D.BASIC语言11.对于三菱FX系列PLC，其内部辅助继电器M的编号范围是（）A.M0-M127B.M0-M255C.M0-M511D.M0-M102312.状态继电器S在顺序功能图中用于表示（）A.步B.动作C.转换D.条件13.步进顺控指令STL的作用是（）A.进入步进状态B.退出步进状态C.实现状态转移D.以上都不对14.模拟量输入模块将外部输入的模拟量信号转换为（）的数字量信号。A.8位B.12位C.16位D.32位15.模拟量输出模块将PLC内部的数字量信号转换为（）的模拟量信号输出。A.0-5VB.0-10VC.4-20mAD.以上都可以16.电气控制系统设计的第一步是（）A.确定控制要求B.选择电气元件C.绘制电路图D.编写程序17.下列哪种控制方式不属于PLC的基本控制方式（）A.顺序控制B.定时控制C.闭环控制D.计数控制18.当需要PLC实现多台电机的顺序启动时，可采用（）A.定时器B.计数器C.顺序控制指令D.以上都可以19.在PLC控制系统中，用于实现人机交互的设备是（）A.编程器B.触摸屏C.传感器D.执行器20.以下关于PLC的特点说法错误的是（）A.可靠性高B.编程简单C.灵活性差D.功能强大第II卷（非选择题共60分）二、填空题（每空1分，共10分）答题要求：请在横线上填上正确的答案。1.电气控制系统主要由控制电路、保护电路和______组成。2.熔断器的熔体材料通常有______和______两种。3.PLC的编程语言主要有梯形图、指令表、______和______。4.定时器的定时时间t=______×______。5.计数器的当前值等于______时，计数器触点动作。6.模拟量输入模块的分辨率越高，其转换精度越______。三、简答题（每题5分，共20分）答题要求：简要回答问题。1.简述电气控制系统中常用的保护环节及其作用。2.说明PLC输入接口和输出接口的作用及类型。3.简述梯形图的编程规则。4.简述步进顺控指令的使用方法。四、分析题（每题10分，共20分）答题要求：根据题目所给材料进行分析解答。材料：某自动送料控制系统要求如下：按下启动按钮，送料电机启动，开始送料；送料过程中，若碰到限位开关，则送料电机停止；送料时间达到设定值后，送料电机自动停止。请根据上述要求设计该控制系统的梯形图程序。材料：某抢答器控制系统有4个抢答按钮SB1-SB4，4个指示灯HL1-HL4，当某个按钮按下时，对应的指示灯亮，同时禁止其他按钮再抢答。请设计该抢答器控制系统的梯形图程序。五、设计题（10分）答题要求：根据题目要求进行系统设计。设计一个基于PLC的三相异步电动机正反转控制系统，要求具有过载保护、短路保护和互锁功能，并画出控制系统的电气原理图。答案：1.D2.A3.C4.A5.C6.A7.C8.A9.D10.A11.B12.A13.A14.C15.D16.A17.C18.C19.B20.C二、1.动力电路2.铅锑合金；银3.功能块图；顺序功能图4.分辨率；定时时间设定值5.设定值6.高三、1.常用保护环节有短路保护，防止电路短路损坏电器元件；过载保护，避免电机等设备过载运行；欠压保护，当电压过低时自动切断电路；失压保护，防止停电恢复后设备自行启动。2.输入接口用于接收外部输入信号，如开关量信号、模拟量信号等，类型有直流输入、交流输入等。输出接口用于向外部负载输出信号，如开关量输出、模拟量输出等，类型有继电器输出、晶体管输出等。3.梯形图编程规则：触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上；线圈应画在最右边；同一编号的线圈在一个程序中只能出现一次；梯形图按从左到右、从上到下的顺序执行等。4.步进顺控指令STL用于进入步进状态，在步进状态下，状态继电器的触点可驱动负载，当转移条件满足时，通过SET指令进入下一个步进状态。四、第一个材料：网络1：LDX0OUTY0TONT0K100网络2：LDX1ORT0OUTY0网络3：LDT0OUTY0第二个材料：网络1：LDX0ORM1OUTM1网络2：LDX1ORM2OUTM2网络3：LDX2ORM3OUTM3网络4：LDX3ORM4OUTM4网络5：LDM1OUTY1网络6：LDM2OUTY2网络7：LDM3OUTY3网络8：LDM4OUTY4网络9：LDM1ORM2ORM3ORM4OUTM5网络10：LDM5RSTM1RSTM2RSTM3RSTM4五、电气原理图：主电路中，三相电源经熔