2025年电气控制与PLC专业知识考试题库及答案(含A.B卷)

2025年电气控制与PLC专业知识考试题库及答案(含A.B卷)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列低压电器中，属于主令电器的是（）。A.接触器B.热继电器C.按钮D.熔断器答案：C2.PLC的扫描周期不包括（）阶段。A.输入采样B.用户程序执行C.输出刷新D.故障自检答案：D3.三相异步电动机星-三角降压启动时，启动电流约为直接启动的（）。A.1/√3B.1/3C.√3倍D.3倍答案：B4.梯形图中，定时器T的线圈通电时，其常开触点（）。A.立即闭合B.延时闭合C.保持断开D.延时断开答案：B5.西门子S7-1200PLC中，输入继电器的符号是（）。A.IB.QC.MD.T答案：A6.热继电器的主要作用是（）。A.短路保护B.过载保护C.欠压保护D.失压保护答案：B7.下列不属于PLC输出模块类型的是（）。A.继电器输出B.晶体管输出C.晶闸管输出D.电容输出答案：D8.电气控制线路中，互锁的作用是（）。A.防止电源短路B.提高效率C.延长设备寿命D.限制启动次数答案：A9.PLC程序中，计数器C的当前值达到设定值时，其常闭触点（）。A.保持闭合B.立即断开C.延时断开D.无变化答案：B10.异步电动机正反转控制线路中，必须设置（）。A.时间继电器B.速度继电器C.双重互锁D.压力继电器答案：C二、填空题（每空1分，共15分）1.低压电器按用途分为控制电器、保护电器、主令电器和（）。答案：执行电器2.PLC的核心部件是（），其主要功能是处理和运行用户程序。答案：中央处理器（CPU）3.三相异步电动机的调速方法有变频调速、变极调速和（）。答案：变转差率调速4.梯形图中，输出继电器Q的线圈只能在（）中出现一次。答案：用户程序5.热继电器的整定电流一般为电动机额定电流的（）倍。答案：1.05～1.156.PLC输入模块的作用是将外部信号转换为（）信号供CPU处理。答案：电7.电气原理图中，同一电器的各部件采用（）法绘制。答案：集中表示8.西门子PLC中，存储位逻辑的软元件是（），符号为M。答案：中间继电器9.电动机的过载保护应选用（），短路保护应选用熔断器。答案：热继电器10.PLC的工作方式是（），其特点是循环扫描、集中采样、集中输出。答案：周期扫描11.星-三角降压启动适用于正常运行时定子绕组为（）联结的电动机。答案：三角形12.梯形图中，串联多个常开触点用（）指令，并联多个常闭触点用（）指令。答案：AND；ORNOT三、简答题（每题8分，共32分）1.简述三相异步电动机正反转控制中“双重互锁”的实现方法及作用。答案：双重互锁指同时采用接触器常闭触点互锁和按钮常闭触点互锁。接触器互锁通过正转接触器（KM1）的常闭触点串联在反转接触器（KM2）线圈回路中，反之亦然，防止两个接触器同时吸合导致电源短路；按钮互锁通过正转按钮（SB2）的常闭触点串联在反转按钮（SB3）回路中，反之亦然，实现正反转的直接切换而无需先按停止按钮。双重互锁提高了电路的安全性和操作便利性。2.说明PLC输入/输出模块的类型及适用场景。答案：输入模块分为直流输入（如24VDC）和交流输入（如220VAC），直流输入抗干扰能力强，适用于工业现场；交流输入适用于直接连接交流信号源。输出模块包括：①继电器输出（交直流通用，响应慢，寿命长），适用于动作频率低、负载功率大的场景；②晶体管输出（直流，响应快，寿命长），适用于高频动作、直流负载；③晶闸管输出（交流，响应快，寿命长），适用于交流负载、高频动作场景。3.简述PLC程序设计的一般步骤。答案：①分析控制要求，明确输入输出点数及功能；②选择PLC型号，分配I/O地址；③绘制电气原理图，设计外部接线；④编写梯形图或语句表程序，实现逻辑控制、定时计数等功能；⑤程序调试，通过模拟或现场测试验证逻辑正确性；⑥修改优化程序，确保稳定性和可靠性。4.热继电器与熔断器在电路保护中的区别是什么？答案：热继电器用于过载保护，利用电流的热效应，通过双金属片变形驱动触点动作，动作时间较长（几秒至几十秒），可重复使用；熔断器用于短路保护，利用电流的热效应使熔体熔断，动作时间极短（毫秒级），熔断后需更换熔体。两者功能互补，不能互相替代。四、分析设计题（共33分）1.设计一个三相异步电动机的控制电路（包含启动、停止、过载保护），要求：①按钮控制；②接触器自锁；③热继电器保护。（15分）答案：（1）主电路：电源→熔断器FU→接触器主触点KM→热继电器FR→电动机M。（2）控制电路：电源→熔断器FU2→停止按钮SB1（常闭）→启动按钮SB2（常开）→接触器线圈KM（并联SB2的常开触点实现自锁）→热继电器常闭触点FR→电源。（3）工作原理：按下SB2，KM线圈通电，主触点闭合电动机启动，SB2的常开触点闭合自锁；按下SB1，KM线圈断电，电动机停止；过载时FR常闭触点断开，KM线圈断电，电动机停止。2.分析下图所示梯形图的工作逻辑（输入I0.0为启动按钮，I0.1为停止按钮，T37为定时器，设定值500（单位10ms），Q0.0控制指示灯）。（18分）（注：此处假设梯形图结构为：I0.0常开触点串联T37常闭触点→Q0.0线圈；I0.1常闭触点并联Q0.0常开触点→T37线圈）答案：（1）初始状态：I0.0未按下，I0.1未按下，T37未得电，Q0.0未得电。（2）启动过程：按下I0.0（闭合），T37常闭触点闭合，Q0.0线圈得电，指示灯亮；同时Q0.0常开触点闭合，T37线圈得电开始计时（500×10ms=5s）。（3）计时过程：T37计时期间，其常闭触点保持闭合，Q0.0持续得电；计时到5s时，T37常闭触点断开，Q0.0线圈失电，指示灯灭；T37线圈因I0.1常闭触点（假设未按下）和Q0.0常开触点（已断开）失电，计时复位。（4）停止过程：按下I0.1（断开），T37线圈失电，T37常闭触点立即闭合，但Q0.0线圈因I0.0已松开（断开）无法得电，指示灯保持熄灭。电气控制与PLC专业知识考试B卷一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列电器中，用于欠压保护的是（）。A.熔断器B.接触器C.时间继电器D.速度继电器答案：B2.PLC的I/O响应滞后是由于（）导致的。A.扫描周期B.电源波动C.程序错误D.负载过大答案：A3.三相异步电动机直接启动时，启动电流约为额定电流的（）。A.2～3倍B.4～7倍C.8～10倍D.10～15倍答案：B4.梯形图中，常闭触点的符号是（）。A.─││─B.─│/│─C.─()─D.─()/─答案：B5.三菱FX3UPLC中，输出继电器的符号是（）。A.XB.YC.MD.T答案：B6.速度继电器的作用是（）。A.控制电动机转速B.反接制动时检测转速C.过载保护D.短路保护答案：B7.下列属于PLC特殊功能模块的是（）。A.数字量输入模块B.模拟量输出模块C.电源模块D.通信模块答案：D8.电气控制线路中，自锁的作用是（）。A.防止电源短路B.保持电路持续通电C.限制启动次数D.提高效率答案：B9.PLC计数器C的当前值达到设定值后，若复位信号有效，计数器（）。A.保持当前值B.继续计数C.复位为0D.停止计数答案：C10.星-三角降压启动时，电动机定子绕组先接成（）。A.星形B.三角形C.开路D.短路答案：A二、填空题（每空1分，共15分）1.低压电器的额定电压是指电器长期正常工作时的（）电压。答案：最高允许2.PLC的存储器分为系统程序存储器和（）存储器。答案：用户程序3.三相异步电动机的制动方法有机械制动和（）制动。答案：电气4.梯形图中，输出继电器Q的触点可以在程序中（）使用。答案：多次5.熔断器的熔体额定电流应（）电动机的启动电流。答案：小于6.PLC输出模块的响应时间中，继电器输出约为（）ms。答案：10～207.电气安装图中，电器元件的位置应与（）一致。答案：实际安装位置8.西门子PLC中，定时器T的计时单位有1ms、10ms和（）。答案：100ms9.电动机的失压保护应通过（）的自锁触点实现。答案：接触器10.PLC的输入延迟时间主要由（）和输入滤波电路决定。答案：输入模块特性11.三角形联结的电动机额定电压为380V，其相电压为（）V。答案：38012.梯形图中，并联多个常开触点用（）指令，串联多个常闭触点用（）指令。答案：OR；ANDNOT三、简答题（每题8分，共32分）1.简述PLC的工作原理及扫描周期的阶段划分。答案：PLC采用周期扫描的工作方式，分为三个阶段：①输入采样阶段：读取所有输入信号并存入输入映像寄存器；②用户程序执行阶段：按顺序扫描用户程序，根据输入映像寄存器和其他软元件状态计算输出映像寄存器；③输出刷新阶段：将输出映像寄存器的状态写入输出模块，驱动外部负载。扫描周期为三个阶段时间之和，其长短与程序长度和CPU运算速度有关。2.比较接触器与继电器的主要区别。答案：①用途不同：接触器用于主电路通断大电流负载（如电动机），继电器用于控制电路传递信号；②触点容量不同：接触器主触点额定电流大（10A以上），继电器触点容量小（一般≤10A）；③结构不同：接触器有灭弧装置，继电器无；④工作频率不同：接触器可频繁操作，继电器一般用于信号传递，操作频率较低。3.说明三相异步电动机反接制动的原理及控制要求。答案：反接制动是通过改变电动机定子绕组电源相序，产生反向电磁转矩使电动机迅速停止。控制要求：①需在电动机转速接近零时及时切断电源，防止反向启动；②需串联限流电阻，避免制动电流过大；③常用速度继电器检测转速，当转速低于设定值（如100r/min）时断开制动电路。4.PLC程序中为什么要使用中间继电器M？答案：中间继电器M用于存储中间状态或逻辑运算结果，扩展控制功能。例如：①替代实际继电器，减少硬件成本；②实现逻辑信号的暂存（如短信号延长）；③隔离输入输出信号，提高程序可读性；④在复杂逻辑中作为辅助触点，解决输出继电器触点数量限制问题。四、分析设计题（共33分）1.设计一个两台电动机M1、M2的顺序控制电路，要求：①M1启动后M2才能启动；②M2停止后M1才能停止；③均有过载保护。（15分）答案：（1）主电路：电源→熔断器FU→接触器KM1主触点→热继电器FR1→M1；电源→熔断器FU→接触器KM2主触点→热继电器FR2→M2。（2）控制电路：电源→FU2→停止按钮SB1（常闭）→KM1线圈（并联启动按钮SB2常开触点）→FR1常闭触点→电源；KM1辅助常开触点（串联在KM2控制回路）→启动按钮SB3→KM2线圈（并联SB3常开触点）→FR2常闭触点→电源；停止按钮SB4（常闭，串联在KM2回路）→KM2辅助常闭触点（串联在KM1停止回路）→SB1。（3）工作原理：按下SB2，KM1得电，M1启动，KM1常开触点闭合允许KM2启动；按下SB3，KM2得电，M2启动；停止时需先按SB4停M2，KM2常闭触点闭合，再按SB1停M1；过载时FR1或FR2断开，对应接触器失电。2.分析下图所示梯形图的运行逻辑（输入I0.0为传感器信号，I0.1为复位按钮，C10为计数器，设定值3，Q0.1控制报警灯）。（18分）（注：此处假设梯形图结构为：I0.0上升沿检测→C10线圈；I0.1常闭触点→C10复位；C10常开触点→Q0