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文档简介

2026年中职电气控制技术理论试卷及答案第1页共1页2026年中职电气控制技术理论试卷及答案一、单项选择题(共10小题,每题2分)1.在电气控制电路中,用于实现自动往复运动的元件是?A.接触器B.时间继电器C.行程开关D.温度继电器参考答案:C2.下列哪种电气符号表示热继电器?A.MB.FRC.KTD.KM参考答案:B3.在PLC控制系统中,用于表示输入点的符号是?A.YB.MC.XD.T参考答案:C4.交流接触器的线圈通常接在什么电源上?A.直流电源B.交流电源C.交直流电源D.无电源参考答案:B5.在电气控制电路中,熔断器的主要作用是?A.控制电机启动B.保护电路过载C.实现自动往复运动D.连接电路参考答案:B6.三相异步电动机的铭牌上标注的“220/380V”表示?A.电路电压B.工作电压C.额定电压D.启动电压参考答案:C7.在电气控制电路中,用于实现顺序控制的元件是?A.接触器B.时间继电器C.顺序控制器D.温度继电器参考答案:C8.下列哪种电气符号表示断路器?A.QFB.KMC.FRD.KT参考答案:A9.在PLC控制系统中,用于表示输出点的符号是?A.YB.MC.XD.T参考答案:A10.电气控制电路中,按钮通常用于?A.连接电路B.控制电机启动C.实现自动往复运动D.保护电路过载参考答案:B二、填空题(共10小题,每题2分)1.在电气控制电路中,接触器线圈得电后,其常开触点会______。参考答案:闭合2.三相异步电动机的铭牌上标注的额定电压380V是指其______。参考答案:线电压3.绝缘导线按绝缘材料不同可分为塑料绝缘导线和______导线。参考答案:橡胶4.在RLC串联电路中,当电路发生谐振时,电路的阻抗达到最小值,此时感抗X_L与容抗X_C的值为______。参考答案:零5.电气控制电路中,热继电器主要用于对电动机进行______保护。参考答案:过载6.PLC(可编程逻辑控制器)的编程语言中,梯形图是一种图形化编程语言,它模仿了继电器控制电路的______。参考答案:结构7.在三相交流电路中,线电压U_L与相电压U_P的关系为U_L=______U_P。参考答案:√8.交流接触器的额定电流是指其在额定电压下长期运行时允许通过的最大______。参考答案:电流9.电气控制电路中,时间继电器主要用于实现______控制。参考答案:延时10.在电气控制系统中,安全保护电路是必不可少的,其中短路保护通常采用______来实现。参考答案:熔断器三、判断题(共10小题,每题2分)1.接触器线圈得电吸合后,其辅助常开触点与主触点状态相同。参考答案:×2.在串联电路中,总电压等于各串联电阻两端电压之和。参考答案:√3.三相异步电动机的额定功率是指其轴上输出的机械功率。参考答案:√4.绝缘导线的外皮颜色规定,淡蓝色线必须用于相线。参考答案:×5.交流接触器的额定电流是指其长期允许通过的最大电流。参考答案:√6.电动机的过载保护通常使用热继电器来实现。参考答案:√7.在RLC串联电路中,当电源频率等于谐振频率时,电路呈纯阻性。参考答案:√8.二极管具有单向导电性,正向导通时电阻很小,反向截止时电阻无穷大。参考答案:√9.控制电路中,按钮开关通常用于实现启动和停止控制。参考答案:√10.电磁铁的磁力大小与线圈匝数成正比,与通过线圈的电流强度成正比。参考答案:√四、简答题(共8小题,每题2分)1.简述交流电的三要素及其物理意义。参考答案:交流电的三要素是最大值、角频率和初相位。最大值表示交流电在变化过程中达到的最大值,决定了交流电的强度;角频率表示交流电每秒钟变化的电角度,决定了交流电的频率;初相位表示交流电在计时开始时的电角度,决定了交流电的初始状态。2.说明三相异步电动机的启动方法及其适用场合。参考答案:三相异步电动机的启动方法主要有直接启动、星三角启动和自耦变压器启动。直接启动适用于小功率电动机,启动简单但启动电流大;星三角启动适用于中等功率电动机,启动电流较小但启动转矩也较小;自耦变压器启动适用于大功率电动机,启动电流和启动转矩都比较小。3.列举常用低压电器元件的名称及其在电路中的作用。参考答案:常用低压电器元件包括断路器、接触器、继电器、熔断器和按钮等。断路器用于电路的过载和短路保护;接触器用于频繁接通和断开电路;继电器用于控制电路的通断;熔断器用于过电流保护;按钮用于手动控制电路的通断。4.分析短路故障对电气设备和线路的危害。参考答案:短路故障对电气设备和线路的危害包括:产生巨大的短路电流,导致设备过热烧毁;产生电弧,可能引发火灾;导致电压骤降,影响其他设备的正常运行;可能损坏保护装置,导致故障扩大。5.简述电气控制线路设计的基本原则。参考答案:电气控制线路设计的基本原则包括:安全性原则,确保电路的安全可靠;可靠性原则,确保电路的稳定运行;经济性原则,尽量降低成本;可维护性原则,方便电路的维护和检修;标准化原则,采用标准化的元器件和接线方式。6.列举两种常见的电气控制线路故障检测方法。参考答案:常见的电气控制线路故障检测方法包括:电压法,通过测量电路中的电压来判断故障位置;电阻法,通过测量电路中的电阻来判断故障位置;电流法,通过测量电路中的电流来判断故障位置;信号发生法,通过向电路中注入信号来观察响应,判断故障位置;逻辑分析法,通过分析电路的逻辑关系来判断故障位置。7.说明变频器在电气控制中的主要作用。参考答案:变频器在电气控制中的主要作用包括:调节电动机的转速,实现精确的速度控制;调节电动机的转矩,实现精确的转矩控制;节能,通过调节电动机的转速来降低能耗;延长电动机和设备的使用寿命,通过平稳的启动和停止来减少机械冲击。8.分析PLC在自动化控制系统中的优势。参考答案:PLC在自动化控制系统中的优势包括:可靠性高,抗干扰能力强;编程简单,易于学习和使用;功能强大,可以实现复杂的控制逻辑;灵活性强,可以方便地修改和扩展系统;维护方便,故障诊断和排除简单。五、应用题(共8小题,每题3分)1.某电气控制线路中,一个三相异步电动机需要实现正反转控制。已知电动机的额定功率为4.5kW,额定电压为380V,额定电流为9.4A,采用接触器控制,正反转接触器线圈电压均为220V。请设计一个简单的正反转控制电路,并说明其工作原理。参考答案:电路设计见下图(此处应绘制电路图),工作原理:正转控制时,按下正转按钮,接触器KM1线圈得电吸合,主触点闭合,电动机正转;反转控制时,按下反转按钮,接触器KM2线圈得电吸合,主触点闭合,电动机反转;停止时,松开按钮,接触器线圈失电释放,主触点断开,电动机停止。2.在一个电气控制系统中,需要使用热继电器对一台电动机进行过载保护。已知电动机的额定电流为15A,请选择合适的热继电器型号,并说明选择依据。参考答案:选择热继电器JR36-20/3型号,选择依据:热继电器额定电流应与电动机额定电流匹配,JR36-20/3型号额定电流范围为0-20A,可满足15A电动机的过载保护需求。3.某工厂的电气控制室需要安装一个时间继电器,用于控制一台设备的启动延时。要求延时时间为10s,请选择合适的时间继电器类型,并简述其工作原理。参考答案:选择通电延时型时间继电器,工作原理:通电延时型时间继电器在通电后,延时一段时间后触点动作;断电后,触点立即复位。4.在一个PLC控制系统中,需要实现一个简单的顺序控制功能,控制一台设备的启动、停止和急停。请设计PLC控制程序,并说明程序的工作流程。参考答案:PLC控制程序见下图(此处应绘制程序图),工作流程:启动时,按下启动按钮,PLC输出信号使接触器线圈得电吸合,设备启动;停止时,按下停止按钮,PLC输出信号使接触器线圈失电释放,设备停止;急停时,按下急停按钮,PLC输出信号使接触器线圈失电释放,设备停止。5.某电气控制线路中,需要使用行程开关实现一台设备的限位控制。请说明行程开关的工作原理,并设计一个简单的限位控制电路。参考答案:行程开关工作原理:当物体接触到行程开关时,开关触点动作,输出信号;设计电路见下图(此处应绘制电路图),工作原理:当设备到达限位位置时,行程开关触点动作,使接触器线圈失电释放,设备停止。6.在一个变频器控制系统中,需要设置变频器的参数,以实现电动机的启动、停止和调速功能。请说明变频器参数设置的基本步骤,并举例说明如何设置电动机的启动频率和停止频率。参考答案:变频器参数设置步骤:1)进入参数设置模式;2)设置电动机参数,如额定电压、额定电流、额定功率等;3)设置启动频率,如0.5Hz;4)设置停止频率,如0Hz。举例:设置电动机启动频率为0.5Hz,停止频率为0Hz。7.某电气控制系统中,需要使用光电传感器实现一台设备的自动检测功能。请说明光电传感器的工作原理,并设计一个简单的自动检测电路。参考答案:光电传感器工作原理:当物体遮挡光线时,传感器输出信号;设计电路见下图(此处应绘制电路图),工作原理:当物体到达检测位置时,遮挡光线,传感器输出信号,使接触器线圈得电吸合,设备动作。8.在一个电气控制系统中,需要使用电磁离合器实现一台设备的软启动功能。请说明电磁离合器的工作原理,并设计一个简单的软启动控制电路。参考答案:电磁离合器工作原理:通电时,离合器结合;断电时,离合器分离。设计电路见下图(此处应绘制电路图),工作原理:启动时,按下启动按钮,接触器线圈得电吸合,电磁离合器结合,电动机启动;停止时,按下停止按钮,接触器线圈失电释放,电磁离合器分离,电动机停止。标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案:C解析:行程开关用于实现自动往复运动,通过机械动作触发电路的通断,控制设备的自动循环。接触器主要用于频繁接通和断开主电路,时间继电器用于延时控制,温度继电器用于温度控制,这些元件都不直接实现自动往复运动。选项A、B、D的功能与题干要求不符。2.参考答案:B解析:电气符号FR表示热继电器,用于电动机的过载保护。M表示接触器,KT表示时间继电器,KM表示继电器,这些符号的功能与题干要求不符。3.参考答案:C解析:在PLC控制系统中,X表示输入点,用于接收外部设备的信号。Y表示输出点,M表示辅助继电器,T表示定时器,这些符号的功能与题干要求不符。4.参考答案:B解析:交流接触器的线圈通常接在交流电源上,利用交流电产生磁场吸合触点,实现电路的通断控制。直流接触器线圈接直流电源,但题干问的是交流接触器,选项A、C、D不符合题干要求。5.参考答案:B解析:熔断器的主要作用是保护电路过载,当电流过大时熔断,切断电路,防止设备损坏。选项A、C、D描述的功能与熔断器不符。6.参考答案:C解析:三相异步电动机的铭牌上标注的“220/380V”表示额定电压,220V用于星形接法,380V用于三角形接法。选项A、B、D描述的内容与题干要求不符。7.参考答案:C解析:顺序控制器用于实现顺序控制,按照预设的逻辑顺序执行操作,常用于复杂的电气控制系统中。接触器、时间继电器、温度继电器都不直接实现顺序控制,选项A、B、D不符合题干要求。8.参考答案:A解析:电气符号QF表示断路器,用于电路的通断控制和过载保护。KM表示继电器,FR表示热继电器,KT表示时间继电器,这些符号的功能与题干要求不符。9.参考答案:A解析:在PLC控制系统中,Y表示输出点,用于控制外部设备。M表示辅助继电器,X表示输入点,T表示定时器,这些符号的功能与题干要求不符。10.参考答案:B解析:按钮用于控制电机启动,通过按压按钮接通或断开电路,实现电机的启动和停止。选项A、C、D描述的功能与按钮不符。二、填空题1.参考答案:闭合解析:在电气控制电路中,接触器线圈得电后,电磁铁产生吸力,使常开触点闭合,从而接通电路或断开电路。2.参考答案:线电压解析:三相异步电动机的铭牌上标注的额定电压380V是指其线电压,线电压是指三相电源线之间的电压。3.参考答案:橡胶解析:绝缘导线按绝缘材料不同可分为塑料绝缘导线和橡胶绝缘导线,这两种材料都具有良好的绝缘性能。4.参考答案:零解析:在RLC串联电路中,当电路发生谐振时,感抗X_L与容抗X_C相等且方向相反,因此电路的阻抗达到最小值,此时X_L=X_C。5.参考答案:过载解析:在电气控制电路中,热继电器主要用于对电动机进行过载保护,当电动机过载时,热继电器会动作,切断电路,从而保护电动机。6.参考答案:结构解析:PLC(可编程逻辑控制器)的编程语言中,梯形图是一种图形化编程语言,它模仿了继电器控制电路的结构,易于理解和掌握。7.参考答案:√解析:在三相交流电路中,线电压U_L与相电压U_P的关系为U_L=√3U_P,这是三相交流电路的基本关系式。8.参考答案:电流解析:交流接触器的额定电流是指其在额定电压下长期运行时允许通过的最大电流,这个参数决定了接触器的使用范围。9.参考答案:延时解析:在电气控制电路中,时间继电器主要用于实现延时控制,当电路需要延时动作时,时间继电器可以提供所需的延时时间。10.参考答案:熔断器解析:在电气控制系统中,安全保护电路是必不可少的,其中短路保护通常采用熔断器来实现,当电路发生短路时,熔断器会熔断,切断电路,从而保护电路。三、判断题1.参考答案:×解析:接触器线圈得电吸合后,其主触点闭合,而辅助常开触点也闭合,但它们的状态是独立的,辅助常开触点主要用于控制电路,与主触点无必然联系。2.参考答案:√解析:根据基尔霍夫电压定律,串联电路中各元件两端的电压代数和等于总电压,因此总电压等于各串联电阻两端电压之和。3.参考答案:√解析:三相异步电动机的额定功率是指其正常工作条件下轴上输出的机械功率,这是衡量电动机性能的重要指标。4.参考答案:×解析:根据电气安全规范,淡蓝色线在电路中通常用于零线,而不是相线,相线通常使用黄、绿、红等颜色。5.参考答案:√解析:交流接触器的额定电流是指其在额定电压和额定频率下长期允许通过的最大电流,这是保证接触器安全运行的重要参数。6.参考答案:√解析:热继电器利用电流的热效应来保护电动机,当电动机过载时,热继电器会动作,切断控制电路,从而实现过载保护。7.参考答案:√解析:在RLC串联电路中,当电源频率等于谐振频率时,电感与电容的阻抗相互抵消,电路呈纯阻性,此时电路阻抗最小。8.参考答案:√解析:二极管具有单向导电性,正向导通时电阻很小,反向截止时电阻很大,这是二极管的基本特性。9.参考答案:√解析:按钮开关在控制电路中常用于实现启动和停止控制,通过按钮的按压来接通或断开控制电路。10.参考答案:√解析:电磁铁的磁力大小与线圈匝数成正比,与通过线圈的电流强度成正比,这是电磁铁的基本原理。四、简答题1.参考答案:交流电的三要素是最大值、角频率和初相位。最大值表示交流电在变化过程中达到的最大值,决定了交流电的强度;角频率表示交流电每秒钟变化的电角度,决定了交流电的频率;初相位表示交流电在计时开始时的电角度,决定了交流电的初始状态。解析:本题考查交流电的基本概念。交流电的三要素是描述交流电变化特性的关键参数,最大值决定了交流电的幅值,角频率决定了交流电的周期和频率,初相位决定了交流电的初始位置。理解这三个要素对于分析交流电的特性至关重要。在交流电路中,这三个要素共同决定了交流电的波形和相位关系,是进行电路分析和设计的基础。掌握这些概念有助于学生更好地理解交流电的理论和应用。2.参考答案:三相异步电动机的启动方法主要有直接启动、星三角启动和自耦变压器启动。直接启动适用于小功率电动机,启动简单但启动电流大;星三角启动适用于中等功率电动机,启动电流较小但启动转矩也较小;自耦变压器启动适用于大功率电动机,启动电流和启动转矩都比较小。解析:本题考查三相异步电动机的启动方法。三相异步电动机的启动方法选择要根据电动机的功率、电源容量和负载要求等因素综合考虑。直接启动是最简单的启动方法,但启动电流较大,可能对电网和电动机造成冲击,适用于小功率电动机。星三角启动通过将电动机的定子绕组从星形连接切换到三角形连接来减小启动电流,适用于中等功率电动机。自耦变压器启动通过使用自耦变压器来降低启动电压,从而减小启动电流和启动转矩,适用于大功率电动机。选择合适的启动方法可以提高电动机的启动性能和使用寿命。3.参考答案:常用低压电器元件包括断路器、接触器、继电器、熔断器和按钮等。断路器用于电路的过载和短路保护;接触器用于频繁接通和断开电路;继电器用于控制电路的通断;熔断器用于过电流保护;按钮用于手动控制电路的通断。解析:本题考查常用低压电器元件的名称及其作用。低压电器元件是电气控制线路中的基本组成部分,它们各自具有不同的功能,共同实现电路的控制和保护。断路器是重要的保护装置,可以防止电路过载和短路;接触器是常用的执行元件,可以频繁地接通和断开电路;继电器是常用的控制元件,可以扩展控制电路的功能;熔断器是简单的过电流保护装置,通过熔断来切断电路;按钮是常用的手动控制元件,可以方便地控制电路的通断。了解这些元件的名称和作用对于设计和维护电气控制线路非常重要。4.参考答案:短路故障对电气设备和线路的危害包括:产生巨大的短路电流,导致设备过热烧毁;产生电弧,可能引发火灾;导致电压骤降,影响其他设备的正常运行;可能损坏保护装置,导致故障扩大。解析:本题考查短路故障的危害。短路故障是电气系统中常见的严重故障,其危害性非常大。短路电流可以达到正常工作电流的数倍甚至数十倍,产生巨大的热量,导致设备过热烧毁。短路故障还可能产生电弧,电弧具有很高的温度和能量,可能引发火灾。短路故障还会导致电网电压骤降,影响其他设备的正常运行。此外,短路故障还可能损坏保护装置,导致故障无法及时切断,从而扩大故障范围。因此,必须采取有效的措施防止短路故障的发生,并在发生短路故障时及时切断电路,保护设备和线路的安全。5.参考答案:电气控制线路设计的基本原则包括:安全性原则,确保电路的安全可靠;可靠性原则,确保电路的稳定运行;经济性原则,尽量降低成本;可维护性原则,方便电路的维护和检修;标准化原则,采用标准化的元器件和接线方式。解析:本题考查电气控制线路设计的基本原则。电气控制线路的设计需要遵循一系列的基本原则,以确保电路的安全、可靠、经济和易于维护。安全性原则是设计的第一原则,必须确保电路在各种情况下都能安全运行。可靠性原则要求电路在各种条件下都能稳定运行,不发生故障。经济性原则要求在设计时尽量降低成本,选择性价比高的元器件和方案。可维护性原则要求电路易于维护和检修,方便故障的排查和修复。标准化原则要求采用标准化的元器件和接线方式,以提高电路的通用性和可维护性。遵循这些原则可以设计出高质量的电气控制线路。6.参考答案:常见的电气控制线路故障检测方法包括:电压法,通过测量电路中的电压来判断故障位置;电阻法,通过测量电路中的电阻来判断故障位置;电流法,通过测量电路中的电流来判断故障位置;信号发生法,通过向电路中注入信号来观察响应,判断故障位置;逻辑分析法,通过分析电路的逻辑关系来判断故障位置。解析:本题考查电气控制线路故障检测方法。电气控制线路故障检测是电气维护工作中的重要环节,常用的检测方法有多种。电压法通过测量电路中的电压来判断故障位置,例如,如果某段电路的电压为零,可能存在断路故障。电阻法通过测量电路中的电阻来判断故障位置,例如,如果某段电路的电阻无穷大,可能存在断路故障。电流法通过测量电路中的电流来判断故障位置,例如,如果某段电路的电流过大,可能存在短路故障。信号发生法通过向电路中注入信号来观察响应,判断故障位置,例如,可以使用示波器观察电路的响应波形。逻辑分析法通过分析电路的逻辑关系来判断故障位置,例如,可以使用逻辑分析仪分析电路的逻辑状态。掌握这些检测方法可以帮助维修人员快速准确地找到故障位置。7.参考答案:变频器在电气控制中的主要作用包括:调节电动机的转速,实现精确的速度控制;调节电动机的转矩,实现精确的转矩控制;节能,通过调节电动机的转速来降低能耗;延长电动机和设备的使用寿命,通过平稳的启动和停止来减少机械冲击。解析:本题考查变频器在电气控制中的主要作用。变频器是现代电气控制系统中常用的设备,其主要作用是调节电动机的转速和转矩,实现精确的控制。通过调节电动机的转速,变频器可以实现不同的工作要求,例如,在恒转矩负载下,可以保持转矩不变,只调节转速;在恒功率负载下,可以保持功率不变,只调节转速。变频器还可以通过调节电动机的转矩来实现不同的工作要求,例如,在启动时,可以提供较大的转矩,帮助电动机顺利启动。此外,变频器还可以通过调节电动机的转速来降低能耗,实现节能。通过平稳的启动和停止,变频器还可以延长电动机和设备的使用寿命,减少机械冲击。因此,变频器在电气控制中具有重要的作用。8.参考答案:PLC在自动化控制系统中的优势包括:可靠性高,抗干扰能力强;编程简单,易于学习和使用;功能强大,可以实现复杂的控制逻辑;灵活性强,可以方便地修改和扩展系统;维护方便,故障诊断和排除简单。解析:本题考查PLC在自动化控制系统中的优势。PLC(可编程逻辑控制器)是现代自动化控制系统中的核心设备,具有许多优势。首先,PLC的可靠性很高,抗干扰能力强,可以在恶劣的工业环境下稳定运行。其次,PLC的编程简单,易于学习和使用,即使是非专业的技术人员也可以快速掌握其编程方法。此外,PLC的功能强大,可以实现复杂的控制逻辑,满足各种控制需求。PLC的灵活性强,可以方便地修改和扩展系统,适应不同的应用场景。最后,PLC的维护方便,故障诊断和排除简单,可以大大减少维护成本和时间。因此,PLC在自动化控制系统中具有广泛的应用。五、应用题1.参考答案:电路设计见下图(此处应绘制电路图),工作原理:正转控制时,按下正转按钮,接触器KM1线圈得电吸合,主触点闭合,电动机正转;反转控制时,按下反转按钮,接触器KM2线圈得电吸合,主触点闭合,电动机反转;停止时,松开按钮,接触器线圈失电释放,主触点断开,电动机停止。解析:本题考查三相异步电动机正反转控制电路设计。电路设计应包括主电路和控制电路两部分。主电路中,三相电源通过隔离开关、熔断器、接触器主触点、电动机等元件连接;控制电路中,按钮、接触器线圈、辅助触点等元件连接。工作原理应说明正转、反转、停止三种状态下的电路工作情况。正转时,按下正转按钮,接触器KM1线圈得电吸合,主触点闭合,电动机正转;反转时,按下反转按钮,接触器KM2线圈得电吸合,主触点闭合,电动机反转;停止时,松开按钮,接触器线圈失电释放,主触点断开,电动机停止。2.参考答案:选择热继电器JR36-20/3型号,选择依据:热继电器额定电流应与电动机额定电流匹配,JR36-20/3型号额定电流范围为0-20A,可满足15A电动机的过载保护需求。解析:本题考查热继电器的选择。热继电器选择应根据电动机的额定电流选择,额定电流应与电动机额定电流匹配。JR36-20/3型号额定电流范围为0-20A,可满足15A电动机的过载保护需求。选择热继电器时,还应考虑电动机的启动电流、环境温度等因素。3.参考答案:选择通电延时型时间继电器,工作原理:通电延时型时间继电器在通电后,延时一段时间后触点动作;断电后,触点立即复位。解析:本题考查时间继电器的选择和工作原理。时间继电器选择应根据控制要求选择,通电延时型时间继电器在通电后,延时一段时间后触点动作;断电后,触点立即复位。选择通电延时型时间继电器,可以实现设备的启动延时控制。时间继电器参数设置应根据控制要求设置,延时时间设置为10s。4.参考答案:PLC控制程序见下图(此处应绘制程序图),工作流程:启动时,按下启动按钮,PLC输出信号使接触器线圈得电吸合,设备启动;停止时,按下停止按钮,PLC输出信号使接触器线圈失电释放,设备停止;急停时,按下急停按钮,PLC输出信号使接触器线圈失电释放,设备停止。解析:本题考查PLC控制程序设计。PLC控制程序设计应根据控制要求设计,包括输入输出接口、程序逻辑等。工作流程应说明启动、停止、急停三种状态下的程序工作情况。

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