电气工程师考试电气控制与PLC技术备考习题集及答案

电气工程师考试电气控制与PLC技术备考习题集及答案第1页共1页电气工程师考试电气控制与PLC技术备考习题集及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.在PLC控制系统中，用于实现逻辑运算和顺序控制的编程元件是（）A.输入继电器B.输出继电器C.内部继电器D.定时器参考答案：C2.PLC程序执行的基本扫描周期包括哪些阶段？（）A.通信处理、输入扫描、程序执行、输出扫描B.输入扫描、通信处理、程序执行、输出扫描C.输入扫描、程序执行、通信处理、输出扫描D.通信处理、程序执行、输入扫描、输出扫描参考答案：A3.在电气控制电路中，熔断器的主要作用是（）A.过载保护B.短路保护C.零压保护D.过压保护参考答案：B4.三相异步电动机的启动方式包括（）A.直接启动、星三角启动、自耦减压启动B.直接启动、星三角启动、软启动C.直接启动、软启动、自耦减压启动D.星三角启动、自耦减压启动、软启动参考答案：A5.在PLC编程中，用于实现循环控制的指令是（）A.跳转指令（JMP）B.子程序调用指令（CALL）C.循环指令（FOR）D.中断指令（INT）参考答案：C6.电气控制电路中，接触器的主要作用是（）A.短路保护B.过载保护C.控制电路的通断D.零压保护参考答案：C7.在PLC控制系统中，用于实现模拟量与数字量转换的模块是（）A.输入模块B.输出模块C.模拟量输入模块D.模拟量输出模块参考答案：C8.电气控制电路中，热继电器的主要作用是（）A.短路保护B.过载保护C.零压保护D.过压保护参考答案：B9.在PLC编程中，用于实现条件控制的指令是（）A.跳转指令（JMP）B.子程序调用指令（CALL）C.条件指令（IF）D.中断指令（INT）参考答案：C10.电气控制电路中，断路器的主要作用是（）A.过载保护B.短路保护C.零压保护D.过压保护参考答案：B二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.在PLC控制系统中，用于实现数据存储和逻辑运算的基本单元是______。参考答案：继电器2.电气控制电路中，断路器的主要作用是______。参考答案：过载保护和短路保护3.在PLC编程中，用于实现定时控制的指令是______。参考答案：定时器4.电气控制电路中，接触器的主要作用是______。参考答案：接通和断开主电路5.在PLC控制系统中，用于实现模拟量与数字量转换的模块是______。参考答案：模拟量输入模块6.电气控制电路中，热继电器的主要作用是______。参考答案：过载保护7.在PLC编程中，用于实现条件控制的指令是______。参考答案：比较指令8.电气控制电路中，熔断器的主要作用是______。参考答案：过载保护和短路保护9.在PLC编程中，用于实现循环控制的指令是______。参考答案：循环指令10.PLC程序执行的基本扫描周期包括______、______和______三个阶段。参考答案：输入处理、程序执行、输出处理三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.在PLC控制系统中，输入/输出模块主要用于实现模拟量信号的采集与控制。参考答案：√2.PLC程序执行的基本扫描周期包括读取输入、执行程序和写入输出三个主要阶段。参考答案：√3.在电气控制电路中，接触器的主要作用是频繁接通或断开主电路。参考答案：√4.三相异步电动机的启动方式包括直接启动、星三角启动和软启动等。参考答案：√5.在PLC编程中，定时器指令主要用于实现延时控制功能。参考答案：√6.电气控制电路中，熔断器的主要作用是过载保护。参考答案：×7.在PLC控制系统中，数据块（DB）用于存储用户程序和数据。参考答案：√8.PLC程序执行的基本扫描周期不包括通信处理阶段。参考答案：×9.在电气控制电路中，热继电器的主要作用是短路保护。参考答案：×10.在PLC编程中，比较指令主要用于实现两个数值之间的比较运算。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述PLC控制系统中输入/输出模块的主要功能。参考答案：①采集外部信号；②输出控制信号；③实现模拟量与数字量转换。2.PLC编程中，定时器指令主要用于实现什么功能？参考答案：实现延时控制功能。3.电气控制电路中，断路器与熔断器的主要区别是什么？参考答案：①断路器主要用于过载和短路保护，可重复使用；②熔断器主要用于过载保护，不可重复使用。4.三相异步电动机的星三角启动方式有何特点？参考答案：①启动时采用星形连接，降低启动电流；②正常运行时采用三角形连接，提高运行效率。5.在PLC控制系统中，数据块（DB）与数据寄存器（D）有何区别？参考答案：①数据块（DB）用于存储用户程序和数据，容量较大；②数据寄存器（D）用于存储中间数据，容量较小。6.简述PLC程序执行的基本扫描周期包括哪些阶段。参考答案：①读取输入；②执行程序；③写入输出。7.电气控制电路中，接触器的主要作用是什么？参考答案：频繁接通或断开主电路。8.在PLC编程中，比较指令主要用于实现什么功能？参考答案：实现两个数值之间的比较运算。五、案例分析题（共8小题，每题3分）（请结合所给材料，联系相关知识分点作答，写在对应题目下方的横线上）1.某工厂使用PLC控制三台异步电动机的启动和停止。要求：电动机M1启动后，M2才能启动；M2启动后，M3才能启动。请设计一个简单的PLC控制程序，实现上述逻辑要求。参考答案：使用顺序控制指令（如SFC）实现。2.在一个PLC控制系统中，需要测量某液体的液位高度。已知该系统使用的是模拟量输入模块，量程为0-10米，输出信号为4-20mA电流信号。请设计一个程序段，将液位高度转换为实际高度值（单位：米）。参考答案：程序段如下3.某自动化生产线需要检测产品是否合格。当产品合格时，绿灯亮；当产品不合格时，红灯亮。请设计一个PLC控制程序，实现该功能。参考答案：程序段如下4.在一个PLC控制系统中，需要控制一台三相异步电动机的Y-Δ启动。请设计一个程序段，实现Y-Δ启动的功能。参考答案：程序段如下5.某工厂使用PLC控制一台输送带。当传感器检测到有物体时，输送带启动；当传感器没有检测到物体时，输送带停止。请设计一个PLC控制程序，实现该功能。参考答案：程序段如下6.在一个PLC控制系统中，需要控制一台电机的转速。已知该系统使用的是模拟量输出模块，输出信号为0-10V电压信号。请设计一个程序段，根据给定的转速值（单位：转/分钟）计算输出电压值。参考答案：程序段如下7.某工厂使用PLC控制一台注塑机。当注塑机完成一次注塑后，需要等待一定时间才能进行下一次注塑。请设计一个程序段，实现注塑机等待的功能。参考答案：程序段如下8.在一个PLC控制系统中，需要监控一台电机的运行状态。当电机运行时，记录运行时间；当电机停止时，清零运行时间。请设计一个程序段，实现电机运行时间的监控功能。参考答案：程序段如下标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：C解析：本题考查PLC编程元件。内部继电器是PLC控制系统中用于实现逻辑运算和顺序控制的编程元件，具有存储中间结果的功能。输入继电器用于接收外部信号，输出继电器用于控制外部设备，定时器用于实现延时控制。2.参考答案：A解析：本题考查PLC扫描周期。PLC程序执行的基本扫描周期包括通信处理、输入扫描、程序执行、输出扫描四个阶段。输入扫描阶段读取输入信号，程序执行阶段执行用户程序，输出扫描阶段更新输出信号。3.参考答案：B解析：本题考查熔断器的作用。熔断器的主要作用是短路保护，通过熔断元件在电路过流时熔断，切断电路，保护电路安全。过载保护通常由热继电器实现，零压保护和过压保护由其他保护装置实现。4.参考答案：A解析：本题考查三相异步电动机的启动方式。三相异步电动机的启动方式包括直接启动、星三角启动、自耦减压启动等。直接启动是最简单的启动方式，星三角启动适用于功率较小的电动机，自耦减压启动适用于功率较大的电动机。5.参考答案：C解析：本题考查PLC循环控制指令。循环指令（FOR）用于实现循环控制，通过设置循环次数和循环条件，实现程序的重复执行。跳转指令（JMP）用于无条件跳转到指定地址，子程序调用指令（CALL）用于调用子程序，中断指令（INT）用于处理中断请求。6.参考答案：C解析：本题考查接触器的作用。接触器是电气控制电路中用于控制电路通断的装置，通过电磁铁的吸合和释放，控制主电路的通断。短路保护、过载保护和零压保护通常由其他保护装置实现。7.参考答案：C解析：本题考查模拟量与数字量转换模块。模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为数字量信号，供PLC处理。输入模块用于接收数字量输入信号，输出模块用于输出数字量信号，模拟量输出模块用于将数字量信号转换为模拟量信号。8.参考答案：B解析：本题考查热继电器的作用。热继电器是电气控制电路中用于过载保护的装置，通过热元件的发热和冷却，控制电路的通断。短路保护、零压保护和过压保护通常由其他保护装置实现。9.参考答案：C解析：本题考查PLC条件控制指令。条件指令（IF）用于实现条件控制，根据指定的条件判断，决定程序的执行路径。跳转指令（JMP）用于无条件跳转到指定地址，子程序调用指令（CALL）用于调用子程序，中断指令（INT）用于处理中断请求。10.参考答案：B解析：本题考查断路器的作用。断路器是电气控制电路中用于短路保护的装置，通过脱扣机构在电路过流时断开电路，保护电路安全。过载保护、零压保护和过压保护通常由其他保护装置实现。二、填空题1.参考答案：继电器解析：本题考查PLC的基本组成单元。PLC（可编程逻辑控制器）主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口电路、电源模块和编程器等组成。其中，继电器是PLC输入/输出接口电路中的关键元件，用于实现信号的传递和控制。在PLC控制系统中，继电器用于实现数据存储和逻辑运算，是PLC的基本组成单元之一。2.参考答案：过载保护和短路保护解析：本题考查断路器在电气控制电路中的作用。断路器是一种用于保护电路的自动开关设备，其主要作用是在电路发生过载或短路时自动切断电路，防止电路损坏或引发火灾。断路器具有过载保护和短路保护两种功能，是电气控制电路中不可或缺的保护装置。3.参考答案：定时器解析：本题考查PLC编程中的定时控制指令。在PLC编程中，定时器是一种常用的指令，用于实现定时控制功能。定时器可以根据预设的时间延迟来控制输出信号的通断，广泛应用于各种需要定时控制的场合，如延时启动、延时关闭等。4.参考答案：接通和断开主电路解析：本题考查接触器在电气控制电路中的作用。接触器是一种用于接通和断开主电路的自动控制设备，主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置等组成。在电气控制电路中，接触器用于控制主电路的通断，是电气控制电路中的关键元件之一。5.参考答案：模拟量输入模块解析：本题考查PLC系统中模拟量与数字量转换的模块。在PLC控制系统中，模拟量输入模块用于将模拟量信号（如温度、压力、流量等）转换为数字量信号，以便PLC进行处理和控制。模拟量输入模块是PLC系统中实现模拟量与数字量转换的关键模块之一。6.参考答案：过载保护解析：本题考查热继电器在电气控制电路中的作用。热继电器是一种用于过载保护的电器设备，主要由热元件和触头系统等组成。在电气控制电路中，热继电器用于监测电动机的电流，当电流过大时，热继电器会自动断开电路，从而实现对电动机的过载保护。7.参考答案：比较指令解析：本题考查PLC编程中的条件控制指令。在PLC编程中，比较指令是一种常用的条件控制指令，用于比较两个数据的大小关系，并根据比较结果来控制程序的执行流程。比较指令广泛应用于各种需要条件控制的场合，如判断、选择等。8.参考答案：过载保护和短路保护解析：本题考查熔断器在电气控制电路中的作用。熔断器是一种用于保护电路的简单电器设备，主要由熔体和绝缘外壳等组成。在电气控制电路中，熔断器用于在电路发生过载或短路时自动熔断，从而切断电路，防止电路损坏或引发火灾。熔断器具有过载保护和短路保护两种功能，是电气控制电路中常用的保护装置。9.参考答案：循环指令解析：本题考查PLC编程中的循环控制指令。在PLC编程中，循环指令是一种常用的控制指令，用于实现程序的循环执行功能。循环指令可以根据预设的条件来控制程序的循环次数，广泛应用于各种需要循环控制的场合，如数据处理、重复操作等。10.参考答案：输入处理、程序执行、输出处理解析：本题考查PLC程序执行的基本扫描周期。PLC程序执行的基本扫描周期包括输入处理、程序执行和输出处理三个阶段。输入处理阶段用于读取输入信号；程序执行阶段用于执行用户程序；输出处理阶段用于输出控制信号。这三个阶段依次循环执行，完成PLC的控制功能。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查PLC系统组成。输入/输出模块是PLC与外部设备进行交互的接口，其中模拟量输入模块用于采集模拟量信号（如温度、压力等），模拟量输出模块用于控制模拟量输出设备（如阀门、调节器等）。该说法正确。2.参考答案：√解析：本题考查PLC工作原理。PLC程序执行的基本扫描周期包括三个主要阶段：①读取输入阶段，PLC读取输入模块的状态；②执行程序阶段，PLC执行用户程序；③写入输出阶段，PLC将程序执行结果写入输出模块。该说法正确。3.参考答案：√解析：本题考查接触器功能。接触器是一种用于频繁接通或断开主电路的自动控制电器，常用于控制电动机、电磁阀等负载。该说法正确。4.参考答案：√解析：本题考查电动机启动方式。三相异步电动机的启动方式包括直接启动（直接接通电源启动）、星三角启动（启动时采用星形接法，运行时改为三角形接法）和软启动（通过软启动器逐渐增加电压启动）等。该说法正确。5.参考答案：√解析：本题考查PLC编程指令。定时器指令是PLC编程中常用的基本指令之一，用于实现延时控制功能，如定时启动、定时停止等。该说法正确。6.参考答案：×解析：本题考查熔断器功能。熔断器的主要作用是过载保护，当电路中出现过载或短路时，熔断器会熔断，切断电路，保护电路中的其他设备。短路保护通常由断路器实现。该说法错误。7.参考答案：√解析：本题考查PLC数据存储。数据块（DB）是PLC中用于存储用户程序和数据的存储区域，可以存储大量的数据，并支持复杂的读写操作。该说法正确。8.参考答案：×解析：本题考查PLC工作原理。PLC程序执行的基本扫描周期包括读取输入、执行程序、写入输出和通信处理四个主要阶段。通信处理阶段用于处理PLC与外部设备之间的通信。该说法错误。9.参考答案：×解析：本题考查热继电器功能。热继电器的主要作用是过载保护，当电路中出现过载时，热继电器会动作，切断电路，保护电动机等负载。短路保护通常由断路器实现。该说法错误。10.参考答案：√解析：本题考查PLC编程指令。比较指令是PLC编程中常用的基本指令之一，用于比较两个数值的大小关系，并根据比较结果执行相应的操作。该说法正确。四、简答题1.参考答案：①采集外部信号；②输出控制信号；③实现模拟量与数字量转换。解析：本题考查PLC控制系统中输入/输出模块的功能。输入模块主要用于采集外部传感器或开关的信号，将其转换为PLC可识别的数字信号；输出模块主要用于将PLC的数字信号转换为控制外部设备的信号；此外，输入/输出模块还可能包含模拟量信号的采集与转换功能。2.参考答案：实现延时控制功能。解析：本题考查PLC编程中定时器指令的功能。定时器指令主要用于在PLC程序中实现延时控制，例如控制某个设备的启动时间、保持时间或停止时间等。3.参考答案：①断路器主要用于过载和短路保护，可重复使用；②熔断器主要用于过载保护，不可重复使用。解析：本题考查电气控制电路中断路器与熔断器的区别。断路器是一种可重复使用的保护装置，主要用于过载和短路保护；熔断器是一种不可重复使用的保护装置，主要用于过载保护，当电路中出现过载或短路时，熔断器会熔断，需要更换新的熔断器。4.参考答案：①启动时采用星形连接，降低启动电流；②正常运行时采用三角形连接，提高运行效率。解析：本题考查三相异步电动机的星三角启动方式的特点。星三角启动方式在启动时将电动机的定子绕组连接成星形，以降低启动电流，减少对电网的冲击；正常运行时将定子绕组连接成三角形，以提高运行效率。5.参考答案：①数据块（DB）用于存储用户程序和数据，容量较大；②数据寄存器（D）用于存储中间数据，容量较小。解析：本题考查PLC控制系统中数据块（DB）与数据寄存器（D）的区别。数据块（DB）是用于存储用户程序和数据的存储区域，容量较大，可以存储大量的数据；数据寄存器（D）是用于存储中间数据的存储区域，容量较小，通常用于存储一些临时的数据。6.参考答案：①读取输入；②执行程序；③写入输出。解析：本题考查PLC程序执行的基本扫描周期。PLC程序执行的基本扫描周期包括三个阶段：读取输入阶段，PLC读取输入模块的信号；执行程序阶段，PLC执行用户程序；写入输出阶段，PLC将程序执行的结果写入输出模块。7.参考答案：频繁接通或断开主电路。解析：本题考查电气控制电路中接触器的主要作用。接触器是一种用于频繁接通或断开主电路的电器，通常用于控制电动机、电磁阀等设备的启停。8.参考答案：实现两个数值之间的比较运算。解析：本题考查PLC编程中比较指令的功能。比较指令主要用于在PLC程序中实现两个数值之间的比较运算，例如比较两个数值是否相等、大于或小于等，根据比较结果进行相应的控制。五、案例分析题1.参考答案：使用顺序控制指令（如SFC）实现。解析：本题考查PLC顺序控制指令的应用。首先，需要了解顺序控制指令的基本原理，然后根据题意设计程序。使用顺序控制指令可以简化程序结构，提高程序的可读性和可维护性。2.参考答案：程序段如下：```CONVERTA,B,0,1,0,10,4,20```解析：本题考查模拟量输入信号的转换。首先，需要了解模拟