濟(jì)南大學(xué)電氣控制與可編程控制技術(shù)考試資料整合

1、電氣原理1. 什么叫電器？作用是什么？凡是能自動(dòng)或手動(dòng)接通和斷開(kāi)的電路，以及對(duì)電路或非電對(duì)象能進(jìn)行切換、控制、保護(hù)、檢測(cè)、 變換和調(diào)節(jié)的電器元件統(tǒng)稱為電器。簡(jiǎn)單的說(shuō)，電器就是電的控制工具。作用：接通和斷開(kāi)電路；對(duì)電路或非電對(duì)象進(jìn)行切換、控制、保護(hù)、檢測(cè)、變換和調(diào)節(jié)。2. 電器按用途不同可以分為幾類？控制電路：用于各種控制電路和各種控制系統(tǒng)的電器，如接觸器、繼電器、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器等 主令電器：用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器，如按鈕、主令開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等 執(zhí)行電器：用于某種完成動(dòng)作或傳送功能的電器，如電磁閥、電磁離合器等 配電電器：用于電能的輸送和分配的電器，如高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線等 保

2、護(hù)電器：用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器，如熔斷器、避雷器等3. 觸點(diǎn)按其接觸形式分為三種：點(diǎn)接觸，線接觸，面接觸。4. 交流接觸器短路環(huán)的作用及作用原理是什么？作用是防止交流單相電磁機(jī)構(gòu)的銜鐵抖動(dòng)，以減小噪聲，并防止觸點(diǎn)抖動(dòng)、電弧燒壞觸點(diǎn)； 原理：短路環(huán)的存在使總的合成磁通不會(huì)隨交流的交變而變?yōu)榱?，?dāng)然吸力也就不會(huì)為零，故 在電流的交變過(guò)程中，銜鐵一直吸合，不會(huì)抖動(dòng)。物理上，當(dāng)線圈電流過(guò)零時(shí)，鐵芯里磁通變 化率最大，根據(jù)焦耳楞次定律，此時(shí)短路環(huán)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由于短路環(huán)是閉合的，故 會(huì)產(chǎn)生最大感應(yīng)電流，產(chǎn)生磁力繼續(xù)吸合銜鐵，因此電流交變時(shí)不會(huì)產(chǎn)生磁力為零的情況，鐵 心不會(huì)抖動(dòng)。5. 電磁機(jī)

3、構(gòu)的工作狀況常用：吸力特性和反力特性來(lái)表征。6. 名詞解釋吸力特性：電磁機(jī)構(gòu)的吸力F 與氣隙3之間的關(guān)系F=f（0阻力特性：電磁機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)部分靜阻力與氣隙的關(guān)系間斷-長(zhǎng)期工作制：接觸器連續(xù)通電時(shí)間不超過(guò)8 小時(shí)的工作制額定操作頻率：每小時(shí)接通的次數(shù)7. 欲使電弧熄滅，應(yīng)設(shè)法降低電弧溫度和電場(chǎng)強(qiáng)度，常用的滅弧裝置有：（1）磁吹式滅?。ㄖ绷鹘佑|器）（2）滅弧柵（交流滅弧裝置）（3）滅弧罩（交流和直流滅弧） 多斷電滅弧5. 繼電器與接觸器有哪些主要的區(qū)別？繼電器：沒(méi)有主、輔觸點(diǎn)之分，主要用在低電壓、小電流的控制電路中，其控制量可以是電氣量，也可以是非電氣量接觸器：有主、輔觸點(diǎn)之分，其主觸點(diǎn)用在高電壓、

4、大電流的主電路中、輔助觸點(diǎn)用在低電壓、 小電流的控制電路中，其控制量?jī)H僅是電氣量，即電壓控制。6. 中間繼電器有什么特點(diǎn)？其主要作用是什么？特點(diǎn)：觸點(diǎn)容量大且數(shù)量多作用：信號(hào)的方放大、轉(zhuǎn)換7. 在低壓電器中，有哪幾種時(shí)間繼電器？分別用什么方法延時(shí)？簡(jiǎn)述電磁式（銅套阻尼式）：靠銅套延時(shí)，僅有斷電延時(shí)，延時(shí)誤差大，僅延時(shí)幾秒 空氣阻尼式：靠氣囊延時(shí)，延時(shí)誤差大，可延時(shí)幾秒到幾分電動(dòng)機(jī)式：靠齒輪變速延時(shí)，體積大，價(jià)格高，延時(shí)準(zhǔn)確，可延時(shí)幾秒到幾小時(shí)半導(dǎo)體式：靠電容充放電延時(shí)，體積小，價(jià)格低，延時(shí)準(zhǔn)確，可延時(shí)幾秒到幾小時(shí)8. 控制用繼電器的返回系數(shù)要求是高點(diǎn)好還是低點(diǎn)好？為什么？低點(diǎn)好，一般 0.10

5、.4，這表明繼電器的矩形特性寬，動(dòng)作可靠（但不夠靈敏）9. 保護(hù)用繼電器的返回系數(shù)要求是高點(diǎn)好還是低點(diǎn)好？為什么？高點(diǎn)好，一般大于 0.6 小于 1,這表明繼電器的矩形特性窄，動(dòng)作靈敏（但易誤動(dòng)，不可靠）(4)10. 繼電器的返回系數(shù)能否等于 1?為什么？等于 1 繼電器的返回值與動(dòng)作值相等，使繼電器動(dòng)作狀態(tài)不確定，無(wú)法工作。11. 什么是主令電器？常用的主令電器有那幾種？主令電器是一種在電器控制線路中起發(fā)送或轉(zhuǎn)換控制指令作用的電器，常用于接觸或斷開(kāi)控制 電路，再通過(guò)接觸器、繼電器間接控制主電路的接通與斷開(kāi)、但主令電器不能直接作用于主電 路的分合。電器控制電路中常用的主令電器主要有控制按鈕、行

6、程開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等。12. 常用的控制線路圖有哪幾種？特點(diǎn)？場(chǎng)合？原理圖一一繪制時(shí)不考慮電器元件的實(shí)際位置，常在設(shè)計(jì)調(diào)試和故障分析時(shí)使用。安裝圖（接線圖）一一繪制時(shí)裝置的各電器元件都按實(shí)際位置畫(huà)出，連線也基本如此，常在安 裝、接線和調(diào)試時(shí)使用。13. 控制線路由哪些電路組成？每個(gè)電路各有何特點(diǎn)？主回路是高電壓大電流回路?？刂苹芈芬灰皇堑碗妷盒‰娏骰芈?。輔助回路是不影響控制電路工作的獨(dú)立的附加電路。14. 短路保護(hù)一一用熔斷器 FU 實(shí)現(xiàn)，過(guò)載保護(hù)一一用熱繼電器 FR 實(shí)現(xiàn)15. 組成電氣控制線路的基本規(guī)律有哪些？（1）自鎖控制（2）聯(lián)鎖控制。包括互鎖、順序控制的聯(lián)鎖、正常工作與點(diǎn)動(dòng)的聯(lián)鎖。（3

7、）變化參量控制。包括行程控制一一用行程開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，時(shí)間控制一一用時(shí)間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，速度控制一一用速度繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，電流變化參量控制一一用電流繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)16. 互鎖和順序控制的聯(lián)鎖各有何作用？互鎖：當(dāng)電動(dòng)機(jī)需要正反向起動(dòng)時(shí)，需要用正反向接觸器的聯(lián)鎖控制，聯(lián)鎖控制可以防止人為 誤操作使正反向接觸器同時(shí)吸合時(shí)而造成主回路短路。順序控制的聯(lián)鎖：可以保證多臺(tái)設(shè)備的工作順序，以防反順序而出現(xiàn)的事故或不正常的情況。17. 名詞解釋 （1） 一般設(shè)計(jì)法：又稱經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，利用各種典型的線路環(huán)節(jié)，直接設(shè)計(jì)控制線路的方法（2）邏輯設(shè)計(jì)法：又稱分析設(shè)計(jì)法。根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，利用邏輯代數(shù)分析設(shè)計(jì)線

8、路的一種方法。（3）寄生電路：那種意外接通的電路成為寄生電路，又稱假回路18. 兩個(gè)接觸器或繼電器的電壓型交流線圈為什么不能串聯(lián)？否則總會(huì)有一個(gè)線圈所對(duì)應(yīng)的電器拒絕動(dòng)作而導(dǎo)致控制系統(tǒng)出錯(cuò)。線圈串聯(lián)的電路中，每個(gè)線 圈所分配的電壓與線圈的阻抗成正比，兩個(gè)電器動(dòng)作總有先有后，不可能同時(shí)吸合，加入交流 繼電器的 KM2 線圈先吸合，由于 KM2 的磁路閉合，線圈的電感顯著增大，因而在線圈上的電壓 降也顯著增大，從而使另一個(gè)交流接觸器的KM1 線圈電壓達(dá)不到電壓而拒絕動(dòng)作，導(dǎo)致系統(tǒng)出錯(cuò)19. 觸點(diǎn)的接通能力不夠時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？如何解決？電弧會(huì)使觸點(diǎn)熔焊在一起。用同一元件的兩個(gè)觸點(diǎn)并聯(lián)增加接通能力，或

9、在線路中增加中間繼電器轉(zhuǎn)換20. 觸點(diǎn)的分?jǐn)嗄芰Σ粔驎r(shí)會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？如何解決？電弧熄滅不了，電弧會(huì)燒壞觸點(diǎn)。用同一元件的兩個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)增加分?jǐn)嗄芰?，或在線路中增加中間繼電器轉(zhuǎn)換21. 化簡(jiǎn)繼電器、接觸器線路時(shí)，應(yīng)注意哪些實(shí)際問(wèn)題？（1）考慮觸點(diǎn)容量的限制（2）特殊情況下不必強(qiáng)求化簡(jiǎn)22. 減壓起動(dòng)通常有以下幾種起動(dòng)方式：（1）定子串電阻（或電抗）起動(dòng)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、動(dòng)作可靠，但起動(dòng)電阻上消耗的功率 大。定子串電阻通常用于不經(jīng)常起停的中小型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，對(duì)大容量電動(dòng)機(jī)多采用定子串電 抗起動(dòng)。（2 ）定子串自耦變壓器起動(dòng)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、價(jià)格較貴，但起動(dòng)時(shí)消耗功率小，與定子串電阻起 動(dòng)相比，同樣

10、地轉(zhuǎn)矩起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊小。主要用于較大容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。（3）星形-三角形起動(dòng)：優(yōu)點(diǎn)是星形起動(dòng)電流是原來(lái)三角形聯(lián)結(jié)的三分之一，起動(dòng)電流特性好, 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)下降為原來(lái)的三分之一，轉(zhuǎn)矩下降大，轉(zhuǎn)矩特性差。 通常僅用于電動(dòng)機(jī)額定電壓為660/380V、星形/三角形、輕載起動(dòng)的情況。（4 ）延邊三角形起動(dòng)：起動(dòng)電流既不太大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩又不太小，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。PLC1.PL 定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算數(shù)操作等面向 用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或

11、模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。2.S7-30 有幾種形式的定時(shí)器？脈沖定時(shí)器和擴(kuò)展脈沖定時(shí)器有何區(qū)別？脈沖定時(shí)器、擴(kuò)展脈沖定時(shí)器、接通延時(shí)定時(shí)器、保持形接通定時(shí)器、關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器。脈沖定時(shí)器：當(dāng)輸入允許信號(hào)脈寬小于定時(shí)值時(shí)，定時(shí)器導(dǎo)通時(shí)間為輸入允許信號(hào)的脈沖寬度；擴(kuò)展脈沖定時(shí)器：輸入允許信號(hào)一接通，計(jì)時(shí)開(kāi)始，無(wú)論輸入允許信號(hào)長(zhǎng)短，定時(shí)器都輸出一個(gè)正脈沖， 脈寬為定時(shí)值。3.S7-30 有哪幾種尋址地址？直接尋址與間接尋址有何區(qū)別？立即尋址操作數(shù)本身直接包含在指令中直接尋址一一指令中直接給

12、出操作數(shù)的存儲(chǔ)單元地址存儲(chǔ)器間接尋址一一指令中給出的存儲(chǔ)器內(nèi)容是操作數(shù)所在存儲(chǔ)單元的地址寄存器間接尋址- 在 S7 中有兩個(gè)地址寄存器，它們是AR1 和 AR2 通過(guò)地址寄存器，可以對(duì)各存儲(chǔ)區(qū)的存儲(chǔ)器內(nèi)容實(shí)現(xiàn)寄存器間接尋址。4. FB 和 FC 的不同：FB 有一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與該功能塊的參數(shù)完全相同的數(shù)據(jù)塊，稱為背景數(shù)據(jù)塊，背景數(shù)據(jù)塊依附于 功能塊，它隨著功能塊的調(diào)用而打開(kāi)，隨著功能塊的結(jié)束而關(guān)閉，存放在背景數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)在功 能塊結(jié)束時(shí)繼續(xù)保持。FC 則不需要背景數(shù)據(jù)塊，功能調(diào)用結(jié)束后數(shù)據(jù)不能保持。5. 我國(guó) PLC 發(fā)展過(guò)程大致分為 4 個(gè)階段：70 年代初步認(rèn)識(shí)，80 年代引進(jìn)使用，90

13、年代后推廣應(yīng)用。2000 年后 PLC 生產(chǎn)有一定的發(fā)展， 小型 PLC已批量生產(chǎn)；中型已有產(chǎn)品；大型已開(kāi)始研制。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在價(jià)格上占有明顯的優(yōu)勢(shì)，而在 質(zhì)量上還稍有欠缺或不足。6. PLC 的最小系統(tǒng)由哪幾部分組成？簡(jiǎn)述各部分的作用中央處理單元（CPU；存儲(chǔ)器（RAM ROM；輸入輸出單元（I/O 接口）；電源（開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源）7.STEP-7 用戶程序通常有組織塊（OB）、功能塊（FB）、功能（FC）等三種類型的邏輯塊和數(shù)據(jù)塊組成8. PLC 的 CPU 有哪些作用？（1）控制從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)的接收與存儲(chǔ)。（2）診斷電源、PLC 內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。（3） 用掃

14、描的方式接收輸入設(shè)備的狀態(tài)（即開(kāi)關(guān)量信號(hào)）和數(shù)據(jù)（即模擬量信號(hào)）。（4）執(zhí)行用戶程序，輸出控制信號(hào)（5）與外圍設(shè)備或計(jì)算機(jī)通信9. PLC 的系統(tǒng)工作過(guò)程PLC 的系統(tǒng)工作是采用“循環(huán)掃描”的工作方式。PLC 在運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部要進(jìn)行一系列操作，大致包括六個(gè)方面的內(nèi)容，初始化處理系統(tǒng)自診斷 通信與外設(shè)服務(wù) 輸入采樣 執(zhí)行用戶程序輸出刷新10. 簡(jiǎn)述 PLC 的工作過(guò)程輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新11. 名詞解釋（1）輸入采樣PLC 在程序執(zhí)行前，首先掃描各輸入模塊，將所有的外部輸入信號(hào)的狀態(tài)讀入（存入）到輸入映像存儲(chǔ)器I 中。（2）輸出刷新CPU 在執(zhí)行完所有用戶程序后（或下次掃描用戶程序前）將輸出

15、映像存儲(chǔ)器Q的內(nèi)容送到輸出鎖存器中，再由輸出鎖存器送到輸出端子上去。刷新的狀態(tài)要保持到下次刷新。（3）掃扌苗CPU 執(zhí)行用戶程序和其他的將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣，也采用分時(shí)原理，即一個(gè)時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作，并一個(gè)操作一個(gè)操作的順序執(zhí)行，這種分時(shí)操作過(guò)程成為CPU 對(duì)程序掃描。掃描周期正常循環(huán)掃描時(shí)，從掃描過(guò)程中的一點(diǎn)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)順序掃描又回到該點(diǎn)所需要 的時(shí)間12. 循環(huán)掃描為什么會(huì)導(dǎo)致輸入延遲、輸出滯后的問(wèn)題？通常用什么方法解決？在循環(huán)掃描過(guò)程中，只有在采樣時(shí)刻，輸入映像存儲(chǔ)器暫存的輸入信號(hào)狀態(tài)才會(huì)與輸入信號(hào)一 致，其他時(shí)間輸入信號(hào)變化不會(huì)影響輸入映像存儲(chǔ)器的內(nèi)容，這會(huì)導(dǎo)致循環(huán)掃描輸入延遲、輸 出滯后的問(wèn)

16、題，使實(shí)時(shí)性變差。用 I/O 直接傳送指令來(lái)解決13. 循環(huán)掃描為什么有利于 PLC 的抗干擾？輸入采樣一次的時(shí)間僅占掃描周期很小的一部分（通常只有幾毫秒），再次期間可能會(huì)引入干擾，但掃描周期的其余大部分時(shí)間輸入采樣關(guān)閉，干擾不會(huì)引入，故循環(huán)掃描有利于抗干擾14.57- 300 中有兩類跳變沿檢測(cè)指令FP 和 FN 檢查指令檢測(cè) RLO 跳變沿“POS 和“ NEG 指令檢測(cè)出點(diǎn)跳變沿15.跳變沿檢測(cè)的原理在每個(gè)掃描周期中把信號(hào)狀態(tài)和它在前一個(gè)掃描周期的狀態(tài)進(jìn)行比較，若不同則表明一個(gè)跳變沿，因此，前一個(gè)周期里的信號(hào)狀態(tài)必須被存儲(chǔ)，以便能和新的信號(hào)狀態(tài)相比較。16.57- 300PLC 的 CP

17、U 模塊的作用及種類？答：功能：（1）接受現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)（2）接收并存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)（3）診斷PLC 內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過(guò)程的語(yǔ)法錯(cuò)誤（4）完成用戶程序規(guī)定的運(yùn)算任務(wù)（5）更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容（6）實(shí)現(xiàn)輸出控制或數(shù)據(jù)通信等功能 （7）配合編輯器具有監(jiān)視，監(jiān)控和信息顯示等功能（8）為背叛總線提供直流 5V 電源 分類：（1）標(biāo)準(zhǔn)型（2）緊湊型（3）故障安全型（4）技術(shù)功能型（5）戶外型17. 可編程控制器如何按 I/O 點(diǎn)數(shù)分為哪幾類？可編程控制器按 I/O 點(diǎn)數(shù)分為小型、中型和大型 3 種。I/O 點(diǎn)數(shù)在 256 點(diǎn)及以下的，屬于小型；I/O 點(diǎn)數(shù)在 25

18、62048 點(diǎn)，屬于中型；I/O 點(diǎn)數(shù)在 2048 點(diǎn)及以上的，屬于大型。18. 簡(jiǎn)述 PLC 控制系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的基本原則（1）充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大程度地滿足被控對(duì)象的控制要求；（2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，使用及維修方便；（3）保證控制系統(tǒng)安全可靠；（4）在選用 PLC 時(shí)，在 I/O 點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量上適當(dāng)留有余地，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改 進(jìn)。19. PLC 的功能：1. 控制功能：邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、順序控制2. 數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能：數(shù)學(xué)運(yùn)算功能、數(shù)據(jù)處理、模擬數(shù)據(jù)處理3. 輸入/輸出借口調(diào)理功能4. 通信、聯(lián)網(wǎng)功能5. 人機(jī)界面功能6. 編程、調(diào)試20. PLC 的特點(diǎn)：1.高可靠性 2.豐富的 I/O 接口模塊 3.采用模塊化結(jié)構(gòu) 4.運(yùn)行速度快 5.功能完善 6.編程簡(jiǎn)單、 易于使用 7.系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便8.維修方便，維修工作量小 9.總價(jià)格低21. PLC 編程語(yǔ)言的種類及各自的特點(diǎn)，哪兩種語(yǔ)言最常用？梯形圖（LAD 語(yǔ)言一一與繼電器控制電路圖類似，容易掌握，各種PLC 均將其作為第一語(yǔ)言語(yǔ)句表（STL）語(yǔ)言 又稱助記符語(yǔ)言或指令表語(yǔ)言，容易記憶和掌握，比梯形圖語(yǔ)言更能編制復(fù)雜的、功能多的程序功能塊圖（FBD 語(yǔ)言一一與半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯框圖類似，常用“與