第4卷 调速控制电路 河南省（对口招生）《电器及PLC控制技术》（高教版·河南版） 单元过关卷

河南省（对口招生）机电与制造类 《电器及PLC控制技术》（高教版·河南版） 调速控制电路 单元过关卷 时间：60分钟 总分：94分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 关于三相异步电动机的机械特性，说法错误的是（ ） A. 电动机若要正常起动，起动转矩必须大于负载转矩 B. 三相异步电动机稳定运行应具备一定的过载能力 C. 电动机若要稳定运行，临界转差率应小于额定转差率 D. 机械特性曲线上最大转矩对应的转差率为临界转差率 【答案】C 【解析】说法错误的电动机若要稳定运行，临界转差率应小于额定转差率 2. 电动机调速控制的主要目的是（ ） A. 提高电动机的效率 B. 增加电动机的功率 C. 调整电动机的转速 D. 减少电动机的噪音 【答案】C 【解析】调整电动机的转速。电动机调速控制的主要目的是调整电动机的转速，以满足不同工作需求。 3. 在三相异步电动机调速控制电路中，改变电源频率实现调速的常用装置是（ ） A. 变频器 B. 接触器 C. 热继电器 D. 熔断器 【答案】A 【解析】变频器通过改变输出电源的频率和电压来调节三相异步电动机转速，是交流电动机调速控制中的常用装置。接触器主要用于通断主电路，热继电器用于过载保护，熔断器用于短路保护。 4. PLC控制变频器进行电动机调速时，常用来给定转速的模拟量信号是（ ） A. 零至十伏电压 B. 二十四伏开关量 C. 三相交流电源 D. 保护接地信号 【答案】A 【解析】PLC向变频器给定转速时，常采用零至十伏电压或四至二十毫安电流等模拟量信号。二十四伏开关量通常用于启停控制，三相交流电源用于供电，保护接地信号不用于速度给定。 5. 模拟量输入模块主要用于（ ） A. 检测开关状态 B. 控制电机的转速 C. 接收数字信号 D. 传输数据 【答案】B 【解析】模拟量输入模块主要用于检测模拟量信号，可以用来控制电机的转速、温度等连续性参数，常用于工业控制领域。 6. PLC日常清洁时，应使用的工具是（ ） A. 湿布 B. 酒精棉球 C. 干燥毛刷 D. 吸尘器（强风档） 【答案】C 【解析】湿布易导致短路，酒精可能腐蚀部件，强风吸尘器可能损坏元件；干燥毛刷可安全清除灰尘。 7. S7-200 PLC 中的"OB"是指什么（ ） A. Output Block B. Organization Block C. Operation Block D. 所有以上都不是 【答案】B 【解析】"OB"代表Organization Block，用于存放PLC程序的执行逻辑。 8. PLC的工作原理中，什么是PLC的程序扫描？（ ） A. 进行计时和计数操作 B. 按照指定的顺序检测输入信号 C. 输出结果和状态信息的更新 D. 逐行执行PLC程序 【答案】D 【解析】PLC的程序扫描指的是逐行执行PLC程序，按照指定的顺序执行各个指令。 9. 在PLC的工作原理中，什么是PLC的输出模块？（ ） A. 用于存储输出信号的模块 B. 用于处理输出信号的模块 C. 用于搭建输出信号接口的模块 D. 用于与外部设备连接的模块 【答案】D 【解析】PLC的输出模块用于控制外部设备，将PLC的输出信号传递给外部设备。 10. PLC是生产机械电气控制系统中常用的控制器类型，它的全称是什么（ ） A. Programmable Limited Controller B. Programmable Logic Computer C. Programmable Logic Controller D. Personalized Limited Controller 【答案】C 【解析】PLC的全称是Programmable Logic Controller（可编程逻辑控制器），它是生产机械电气控制系统中常用的控制器类型。 11. PLC的抗干扰能力主要得益于什么（ ） A. 强大的微处理器 B. 完善的通道保护与信号调理电路 C. 工业控制经验的积累 D. 大规模集成电路的使用 【答案】D 【解析】PLC主要模块均采用大规模与超大规模集成电路，这有助于提高其抗干扰能力。 12. 下列不是编程器作用的是（ ） A. 调试程序 B. 将用户程序送到PLC中 C. 监视PLC运行时编程元件的状态 D. 存放用户程序 【答案】D 【解析】考查下列不是编程器作用的是存放用户程序 13. 在PLC与计算机的通信过程中，以下哪个设备用于实现物理连接（ ） A. 网关 B. 串口线缆 C. 路由器 D. 以太网卡 【答案】B 【解析】在PLC与计算机的通信中，通常需要使用串口线缆进行物理连接。 14. 在PLC编程中，存储器主要用于保存什么（ ） A. CPU的控制程序 B. 程序的源代码 C. 输入输出模块的配 置参数 D. 程序执行时的各种状态信息 【答案】D 【解析】在PLC编程中，存储器主要用于保存程序执行时的各种状态信息。 15. 合理的硬件选型可以提高系统的（ ） A. 成本 B. 稳定性 C. 体积 D. 重量 【答案】B 【解析】合理的硬件选型可以提高系统的稳定性，从而确保系统长时间稳定运行。 16. 三菱PLC中，M8000的功能是（ ） A. 初始化脉冲 B. 运行监控 C. 1秒脉冲 D. 程序停止 【答案】B 【解析】M8000为运行监控特殊辅助继电器，PLC运行时始终接通，可用于程序运行状态指示，故选B。 17. 在PLC控制系统中，以下哪个内容不属于输入输出系统的设计（ ） A. 确定输入输出点的数量 B. 设计输入输出点的接线方式 C. 系统的逻辑控制方法设计 D. 确定输入输出点的类型 【答案】C 【解析】考查在PLC控制系统中，以下哪个内容不属于输入输出系统的设计系统的逻辑控制方法设计 18. 在电动机变频调速系统中，若需要使电动机低速运行，应主要降低变频器输出的（ ） A. 线缆长度 B. 接地电阻 C. 外壳温度 D. 输出频率 【答案】D 【解析】三相异步电动机同步转速与电源频率成正比，降低变频器输出频率可使电动机转速降低。接地电阻、外壳温度和线缆长度不是调节电动机转速的主要控制量。 19. 在继电接触器调速控制电路中，用于实现电动机正反转互锁的主要目的是（ ） A. 防止两接触器同时吸合 B. 提高电源电压稳定性 C. 增大电动机额定功率 D. 改变热继电器整定值 【答案】A 【解析】正反转控制中若正转接触器和反转接触器同时吸合，会造成电源相间短路，因此必须设置电气互锁或机械互锁。互锁不能提高电源电压，也不能改变电动机额定功率或热继电器整定值。 20. 在PLC编程中，常用的程序编程语言是（ ） A. C语言 B. Java C. Ladder图 D. Python 【答案】C 【解析】在PLC编程中，常用的程序编程语言是Ladder图，它以图形化的方式表示逻辑程序。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 输入指令用于接收外部设备信号，输出指令用于驱动外部执行器，二者功能不可替代。（ ） 【答案】正确 【解析】输入指令的核心是“接收信号”，输出指令的核心是“发送控制信号”，二者针对的对象（输入设备vs执行器）和功能不同，无法互相替代。 22. 双机并行通信中 ，两台PLC之间的连接使用串行口。（ ） 【答案】错误 【解析】错误。双机并行通信中 ，两台PLC之间的连接使用并行口 ，可以实现高速的数据传输和双向通信。 23. 水塔水位控制系统中，只能使用100ms定时器，不能使用10ms定时器。（ ）​​ 【答案】错误 【解析】在水塔水位控制系统中，100ms定时器和10ms定时器都有各自适用的场景。10ms定时器适用于对时间精度要求较高的控制环节，并非不能使用，所以该说法错误。 24. 变频器调速控制电路中，电动机转速主要随变频器输出频率的变化而变化。（ ） 【答案】正确 【解析】三相异步电动机的同步转速与电源频率成正比，变频器通过改变输出频率实现调速。因此在变频调速控制电路中，输出频率是影响电动机转速的主要因素。 25. PLC的输出单元可以直接驱动所有类型的执行机构，无需任何额外电路。（ ） 【答案】错误 【解析】PLC的输出单元通常需要配合适当的驱动电路才能驱动执行机构，如电机、电磁阀等。直接连接可能会导致驱动能力不足或损坏PLC。 26. I/O点分配时，同一输入设备可以占用多个输入点。（ ）​ 【答案】错误 【解析】每个输入设备在I/O点分配中应对应唯一的输入点，这样PLC才能准确识别该设备发出的信号，若同一输入设备占用多个输入点会造成信号识别混乱。​ 27. 输入输出设备确定后，I/O点分配可以随意进行。（ ）​ 【答案】错误 【解析】I/O点分配需遵循一定规则，要根据设备类型、信号特性等合理分配，不能随意进行，否则会导致系统故障或无法正常工作。​ 28. PLC通信系统的基本组成包括：通信接口、通信介质、通信协议和通信命令。（ ） 【答案】错误 【解析】PLC通信系统的基本组成包括：通信接口、通信介质、通信协议和通信格式。 29. 定时器的当前值达到设定值后自动停止计时。（ ） 【答案】正确 【解析】TON定时器达到设定值后停止并保持。 30. 机械手控制系统的程序设计只能采用PID控制，其他方法并不适用。（ ） 【答案】错误 【解析】错误。机械手控制系统的程序设计可以采用PID控制、路径规划等多种方法，根据具体情况选择合适的算法。 三、简答题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 31. PLC程序的写入和读出的内容包括什么？ 【答案】（1）传输设置。采用专用电缆将PLC 与计算机连接，并将 PLC各种方式开关置于 STOP 状 态。 （2）程序的写入。将PLC 置于STOP 状态，单击“在线”→ “写入PLC”或单击工具栏上的写 入 PLC 工具按钮，出现写入PLC 对话框，选择参数+程序，再单击开始执行按钮，实现将编制好 的程序写入到 PLC中。 （3）程序的读取。将PLC 置于 STOP 状态，单击“在线”→ “读取 PLC”或单击工具栏上的读 取 PLC工具按钮，就可以将PLC 中的程序发送到计算机。 【解析】考查PLC程序的写入和读出的内容包括 32. 简述C编程元件（计数器）的核心组成部分及各部分作用。 【答案】核心组成包括触发端、复位端、设定值、当前值和触点。作用：①触发端：接收触发信号（如传感器信号），每接收一次信号，当前值加/减1；②复位端：接收复位信号，接通时当前值清零，触点恢复初始状态；③设定值：目标计数数量，当前值达到设定值时触点动作；④当前值：实时统计的触发信号数量；⑤触点：包括常开和常闭触点，当前值达标时动作，控制后续输出。 【解析】考查C编程元件（计数器）的核心组成部分及各部分作用 33. 请简要说明在电气控制系统图中，控制电路和功率电路的主要区别是什么？ 【答案】控制电路主要用于逻辑控制和信号传输，通常操作低功率元件，如继电器、传感器、控制按钮等；功率电路主要用于控制高功率负载，如电动机、电加热器等。区别在于功率电路操作的元件更具有功率特性，因此在设计电路时需要注意各种元件的额定电压和额定电流的搭配。 【解析】在电气控制系统图中，控制电路和功率电路的主要区别 34. 标志位的分类。 【答案】（1）一般标志位。在功能指令操作中，其结果将影响下列标志位。 ： 零标志，如运算结果为零时动作。 ： 借位标志，如做减法运算时出现借位时动作。 ： 进位标志，如运算结果出现进位时动作。 ： 指令执行结束标志。 （2）运算出错标志。如果在功能指令的结构、继电器元件及编号方面有错误，或在运算过 程中出现错误，下列标志位会动作，并同时记录出错信息。 ： 运算出错标志。 ：运算错误代码编号存储。 ： 错误发生的步序号记录存储。 PLC 由 STOP→RUN 时都是瞬间清除，若出现运算错误，则 保持动作，D8068 中存储 发生错误的步序号。 （3）功能扩展用标志。在部分功能指令中，同时使用由功能指令确定的固有特殊辅助继电 器，可进行功能扩展。例如， 为 XCH 交换， 为8位处理模式。 【解析】考查标志位的分类 35. 简述编写程序的内容。 【答案】（1）进入主程序编辑状态 主程序编辑状态，若不在主程序编辑状态，可 在“指令树”区域选择“程序块”→ “主程序 （OBI）”， 将程序编辑区切换为主程序编 辑区。 （2）选择编程语言：从菜单栏中的“查看”，选择 LAD （梯形图）、STL （语句表）、FBD （功能块图）语言。 （3）设置 PLC类型 （4）编写程序 ① 放置编程元件； ② 输入操作数； ③ 并联分支， 【解析】考查编写程序的内容 四、计算题（本大题共2小题） 36. 某台三相异步电动机铭牌如图所示，电动机额定运行时的效率ηN=84.5%。试求： （1）旋转磁场的同步转速； （2）额定运行时的功率因数cosφ； （3）额定转矩TN。 【答案】（1） （2） （3） 答：旋转磁场的同步转速为1500 r/min，额定运行时的功率因数约为0.82，额定转矩约为26.5 N·m。 【解析】本题依据三相异步电动机铭牌参数进行计算。旋转磁场同步转速由电源频率和极对数决定，公式为，铭牌频率为50 Hz，4极电动机的极对数，故同步转速为1500 r/min。额定功率因数可由三相输入有功功率关系求得，铭牌额定功率为输出功率，因此输入功率为，由可得，代入、、、，得。额定转矩应由输出功率和额定转速计算，公式为，代入、，得。 37. 某三相异步电动机由变频器进行调速，电动机极数为4极，额定频率为50 Hz。若忽略转差率，要求电动机同步转速为900 r/min，求变频器输出频率应调为多少。 【答案】同步转速公式为 ，4极电动机的极对数 。 由 得： Hz。 变频器输出频率应调为 30 Hz。 【解析】本题考查变频调速中频率与同步转速的关系。4极电动机极对数为2，代入同步转速公式反求频率即可。 五、作图题（本大题共1小题） 38. 画出l/O 地址分配表。 【答案】输入信号 输出信号 1 I0.0 连续起动按钮SB1 1 Q0.0 接触器 KM 2 I0.1 点动起动按钮SB2 3 10.2 停止按钮SB3 4 I0.3 热保护继电器FR 【解析】考查出l/O 地址分配表 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省（对口招生）机电与制造类 《电器及PLC控制技术》（高教版·河南版） 调速控制电路 单元过关卷 时间：60分钟 总分：94分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 关于三相异步电动机的机械特性，说法错误的是（ ） A. 电动机若要正常起动，起动转矩必须大于负载转矩 B. 三相异步电动机稳定运行应具备一定的过载能力 C. 电动机若要稳定运行，临界转差率应小于额定转差率 D. 机械特性曲线上最大转矩对应的转差率为临界转差率 2. 电动机调速控制的主要目的是（ ） A. 提高电动机的效率 B. 增加电动机的功率 C. 调整电动机的转速 D. 减少电动机的噪音 3. 在三相异步电动机调速控制电路中，改变电源频率实现调速的常用装置是（ ） A. 变频器 B. 接触器 C. 热继电器 D. 熔断器 4. PLC控制变频器进行电动机调速时，常用来给定转速的模拟量信号是（ ） A. 零至十伏电压 B. 二十四伏开关量 C. 三相交流电源 D. 保护接地信号 5. 模拟量输入模块主要用于（ ） A. 检测开关状态 B. 控制电机的转速 C. 接收数字信号 D. 传输数据 6. PLC日常清洁时，应使用的工具是（ ） A. 湿布 B. 酒精棉球 C. 干燥毛刷 D. 吸尘器（强风档） 7. S7-200 PLC 中的"OB"是指什么（ ） A. Output Block B. Organization Block C. Operation Block D. 所有以上都不是 8. PLC的工作原理中，什么是PLC的程序扫描？（ ） A. 进行计时和计数操作 B. 按照指定的顺序检测输入信号 C. 输出结果和状态信息的更新 D. 逐行执行PLC程序 9. 在PLC的工作原理中，什么是PLC的输出模块？（ ） A. 用于存储输出信号的模块 B. 用于处理输出信号的模块 C. 用于搭建输出信号接口的模块 D. 用于与外部设备连接的模块 10. PLC是生产机械电气控制系统中常用的控制器类型，它的全称是什么（ ） A. Programmable Limited Controller B. Programmable Logic Computer C. Programmable Logic Controller D. Personalized Limited Controller 11. PLC的抗干扰能力主要得益于什么（ ） A. 强大的微处理器 B. 完善的通道保护与信号调理电路 C. 工业控制经验的积累 D. 大规模集成电路的使用 12. 下列不是编程器作用的是（ ） A. 调试程序 B. 将用户程序送到PLC中 C. 监视PLC运行时编程元件的状态 D. 存放用户程序 13. 在PLC与计算机的通信过程中，以下哪个设备用于实现物理连接（ ） A. 网关 B. 串口线缆 C. 路由器 D. 以太网卡 14. 在PLC编程中，存储器主要用于保存什么（ ） A. CPU的控制程序 B. 程序的源代码 C. 输入输出模块的配 置参数 D. 程序执行时的各种状态信息 15. 合理的硬件选型可以提高系统的（ ） A. 成本 B. 稳定性 C. 体积 D. 重量 16. 三菱PLC中，M8000的功能是（ ） A. 初始化脉冲 B. 运行监控 C. 1秒脉冲 D. 程序停止 17. 在PLC控制系统中，以下哪个内容不属于输入输出系统的设计（ ） A. 确定输入输出点的数量 B. 设计输入输出点的接线方式 C. 系统的逻辑控制方法设计 D. 确定输入输出点的类型 18. 在电动机变频调速系统中，若需要使电动机低速运行，应主要降低变频器输出的（ ） A. 线缆长度 B. 接地电阻 C. 外壳温度 D. 输出频率 19. 在继电接触器调速控制电路中，用于实现电动机正反转互锁的主要目的是（ ） A. 防止两接触器同时吸合 B. 提高电源电压稳定性 C. 增大电动机额定功率 D. 改变热继电器整定值 20. 在PLC编程中，常用的程序编程语言是（ ） A. C语言 B. Java C. Ladder图 D. Python 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 输入指令用于接收外部设备信号，输出指令用于驱动外部执行器，二者功能不可替代。（ ） 22. 双机并行通信中 ，两台PLC之间的连接使用串行口。（ ） 23. 水塔水位控制系统中，只能使用100ms定时器，不能使用10ms定时器。（ ）​​ 24. 变频器调速控制电路中，电动机转速主要随变频器输出频率的变化而变化。（ ） 25. PLC的输出单元可以直接驱动所有类型的执行机构，无需任何额外电路。（ ） 26. I/O点分配时，同一输入设备可以占用多个输入点。（ ）​ 27. 输入输出设备确定后，I/O点分配可以随意进行。（ ）​ 28. PLC通信系统的基本组成包括：通信接口、通信介质、通信协议和通信命令。（ ） 29. 定时器的当前值达到设定值后自动停止计时。（ ） 30. 机械手控制系统的程序设计只能采用PID控制，其他方法并不适用。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 31. PLC程序的写入和读出的内容包括什么？ 32. 简述C编程元件（计数器）的核心组成部分及各部分作用。 33. 请简要说明在电气控制系统图中，控制电路和功率电路的主要区别是什么？ 34. 标志位的分类。 35. 简述编写程序的内容。 四、计算题（本大题共2小题） 36. 某台三相异步电动机铭牌如图所示，电动机额定运行时的效率ηN=84.5%。试求： （1）旋转磁场的同步转速； （2）额定运行时的功率因数cosφ； （3）额定转矩TN。 37. 某三相异步电动机由变频器进行调速，电动机极数为4极，额定频率为50 Hz。若忽略转差率，要求电动机同步转速为900 r/min，求变频器输出频率应调为多少。 五、作图题（本大题共1小题） 38. 画出l/O 地址分配表。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $