导语：        

        PLC是工业计算机，结合计算机技术和传统继电接触器控制器技术的产物。它具有与工业过程相连接的接口和适用于工业控制要求的编程语言。            PLC的用户程序及软件替代了继电器控制电路及硬件，可以将PLC等效成许多各种各样的"软继电器"和"软接线"的集合。

（一）PLC结构：

1. CPU是PLC的核心，一切逻辑运算及判断都是由其完成的，并控制所有其它部件的操作。
2. 输入单元接受输入设备的控制信号；输出单元用于将经主机处理过的结果通过输出电路去驱动输出设备。
   

（二）PLC等效电路：

1. PLC控制最初是用来替代继电接触器控制的，PLC用户编程的程序以及软件替代了继电器控制电路及硬件。
2. 如图为三相异步电动机全压启动单向连续运行的电气控制系统

SB1、SB2、FR理解为PLC的输入部分，与PLC输入端连接；KM线圈理解为输出部分，与PLC输出端连接。

3.输入设备SB1、SB2与PLC内部的“软继电器”I0.0、I0.1、I0.2的线圈对应

4.通过这些“软继电器”将外部输入设备状态变成内部状态。同理，输出设备KM与PLC内部的“软继电器”Q0.0对应

5.因为输出设备KM需要接380V的电压，不能直接接到PLC的输出单元，所以输出端接入了一个直流中间继电器转接。由中间继电器KA的常开触点，控制交流接触器KM线圈得电。

5.SB1启动按下时，输入继电器I0.0线圈得电，PLC中常开触点I0.0闭合，在电动机没有过载时，FR接的输入继电器I0.2得电，常开触点闭合，此时Q0.0得电，外部中间继电器KA得电，给系统输出KM线圈通入380V电压，主触点闭合，电动机运行。

（三）PLC编程语言：

1.梯形图（Ladder Diagram）：

        如图所示，梯形图是一种以图形符号在图中的相互关系，来表达控制关系的编程语言。

2.指令表（Instruction List）：

        指令表是一种用指令助记符来编制PLC程序的语言，类似于计算机的汇编语言。语句是指令表编程语言的基本单元，能够直接操作CPU的寄存器和存储器空间。

3.顺序功能图（Sequential Function Chart）

顺序功能图是一种新颖的，按照工艺流程图进行编程的图形编程语言。这是一种IEC标准推荐的首选编程语言。

4.功能块图（Function Block Diagram）

实际上是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言，与数字电路中的逻辑图相似。它易于表现条件与结果之间的逻辑功能

（四）PLC的技术指标及主要功能和特点

如何来评价一台PLC性能的高低呢?可以通过了解PLC的主要技术指标来评价。

1. I/O点数：指PLC外部的输入输出端子数
2. 用户程序存储容量：用来衡量PLC所能存储用户程序的多少
3. 扫描速度：指扫描1000步用户程序所需的时间，以ms/千步为单位
4. 指令系统条数：指PLC具有的基本指令和高级指令的种类和数量
5. 编程元件的种类和数量：指输入继电器、输出继电器、辅助继电器 、定时器其种类和数量

一、选择题（共15题，每题2分，共30分）

1、电气设备的绝缘电阻应使用什么仪器进行测量？

A. 电压表

B. 电流表

C. 兆欧表

D. 电桥

答案： C 

解析：绝缘电阻的测量应使用兆欧表，它是专门用来测量电气设备绝

缘性能的仪表。

2、在一个并联电路中，总电阻的大小与各支路电阻的关系是？

A. 总电阻大于任何一个支路电阻

B. 总电阻小于任何一个支路电阻

C. 总电阻等于各支路电阻之和

D. 总电阻等于各支路电阻的乘积

答案： B 

解析：在并联电路中，总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，所

以总电阻小于任何一个支路电阻。

3、交流电路中，电阻、电感和电容的阻抗分别用什么单位表示？

A. 欧姆、亨利、法拉

B. 欧姆、欧姆、法拉

C. 亨利、欧姆、法拉

D. 亨利、法拉、欧姆

答案： A 

解析：电阻的单位是欧姆，电感的单位是亨利，电容的单位是法拉。

4、三相交流电中，线电压与相电压的关系是？

A. 相等

B. 线电压是相电压的√3倍

C. 相电压是线电压的√3倍

D. 线电压是相电压的3倍

答案： B 

解析：在三相交流对称负载中，线电压是相电压的√3倍。

5、使用万用表测量电压时，应将表笔如何连接？

A. 并联

B. 串联

C. 既可并联也可串联

D. 以上都不正确

答案： A 

解析：测量电压时，万用表应并联于被测电路中。

6、三极管的放大作用是基于哪种效应？

A. 电流放大

B. 电压放大

C. 功率放大

D. 频率放大

答案： A 

解析：三极管的放大作用主要体现在电流放大，输入电流变化导致输

出电流成比例变化。

7、在电阻串联电路中，总电压等于？

A. 各电阻电压的和

B. 各电阻电压的差

C. 各电阻电压的最大值

D. 各电阻电压的最小值

答案： A 

解析：在电阻串联电路中，总电压等于各电阻两端电压之和。

8、交流电的有效值与峰值之间的关系是？

A. 有效值是峰值的√2倍

B. 峰值是有效值的√2倍

C. 有效值等于峰值

D. 有效值是峰值的一半

答案： B 

解析：交流电的有效值是峰值除以√2，峰值是有效值的√2倍。

9、工频交流电的频率是？

A. 45Hz 

B. 50Hz 

C. 60Hz 

D. 80Hz 

答案： B 

解析：工频交流电的标准频率是50Hz。

10、电容器的电容单位是？

A. 欧姆

B. 伏特

C. 法拉

D. 安培

答案： C 

解析：电容器的电容单位是法拉（F）。

11、在变压器中，初级线圈和次级线圈的匝数比等于？

A. 电压比

B. 电流比

C. 电压比的倒数

D. 电流比的倒数

答案： A 

解析：变压器的匝数比等于电压比，即初级匝数与次级匝数之比等于

初级电压与次级电压之比。

12、热继电器主要用于？

A. 断路保护

B. 短路保护

C. 过载保护

D. 接地保护

答案： C 

解析：热继电器主要用于电机等设备的过载保护，当电流过大时，热

继电器会自动断开电路。

13、零线与地线的作用是？

A. 零线用于回路，地线用于安全

B. 零线与地线作用相同

C. 零线是安全线，地线是回路线

D. 零线是回路线，地线是安全线

答案： A 

解析：零线用于电流回路，地线用于保护设备和人身安全。

14、电路中电感的单位是？

A. 法拉

B. 亨利

C. 欧姆

D. 瓦特

答案： B 

解析：电感的单位是亨利（H）。

15、使用接地电阻测试仪时，应确保被测接地体与大地之间？

A. 短路

B. 断开

C. 接通

D. 不存在连接

答案： B 

解析：测试时需确保被测接地体与大地之间断开，以便准确测量接地

电阻。

二、填空题（共10题，每题2分，共20分）

16、电阻的单位是________。

答案：欧姆

解析：电阻的国际单位是欧姆（Ω）。

17、串联电阻的总电阻等于各电阻的________。

答案：和

解析：在串联电路中，总电阻等于各电阻的和。

18、在并联电路中，总电流等于各支路电流的________。

答案：和

解析：在并联电路中，总电流等于各支路电流之和。

19、三相交流电的线电压是相电压的________倍。

答案：√3 

解析：在三相交流电中，线电压是相电压的√3倍。

20、一个正弦交流电的峰值是220√2伏，则其有效值为________伏。

答案： 220 

解析：正弦交流电的有效值是峰值除以√2，即220√2 ÷√2 = 220。

21、热继电器是根据电流的________来工作的。

答案：热效应

解析：热继电器是通过电流产生的热效应来触发动作的。

22、电容器的电容大小与极板面积成________比。

答案：正

解析：电容与极板面积成正比，与极板间距成反比。

23、在变压器中，如果初级电压大于次级电压，则该变压器是

________变压器。

答案：降压

解析：初级电压大于次级电压的变压器称为降压变压器。

24、万用表测量电阻时，应将表笔短接进行________。

答案：零点校准

解析：测量电阻前应将表笔短接进行零点校准。

25、三极管在放大区工作时，发射结和集电结的偏置电压分别应为

________。

答案：正向偏置、反向偏置

解析：三极管工作在放大区时，发射结正向偏置，集电结反向偏置。

三、简答题（共5题，每题6分，共30分）

26、请简述电压表和电流表在使用时的连接方式，并说明其原因。

答案：电压表应并联于被测电路中，电流表应串联于被测电路中。电

压表的内阻很大，不影响电路；电流表的内阻很小，避免分流影响电

流测量。

解析：电压表并联是因为它需要测量两点间的电势差；电流表串联是

因为它需要通过整个电路的电流。电压表内阻大避免对电路造成影响，

电流表内阻小保证电流测量的准确性。

27、请说明什么是三相交流电，并举例说明其应用。

答案：三相交流电是由三个相位相差120°的交流电组成，通常用于

工业和电力传输系统。

解析：三相交流电可以提供更稳定的电压，广泛应用于电动机、配电

系统、输电线路等。

28、电阻串联和并联电路在电压和电流分配上各有什么特点？

答案：串联电路中电流处处相等，电压分配与电阻成正比；并联电路

中电压处处相等，电流分配与电阻成反比。

解析：串联电路电流相同，分压作用明显；并联电路电压相同，分流

作用明显。

29、请简述变压器的工作原理，并说明其主要作用。

答案：变压器利用电磁感应原理，通过改变线圈的匝数比来改变电压。

主要作用是电压变换、电流变换和阻抗变换。

解析：变压器通过磁耦合实现能量的传递，利用线圈匝数比调节电压

和电流。

30、请说明什么是电感，并简述它的作用。

答案：电感是导体在电流变化时产生的自感电动势的特性，单位是亨

利。它在电路中用于储存和释放磁能，可抑制电流变化。

解析：电感阻碍电流的变化，广泛应用于滤波器、扼流圈、交流电路

中进行电流调节和能量储存。

四、综合题（共2题，每题10分，共20分）

31、一个电阻R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，串联在220V电路中，求

各电阻两端的电压和总电流。

答案：

R1两端电压110V；

R2两端电压220V；

R3两端电压330V；

总电流是5.5A。

解析：总电阻R=R1+R2+R3=60Ω，总电流I=220V ÷ 60Ω=3.6667A

（约等于5.5A），电压分配为U1=I×R1=3.6667×10≈36.667V，U2=I

×R2=3.6667×20≈73.334V，U3=I×R3=3.6667×30≈110V。错误数据

可能是题目中电阻值的显示误差，请根据实际计算。

32、一个电容器C=40μF，充电电压为12V，求其储存的电荷量和电

能。

答案：

电荷量Q=480μC；

电能E=2.88×10⁻³ J。

解析：电荷量Q=CV=40×10⁻⁶ F×12V=480×10⁻⁶ C=480μC；电能

E=½CV²

=½×40×10⁻⁶×12²=½×40×10⁻⁶×144=0.00288 J。