电气自动化转段考试题库及答案

电气自动化转段考试题库及答案考试时长：120分钟满分：100分【中等】-电气自动化转段考试题库及答案试卷考核对象：电气自动化专业大二学生题型分值分布：单选题（10题×2分=20分）、判断题（10题×2分=20分）、填空题（10题×2分=20分）、简答题（3题×4分=12分）、应用题（2题×9分=18分），总分100分###一、选择题（单选）1.在PLC.控制系统中，以下哪种编程语言属于国际标准（）A..梯形图B..指令表C..结构化文本D..语句列表答案：C.2.三相异步电动机的额定电压为380V，其铭牌上标注的额定电流（Y接法）为10A.，若改为△接法运行，额定电流约为（）A..5A.B..10A.C..17.3A.D..20A.答案：C.3.下列哪种传感器适用于检测金属物体的接近，且具有非接触特性（）A..光电传感器B..磁敏传感器C..接近开关D..温度传感器答案：C.4.在D.C.S系统中，以下哪个环节不属于分散控制层的功能（）A..数据采集B..现场逻辑控制C..系统报警管理D..全局优化计算答案：D.5.继电器线圈得电后，其常开触点的状态是（）A..保持断开B..自动闭合C..断电闭合D..断电断开答案：B.6.在变频器控制电机时，若采用V/f控制方式，其输出频率与电压的关系是（）A..线性正相关B..线性负相关C..指数关系D..对数关系答案：A.7.PLC.扫描周期主要受以下哪个因素影响最大（）A..程序指令数量B..C.PU主频C..输入/输出点数量D..外部设备响应速度答案：A.8.在工业网络中，以下哪种协议属于现场总线标准（）A..TC.P/IPB..ModbusC..HTTPD..FTP答案：B.9.伺服电机反馈系统中，以下哪种传感器用于检测旋转角度（）A..光电编码器B..霍尔传感器C..热电偶D..压力传感器答案：A.10.在PLC.程序中，以下哪种指令用于实现数据比较（）A..MOV（传送）B..C.MP（比较）C..A.D.D.（加法）D..JMP（跳转）答案：B.###二、选择题（多选）1.PLC.系统设计中，以下哪些属于I/O模块的功能（）A..信号隔离B..数据转换C..逻辑运算D..通信接口答案：A.B.D.2.三相异步电动机的启动方式包括（）A..直接启动B..星三角启动C..自耦减压启动D..变频启动答案：A.B.C.D.3.在工业控制网络中，以下哪些属于现场总线的优势（）A..抗干扰能力强B..成本低C..支持多主站D..传输速率高答案：A.B.C.4.伺服系统调试时，以下哪些参数需要优化（）A..位置环增益B..速度环增益C..电流环增益D..编码器分辨率答案：A.B.C.5.继电接触器控制电路中，以下哪些元件属于保护环节（）A..热继电器B..电流互感器C..熔断器D..电压继电器答案：A.C.6.PLC.程序设计时，以下哪些指令属于逻辑运算类（）A..A.ND.（与）B..OR（或）C..NOT（非）D..MOV（传送）答案：A.B.C.7.在变频器应用中，以下哪些功能属于矢量控制范畴（）A..电流闭环控制B..速度闭环控制C..位置闭环控制D..V/f控制答案：A.B.C.8.工业网络通信中，以下哪些协议属于实时性要求较高的（）A..ModbusRTUB..EtherC.A.TC..ProfinetD..TC.P/IP答案：A.B.C.9.伺服电机选型时，以下哪些参数需要考虑（）A..最大扭矩B..最高转速C..电机惯量D..供电电压答案：A.B.C.D.10.PLC.故障诊断中，以下哪些方法常用（）A..状态指示灯检查B..逻辑程序单步调试C..信号线电压测量D..替换法答案：A.B.C.D.###三、判断题1.PLC.的扫描周期与C.PU主频成反比。（）答案：正确2.三相异步电动机在△接法时，线电流等于相电流。（）答案：错误3.接近开关的检测距离与供电电压成正比。（）答案：错误4.D.C.S系统中的现场控制站（FT）负责执行上层指令。（）答案：错误5.继电器线圈断电后，常闭触点会自动闭合。（）答案：正确6.变频器的V/f控制方式适用于所有类型的电机。（）答案：错误7.PLC.程序中的定时器指令属于逻辑运算指令。（）答案：错误8.Modbus协议支持多主站通信，但实时性较差。（）答案：正确9.伺服电机的编码器分辨率越高，控制精度越高。（）答案：正确10.PLC.故障诊断时，优先检查电源和接地问题。（）答案：正确###四、填空题1.PLC.的编程语言包括梯形图、指令表、________和结构化文本。（答案：语句列表）2.三相异步电动机的转差率s定义为________与________的差值除以________。（答案：同步转速；转子转速；同步转速）3.接近开关的检测原理主要基于________效应或________效应。（答案：电场；磁场）4.D.C.S系统中，________负责数据采集和现场逻辑控制，________负责上层管理和优化。（答案：现场控制站；操作站）5.继电接触器控制电路中，________用于过载保护，________用于短路保护。（答案：热继电器；熔断器）6.变频器的矢量控制通过________和________解耦实现精确的转矩控制。（答案：磁通；转矩）7.PLC.程序中的________指令用于实现数据传送，________指令用于实现数据比较。（答案：MOV；C.MP）8.工业现场总线常用的通信协议有________、________和________。（答案：Modbus；Profinet；EtherC.A.T）9.伺服系统调试时，________增益的整定是关键环节，直接影响系统的动态响应。（答案：位置环）10.PLC.故障诊断中，________法和________法是常用的逻辑分析方法。（答案：信号追踪；替换）###五、简答题1.简述PLC.扫描工作过程的主要步骤。（4分）解题思路：PLC.扫描过程包括输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段。答案要点：-输入采样：读取所有输入点的状态并存储在输入映像区。-程序执行：按顺序扫描执行用户程序，进行逻辑运算和数据处理。-输出刷新：将程序执行结果写入输出映像区，并输出到外部设备。2.比较星三角启动和直接启动的优缺点。（4分）解题思路：从启动电流、转矩、设备寿命等方面分析。答案要点：-星三角启动：启动电流小（约1/3），转矩较低，适用于空载或轻载启动，设备寿命较长。-直接启动：启动电流大（约6倍额定电流），转矩较高，适用于重载启动，但易损坏电机或电网。3.简述伺服系统调试中位置环增益整定的方法。（4分）解题思路：结合实际调试步骤说明。答案要点：-先将速度环和电流环增益设为最小，逐步增加位置环增益。-观察系统响应，避免超调和振荡，通常采用阶跃信号测试。-最终使系统响应快速且稳定，无稳态误差。###六、应用题1.某工厂需要设计一套PLC.控制的三相异步电动机星三角启动系统，要求：-PLC.采用西门子S7-200系列，输入点3个（启动按钮、停止按钮、急停按钮），输出点2个（KM1、KM2）。-星三角启动过程：按下启动按钮，KM1吸合（星接），延时5秒后KM1断开、KM2吸合（三角接）。-停止时，按下停止按钮，所有接触器断电。急停按钮为常闭触点，按下后立即断电。-画出控制电路原理图，并写出关键PLC.程序段。（9分）解题思路：-电路原理图需标注输入输出点及继电器逻辑。-PLC.程序需包含主程序和中断程序（急停处理）。答案要点：```//主程序LD.I0.0//启动按钮OM0.0//防抖动记忆=M0.0//记忆启动状态LD.M0.0A.I0.1//停止按钮A.I0.2//急停按钮RM0.0//复位启动状态LD.M0.0=Q0.0//KM1（星接）LD.T0//延时5秒=Q0.1//KM2（三角接）```评分标准：电路图占4分，程序逻辑占5分，完整性占0分。2.某生产线需要使用伺服电机控制机械臂运动，要求：-电机型号为SGMG5000，额定转速1500rpm，最大扭矩25N·m。-机械臂需要从0°匀速运动到90°，运动时间1秒，采用位置控制模式。-若检测到运动过程中有障碍物，需立即停止电机并报警。-写出伺服系统参数设置要点及报警处理程序。（9分）解题思路：-参数设置需包含位置环、速度环、电流环增益。-报警程序需检测编码器信号并触发中断。答案要点：```//参数设置PGM=1000//位置环增益VGM=500//速度环增益C.GM=150//电流环增益//报警处理LD.I0.3//障碍物检测信号A.I0.3RQ0.2//停止电机=M100//报警触发```评分标准：参数设置占5分，报警程序占4分，完整性占0分。###标准答案及解析####一、选择题（单选）1.C.解析：结构化文本（ST）是IEC.61131-3标准规定的五种编程语言之一。2.C.解析：Y接法线电流为相电流，△接法线电流为相电流的√3倍，约17.3A.。3.C.解析：接近开关通过电场或磁场感应金属物体，属于非接触式传感器。4.D.解析：全局优化计算属于集中控制层的功能，分散控制层主要负责现场控制。5.B.解析：继电器线圈得电后，常开触点闭合，常闭触点断开。6.A.解析：V/f控制中，输出频率与电压成正比关系，适用于异步电机。7.A.解析：程序指令数量越多，扫描周期越长。8.B.解析：Modbus是工业现场总线标准，其他选项为通用网络协议。9.A.解析：光电编码器用于检测旋转角度和速度，是伺服系统常用反馈元件。10.B.解析：C.MP指令用于数据比较，其他选项为数据传送或跳转指令。####二、选择题（多选）1.A.B.D.解析：I/O模块功能包括信号隔离、数据转换和通信接口，逻辑运算由C.PU完成。2.A.B.C.D.解析：四种启动方式均适用于三相异步电动机。3.A.B.C.解析：现场总线优势包括抗干扰、低成本、多主站，传输速率取决于协议。4.A.B.C.解析：伺服系统调试需优化增益参数，编码器分辨率属于硬件参数。5.A.C.解析：热继电器和熔断器用于过载和短路保护，电压继电器用于电压检测。6.A.B.C.解析：A.ND.OR、NOT为逻辑运算指令，MOV为数据传送指令。7.A.B.C.解析：矢量控制通过解耦磁通和转矩实现精确控制，V/f控制属于标量控制。8.A.B.C.解析：Modbus、Profinet、EtherC.A.T为实时性要求较高的工业协议。9.A.B.C.D.解析：选型需考虑扭矩、转速、惯量和电压等参数。10.A.B.C.D.解析：四种方法均为常用故障诊断方法。####三、判断题1.√解析：扫描周期与主频成反比，主频越高，周期越短。2.×解析：△接法线电流为相电流的√3倍。3.×解析：检测距离与供电电压无关，主要取决于传感器类型。4.×解析：现场控制站负责执行指令，操作站负责监控和管理。5.√解析：继电器断电后，常闭触点恢复闭合。6.×解析：V/f控制不适用于所有电机，特别是伺服电机需矢量控制。7.×解析：定时器指令属于时序控制指令，非逻辑运算指令。8.√解析：Modbus支持多主站，但轮询机制导致实时性受限。9.√解析：分辨率越高，反馈精度越高，控制越精确。10.√解析：电源和接地问题常导致系统不稳定，优先排查。####四、填空题1.语句列表2.同步转速；转子转速；同步转速3.电场；磁场4.现场控制站；操作站5.热继电器；熔断器6.磁通；转矩7.MOV；C.MP