《维修电工》三级高级职业技能鉴定实操试题及答案

《维修电工》三级高级职业技能鉴定实操试题及答案一、选择题(共40分)（一）单项选择题(每题2分，共20分)1.在PLC控制系统中，用于驱动接触器线圈、指示灯等负载的输出模块类型通常是（）。A.继电器输出型B.晶体管输出型C.晶闸管输出型D.模拟量输出型答案：A2.用示波器观测某正弦交流电压波形，已知垂直偏转灵敏度开关置于“2V/div”，被测信号经10:1衰减探头接入，波形在屏幕上垂直方向占4格，则该电压的峰-峰值为（）。A.8VB.80VC.20VD.40V答案：B(计算：=23.在三相异步电动机的变频调速控制中，为了保持电动机的磁通恒定，在调节电源频率f时，必须同时调节（），即实现恒压频比(U/A.电源电压UB.电源电流IC.电动机极对数pD.转差率s答案：A4.下列传感器中，属于数字式传感器的是（）。A.热电阻B.光电编码器C.应变片D.差动变压器答案：B5.一台三相异步电动机，额定功率=15kW，额定电压=380V，额定功率因数cA.26.8AB.30.4AC.52.7AD.45.9A答案：B(计算：==6.在带能耗制动的电动机控制线路中，制动作用的强弱主要通过调节（）来实现。A.制动时间继电器的延时B.制动直流电流的大小C.制动接触器的吸合速度D.电源电压的高低答案：B7.进行PLC程序调试时，若需要观察程序中某个内部辅助继电器M的实时通断状态，最有效的方法是使用（）。A.万用表测量其输出端子电压B.示波器观测其波形C.编程软件或手持编程器的监控功能D.电流表串联在负载回路中答案：C8.测量电气设备绝缘电阻时，应选用（）。A.万用表B.兆欧表（摇表）C.电桥D.接地电阻测试仪答案：B9.在安装有变频器的控制柜中，变频器与电动机之间的连接电缆若较长（如超过50米），为减小电缆分布电容引起的过电流和电磁辐射干扰，通常需要加装（）。A.交流电抗器B.直流电抗器C.输出电抗器或duD.输入滤波器答案：C10.根据国家标准，在电气控制线路图中，文字符号“SQ”通常表示（）。A.行程开关B.按钮开关C.转换开关D.空气开关答案：A（二）多项选择题(每题3分，共15分)11.以下关于触摸屏（HMI）与PLC通讯连接的描述中，正确的有（）。A.通讯物理接口可以是RS-232、RS-485或以太网B.通讯双方必须设置相同的波特率、数据位、停止位和校验方式C.HMI只能读取PLC的数据，不能向PLC写入数据D.需要为PLC中的变量在HMI组态软件中定义对应的标签（Tag）E.通讯线缆的连接必须严格按照引脚定义进行答案：A,B,D,E12.三相异步电动机采用星-三角（Y-Δ）降压起动方式时，可以带来的好处有（）。A.起动电流降为全压起动时的1B.起动转矩降为全压起动时的1C.适用于需要重载起动的场合D.可以连续无级调节起动电流E.是一种经济实用的降压起动方法答案：A,B,E13.在电气设备维修中，导致变频器过电流故障（OC）的可能原因包括（）。A.电动机负载突然增大或卡住B.加速时间设置过短C.变频器输出侧发生相同短路或接地短路D.变频器内部电流检测电路故障E.电网电压过高答案：A,B,C,D14.以下仪器仪表中，可以用来测量交流电流的有（）。A.钳形电流表B.万用表（配合电流钳或串联测量）C.兆欧表D.功率分析仪E.示波器（配合电流探头）答案：A,B,D,E15.一套完整的PLC控制系统设计流程通常包括的主要环节有（）。A.分析控制要求，确定I/O点数B.选择PLC型号及扩展模块C.分配I/O地址，绘制电气接线图D.编写、调试程序E.现场安装、联机调试与文档整理答案：A,B,C,D,E（三）判断题(每题1分，共5分)16.熔断器在电路中主要起过载保护作用。（）答案：×(主要起短路保护作用)17.在PLC的梯形图程序中，同一编号的线圈可以多次输出（OUT）。（）答案：×(同一编号的线圈在一个程序中一般只能输出一次，否则以最后一次输出有效)18.交流接触器铁心端面安装短路环的目的是消除铁心振动和噪声。（）答案：√19.用双臂电桥测量小电阻（如电动机绕组电阻）时，可以有效消除连接导线电阻和接触电阻的影响。（）答案：√20.伺服驱动系统的定位精度主要取决于伺服电机本身的性能，与机械传动机构无关。（）答案：×(机械传动机构的精度、间隙等对定位精度有直接影响)二、填空题(每空1分，共20分)21.根据国家标准，电气原理图中，三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记，中性线用N22.在PLC的软元件中，输入继电器用X表示，输出继电器用Y表示，辅助继电器用M表示，定时器用T表示，计数器用C表示。23.测量1.5Ω以下的低值电阻，应选用双臂电桥24.变频器的主电路由整流电路、中间直流电路和逆变电路25.三相异步电动机的调速方法主要有改变电源频率f、改变转差率s和改变磁极26.在电气安全技术中，停电检修作业时必须完成停电、验电、27.光电编码器按信号输出形式可分为增量式编码器和绝对式编码器。其中，28.在步进电动机驱动器中，细分驱动的主要作用是提高步进电机运行的分辨率和三、简答题(每题6分，共30分)29.简述在PLC控制系统中，干扰的主要来源及常用的抗干扰措施。答案：主要来源：①空间辐射干扰；②电源线引入的干扰；③信号线引入的干扰（传导耦合）；④接地系统混乱引起的干扰；⑤PLC系统内部干扰。常用抗干扰措施：①采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰（如加电源滤波器、隔离变压器）；②正确选择接地点，完善接地系统（如动力地、信号地、屏蔽地分开）；③对输入/输出信号采用光电隔离、继电器隔离或加滤波器；④合理布线（如强弱电分开、信号线屏蔽或双绞）；⑤软件上采用数字滤波、故障检测等。30.简述三相异步电动机绕组首尾端的判别方法（以万用表法为例）。答案：①先用万用表电阻档分出每相绕组的两个线端。②将任意两相绕组串联，接至万用表最小毫安档。③用手转动电动机转子，若表针摆动，说明两相绕组首尾相连（电动势叠加）；若表针不动，说明两相绕组首首或尾尾相连（电动势抵消）。由此可判断出这两相绕组的首尾端。④用同样方法判断第三相绕组的首尾端。31.什么是变频器的“矢量控制”？其基本思想是什么？答案：矢量控制是一种高性能的异步电动机变频调速控制方式。其基本思想是：模拟直流电动机的控制特点，通过坐标变换（Clarke变换和Park变换），将异步电动机的三相定子电流分解为产生磁场的励磁电流分量和产生转矩的转矩电流分量，并分别进行独立控制，从而使异步电动机获得类似于直流电动机的调速性能，实现高精度、高动态响应的速度与转矩控制。32.绘出用两个按钮（SB1启动，SB2停止）和一个接触器KM控制一台三相异步电动机单向连续运行的电气原理图（主电路和控制电路），并简述其工作过程。答案：（示意图，文字描述）主电路：三相电源经断路器QF、熔断器FU1、接触器KM主触点、热继电器FR热元件至电动机M。控制电路：从L1经熔断器FU2、热继电器FR常闭触点、停止按钮SB2常闭触点、启动按钮SB1常开触点、接触器KM线圈回到L2，构成一条回路；在SB1两端并联接触器KM的常开辅助触点（自锁触点）。工作过程：按下SB1，KM线圈得电，其主触点闭合，电动机启动运行；同时KM常开辅助触点闭合自锁，松开SB1后KM线圈仍保持得电。按下SB2，KM线圈失电，主触点断开，电动机停转，自锁解除。33.简述使用示波器测量某一电路板上某点交流信号电压峰值和频率的简要步骤。答案：①接通示波器电源，预热。②将示波器探头衰减比调至合适位置（如10:1），并将探头接地夹夹在电路板的公共地线上。③将探头探针接触被测点。④调整垂直灵敏度旋钮（V/div），使波形在屏幕垂直方向适中（如占4-6格）。调整水平时基旋钮（t/div），使屏幕上显示1-2个完整周期波形。⑤读取波形在垂直方向所占格数，乘以垂直灵敏度及探头衰减比，得到电压峰值（或峰-峰值）。⑥读取一个完整周期在水平方向所占格数，乘以水平时基，得到周期T，频率f=四、综合应用题(共60分)（一）PLC编程与系统设计题(30分)34.某送料小车由一台三相异步电动机拖动，其动作要求如下：(1)初始状态小车停在左限位开关SQ1处。(2)按下启动按钮SB1，小车向右运行（接触器KM1吸合），到达右限位开关SQ2后停止。(3)停留5秒后，小车自动向左返回（接触器KM2吸合），到达左限位开关SQ1后停止。(4)停留5秒后，又自动向右运行，如此自动往复循环。(5)任何时候按下停止按钮SB2，小车完成当前行程后，停在当前位置。(6)具有短路、过载等必要保护。请完成以下设计：(1)列出PLC的I/O地址分配表。（6分）(2)绘制PLC控制系统的外部接线图（主电路可简化为用接触器符号表示）。（8分）(3)根据控制要求，编写梯形图程序。（16分）答案：(1)I/O地址分配表：输入信号地址输出信号地址启动按钮SB1X0右行接触器KM1Y0停止按钮SB2X1左行接触器KM2Y1左限位开关SQ1X2右限位开关SQ2X3热继电器常闭FRX4(2)PLC外部接线图（示意）：[电源]---[PLC电源端子]SB1---X0COM---[24V+]SB2---X1SQ1---X2SQ2---X3FR----X4COM---[0V]Y0---[KM1线圈]---[220VAC]---[N]Y1---[KM2线圈]---[220VAC]---[N][PLCCOM1]---[220VAC]（主电路：电源经QF、FU、KM1主触点、KM2主触点（互锁）、FR热元件至电机M，KM1控制右转，KM2控制左转）(3)梯形图程序（关键逻辑描述，可用指令表或流程图辅助说明）：网络1：启动/停止及循环控制LDX0(SB1)ORM0(自动循环标志)ANIX1(SB2停止)OUTM0(M0为自动运行允许标志)网络2：右行控制LDM0ANDX2(SQ1左限位)ANIY1(左行互锁)OUTY0(右行KM1)(小车在左位且允许运行时右行)网络3：右限位到，停止右行，启动左行定时LDX3(SQ2右限位)ANIT0OUTT0K50(5秒定时)(到达右限位，启动5秒定时器T0)网络4：左行启动LDT0(5秒到)ANIY0(右行互锁)OUTY1(左行KM2)(右位停留5秒后开始左行)网络5：左限位到，停止左行，启动右行定时LDX2(SQ1左限位)ANIT1OUTT1K50(5秒定时)(到达左限位，启动5秒定时器T1)网络6：右行再次启动（循环）LDT1(5秒到)ANIY1(左行互锁)OUTY0(右行KM1)(左位停留5秒后再次右行，实现循环)网络7：停止按钮处理（完成当前行程后停止）LDX1(SB2)ORM1(停止标志)ANDM0OUTM1(按下SB2，置位停止标志M1，但需等M0为1，即当前动作允许时)LDM1AND(X2ORX3)RSTM0(当停止标志有效且小车到达任意限位时，复位M0，停止循环)(注：需在右行和左行输出回路中串入M0的常开触点，以保证M0复位后，当前动作完成后不再启动下一次动作)（二）故障分析与检修题(20分)35.某机床工作台由PLC控制，采用变频器驱动进给电动机实现调速。故障现象为：按下进给启动按钮，工作台不动作。观察发现PLC上对应输出指示灯亮，但变频器面板无显示，进给电动机不转。请根据故障现象，分析可能的故障原因（至少列出5个），并简述相应的检修步骤与判断方法。答案：可能故障原因及检修步骤：①变频器无电源：检查变频器主回路电源输入端（R、S、T或L1、L2、L3）电压是否正常。用万用表测量输入电压是否在允许范围内。检查上级断路器、熔断器是否断开。②变频器本身损坏：若电源输入正常，但面板无任何显示，可能是变频器内部开关电源、主控板等损坏。需断电后检查内部有无明显烧损痕迹，或送专业维修。③PLC输出回路故障：虽然PLC输出指示灯亮，但可能内部继电器触点损坏或外部接线松动、断路。用万用表测量PLC该输出端子与公共端在启动时是否有电压输出。若无，则PLC输出点故障；若有，则检查至变频器控制端子（如FWD、COM）的线路。④变频器控制端子接线错误或参数设置不当：检查启动信号（如FWD）与公共端（COM）的接线是否正确、牢固。检查变频器相关控制参数（如运行指令来源是否设为“端子控制”）。⑤变频器故障保护后未复位：检查变频器是否有故障代码存储（有些机型断电后故障显示消失，但需要复位）。尝试对变频器进行复位操作（按RESET键或断电再上电）。⑥机械卡死或电动机故障：断开电动机与机械负载的连接，单独测试电动机。若变频器能显示且运行，但电动机不转或异常，则检查电动机绕组、电缆及连接。若电动机卡死，变频器可能因过流而保护。检修流程简述：先观察（有无异味、异响、指示灯）→再测量（输入电源、PLC输出点电压）→查接线与参数→脱开负载试机→判断