维修电工等级鉴定-电工技师实操试题及答案

维修电工等级鉴定--电工技师实操试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）（一）单项选择题（每题2分，共20分）1.在PLC控制系统中，用于存放中间运算结果、定时器/计数器当前值等数据的存储器区域是（）。A.输入映像寄存器（I）B.输出映像寄存器（Q）C.变量存储器（V）D.内部标志位存储器（M）答案：C2.一台三相异步电动机，额定功率为30kW，额定电压为380V，额定功率因数为0.85，额定效率为0.9，其额定电流约为（）。A.53.4AB.59.8AC.67.2AD.75.6A答案：B解析：根据公式=，代入数据：=≈3.在变频器调速系统中，为了获得恒转矩调速特性，在基频以下通常采用（）控制方式。A.恒压频比（U/B.恒功率C.矢量控制D.直接转矩控制答案：A4.用于测量高压电气设备绝缘电阻的仪表是（）。A.万用表B.钳形电流表C.兆欧表（摇表）D.接地电阻测试仪答案：C5.在自动控制系统中，将输出量的一部分或全部通过一定的方式，引回到输入端，并与输入信号进行比较的过程，称为（）。A.反馈B.前馈C.补偿D.扰动答案：A6.下列传感器中，属于数字式传感器的是（）。A.热电偶B.热电阻C.光电编码器D.应变片答案：C7.根据国家标准，在爆炸性气体环境中，将爆炸性物质分为三类。其中，II类爆炸性物质是指（）。A.矿井甲烷B.爆炸性气体C.爆炸性粉尘D.纤维答案：B8.在电力电子技术中，实现交流-直流变换的电路称为（）。A.整流电路B.逆变电路C.斩波电路D.交交变频电路答案：A9.一台他励直流电动机，采用降低电枢电压调速。当电枢电压降低时，其理想空载转速将（），机械特性硬度将（）。A.降低，不变B.降低，变软C.升高，不变D.升高，变硬答案：A10.在PLC的梯形图编程中，两个或多个动合触点串联实现的逻辑关系是（）。A.逻辑“与”B.逻辑“或”C.逻辑“非”D.逻辑“异或”答案：A（二）多项选择题（每题2分，共10分。多选、少选、错选均不得分）11.下列属于PLC硬件系统组成部分的是（）。A.中央处理单元（CPU）B.存储器C.输入/输出接口（I/O模块）D.电源模块E.编程器或编程软件答案：A,B,C,D,E12.造成三相异步电动机定子绕组过热甚至烧毁的常见原因有（）。A.电源电压过低B.电源电压过高C.缺相运行D.负载过重E.定子绕组匝间或相间短路答案：A,B,C,D,E13.变频器的主要外围配件包括（）。A.输入/输出电抗器B.制动单元和制动电阻C.电磁干扰（EMI）滤波器D.直流电抗器E.操作面板答案：A,B,C,D14.工业控制网络常见的现场总线标准有（）。A.PROFIBUSB.MODBUSC.CAND.DeviceNetE.Ethernet/IP答案：A,B,C,D,E15.下列属于电气安全保护措施的有（）。A.保护接地B.保护接零C.漏电保护D.安全电压E.电气隔离答案：A,B,C,D,E二、填空题（每空1分，共20分）1.根据《中华人民共和国安全生产法》，特种作业人员必须按照国家有关规定经专门的安全作业培训，取得特种作业操作资格证书，方可上岗作业。2.测量1Ω以下的小电阻，宜采用直流双臂电桥，以消除接线电阻和接触电阻的影响。3.PLC的扫描工作过程一般包括输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。4.三相异步电动机的调速方法主要有变极调速、变频调速和改变转差率调速三大类。5.在PID调节器中，P代表比例作用，I代表积分作用，D代表微分作用。6.晶闸管导通的条件是：阳极加正向电压，同时门极加正向触发脉冲。7.根据国际电工委员会（IEC）标准，低压电器的防护等级用IP代码表示。IP54表示能防止尘埃进入，并能防止任何方向溅水。8.用两只单相功率表测量三相三线制电路的有功功率时，若负载为对称负载，则两只功率表的读数分别为和，则三相总功率P=+。9.在电气控制线路中，热继电器主要用于电动机的过载保护和断相保护。10.伺服系统通常由控制器、功率放大器、执行机构和检测装置四个基本部分组成。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述PLC控制系统设计的一般步骤。答案：（1）分析控制要求，明确控制任务。详细了解被控对象的工艺过程、工作特点和控制要求。（2）确定I/O设备。根据控制要求，确定所需的输入设备（如按钮、传感器）和输出设备（如接触器、指示灯、电磁阀）。（3）选择PLC型号。根据I/O点数和类型、存储容量、运算速度、通信功能等需求选择合适的PLC。（4）分配I/O地址，设计PLC外围硬件电路。绘制电气原理图和接线图。（5）程序设计。根据控制要求，设计梯形图、语句表或功能块图等程序。（6）程序调试与模拟运行。在实验室利用模拟装置或软件仿真功能进行调试，排除程序错误。（7）现场联机调试。将PLC安装到现场，连接所有外围设备，进行系统联调，优化参数。（8）编制技术文件。整理设计说明书、电气图纸、程序清单、使用说明书等技术文档。2.试分析变频器在启动时设置“启动频率”和“启动频率保持时间”参数的作用。答案：（1）启动频率：指变频器开始有电压输出的最低频率。设置启动频率的主要作用有：①确保电动机在启动时有足够的转矩，克服静摩擦力，特别适用于需要重载启动的场合。②避免在极低频率下长时间运行导致电机过热。③对于某些惯性较大的负载，设置合适的启动频率可以平稳启动。（2）启动频率保持时间：指变频器输出频率在启动频率上保持运行的时间。其主要作用是：①确保电动机在获得足够启动转矩后，有足够的时间克服负载惯性，使机械系统从静止状态平稳过渡到旋转状态。②避免因启动时间过短导致启动电流过大或启动失败。合理设置这两个参数，可以实现变频器驱动电动机的平稳、可靠启动。3.什么是电力系统的功率因数？提高功率因数有哪些主要方法？答案：功率因数（cosφ）是有功功率（P）与视在功率（S提高功率因数的主要方法有：（1）提高自然功率因数：合理选择和使用电动机、变压器等电气设备，避免轻载或空载运行；改进工艺流程，改善设备运行工况。（2）人工补偿：最常用的方法是在感性负载两端并联电力电容器，利用容性无功功率补偿感性无功功率。对于大型或变化快速的负载，可采用静止无功补偿装置（SVC）或静止无功发生器（SVG）进行动态补偿。4.简述三相异步电动机星-三角（Y-△）降压启动的原理、优缺点及适用场合。答案：（1）原理：启动时，将电动机定子绕组接成星形（Y），使每相绕组承受的电压为额定电压的1/（约57.7%），从而将启动电流和启动转矩都减小到直接启动时的1（2）优点：启动设备简单，成本较低，启动电流小。（3）缺点：启动转矩小，仅为直接启动的1/（4）适用场合：适用于正常运行时定子绕组为三角形连接、轻载或空载启动的中小型鼠笼式异步电动机。5.在检修电气设备时，保证安全的技术措施和组织措施分别包括哪些内容？答案：技术措施：（1）停电：断开检修设备各方面的电源，并确保有一个明显的断开点。（2）验电：使用相应电压等级且合格的验电器，对检修设备进行验电，确认无电压。（3）装设接地线：当验明设备确无电压后，立即在可能来电的各侧装设接地线或合上接地刀闸。（4）悬挂标示牌和装设遮栏：在工作地点、施工设备、禁止通行的过道等处悬挂“禁止合闸，有人工作”、“止步，高压危险”等标示牌和临时遮栏。组织措施：（1）工作票制度。（2）工作许可制度。（3）工作监护制度。（4）工作间断、转移和终结制度。四、计算题（每题8分，共16分）1.某车间有一台三相异步电动机，已知其额定电压=380V，额定功率=15kW（1）电动机的额定电流。（2）若用熔断器作短路保护，请选择熔体的额定电流（计算并选择近似规格，设轻载启动，启动电流按额定电流的6倍计）。答案：（1）计算额定电流：=计算过程：分≈（2）选择熔体电流：启动电流=6对于轻载启动的鼠笼型电动机，熔体额定电流可按≥且能躲过启动电流来选择，通常取=(1.5取=2.0查熔断器规格，可选择额定电流为63A答：（1）电动机额定电流约为30.5A。（2）熔体额定电流可选632.一个由三相桥式全控整流电路供电的直流电动机调速系统，整流变压器二次侧线电压=220V。当控制角（1）整流输出电压的平均值。（2）若负载为电阻性，求此时晶闸管承受的最大正向电压和最大反向电压。（已知：三相桥式全控整流电路电阻性负载=2.34co答案：（1）计算相电压：=/计算：==（2）晶闸管承受的最大电压：对于三相桥式电路，晶闸管承受的最大正向电压和最大反向电压均为线电压的峰值。=答：（1）整流输出电压平均值约为257.4V。（2）晶闸管承受的最大正向和反向电压均为约311.1五、综合应用题（共24分）题目：设计一个用PLC控制的自动运料小车系统，并回答相关问题。工艺要求：1.小车可在A、B、C三个位置之间自动往返运行。A点为装料点，B点为中间点，C点为卸料点。2.启动后，若小车停在A点（由SQ1检测），则延时5秒装料，然后自动向右（向C点方向）运行。3.小车运行至B点（由SQ2检测）不停，继续运行至C点（由SQ3检测）。4.到达C点后，延时8秒卸料，然后自动向左（向A点方向）返回。5.返回途中经过B点（SQ2）不停，直接返回至A点，完成一个循环。6.具有手动/自动模式选择。手动模式下，可用按钮控制小车前进、后退、停止，并有点动功能。7.具有必要的电气保护和报警指示（如过载、越限）。问题：1.（6分）根据控制要求，列出PLC的I/O地址分配表（输入/输出设备自拟，如按钮、行程开关、接触器、指示灯等）。2.（10分）设计自动运行模式的顺序功能图（SFC）。3.（8分）若小车在自动运行过程中，在从A向C运行的路上，因故障在B点与C点之间停止（未触发SQ3），设计一个简单的故障检测与复位逻辑（用梯形图或文字说明）。要求：检测到超时（例如从离开A点算起超过20秒未到达C点）则停止运行并报警；故障排除后，按“复位”按钮可清除报警，并允许从当前停止点或返回A点后重新启动（方案自选一种说明）。答案：1.PLCI/O地址分配表（示例，以某品牌PLC为例）：信号类型元件名称符号PLC地址备注输入自动/手动选择开关SAI0.0ON=自动，OFF=手动输入自动启动按钮SB1I0.1输入自动停止按钮SB2I0.2输入手动前进按钮SB3I0.3点动/连续可选输入手动后退按钮SB4I0.4点动/连续可选输入手动停止按钮SB5I0.5输入A点行程开关SQ1I0.6输入B点行程开关SQ2I0.7输入C点行程开关SQ3I1.0输入过载保护触点FRI1.1常闭触点接入输入复位按钮SB_RI1.2输出前进接触器KM_FQ0.0控制小车右行输出后退接触器KM_RQ0.1控制小车左行输出装料电磁阀YV1Q0.2输出卸料电磁阀YV2Q0.3输出运行指示灯HL1Q0.4绿色输出报警指示灯HL2Q0.5红色输出报警蜂鸣器HAQ0.62.自动运行模式顺序功能图（SFC）：```[初始步]S0|(转换条件：I0.0=1ANDI0.1=1ANDI1.1=1)V[步1]S1：动作：置位Q0.4（运行指示）|(转换条件：I0.6=1)//小车在A点V[步2]S2：动作：置位Q0.2（装料），启动定时器T1(5s)|(转换条件：T1=1)//5秒装料时间到V[步3]S3：动作：复位Q0.2，置位Q0.0（前进）|(转换条件：I1.0=1)//到达C点V[步4]S4：动作：复位Q0.0，置位Q0.3（卸料），启动定时器T2(8s)|(转换条件：T2=1)//8秒卸料时间到V[步5]S5：动作：复位Q0.3，置位Q0.1（后退）|(转换条件：I0.6=1)//返回A点V（跳转到步S1，形成循环）```说明：图中B点行程开关I0.7未作为步的转换条件，因为在前进和后退过程中经过B点均要求不停车。自动停止按钮I0.2和过载信号I1.1可作为所有步的公共停止条件，直接跳回初始步S0。3.故障检测与复位逻辑设计（文字说明方案一：返回A点后重启）：（1）故障检测：在自动运行且小车前进（Q0.0=1）期间，从离开A点（即I0.6由1变0）的上升沿开始，启动一个定时器T3（设定值20秒）。在正常情况，小车应在20秒内触发C点行程开关（I1.0）。若T3定时时间到，而I1.0仍未为1，则判定为超时故障。（2）故障处理：当超时故障