維修電工高級(jí)技師考試題及答案

維修電工高級(jí)技師考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，用于存儲(chǔ)中間狀態(tài)、移位寄存器狀態(tài)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值等數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器區(qū)域是（）。A.輸入映像寄存器IB.輸出映像寄存器QC.變量存儲(chǔ)器VD.內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器M答案：C2.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為22kW，額定電壓為380V，額定功率因數(shù)為0.88，額定效率為0.91，其額定電流的計(jì)算值約為（）A。A.38.5B.42.3C.45.8D.50.1答案：B（計(jì)算過程：==3.在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，引入（）環(huán)節(jié)可以有效地抑制轉(zhuǎn)速超調(diào)，減少動(dòng)態(tài)速降，但可能會(huì)使系統(tǒng)響應(yīng)變慢。A.電流截止負(fù)反饋B.電壓負(fù)反饋C.微分負(fù)反饋D.積分調(diào)節(jié)答案：C4.變頻器在基頻以下對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速時(shí)，為了維持電動(dòng)機(jī)主磁通恒定，應(yīng)同時(shí)調(diào)節(jié)（）。A.電壓與頻率，保持U/f為常數(shù)B.只調(diào)節(jié)頻率，電壓不變C.只調(diào)節(jié)電壓，頻率不變D.電壓與頻率成平方關(guān)系調(diào)節(jié)答案：A5.用于測(cè)量高壓電氣設(shè)備絕緣電阻，且輸出電壓通常有500V、1000V、2500V、5000V等多檔的儀表是（）。A.萬用表B.鉗形電流表C.兆歐表D.接地電阻測(cè)試儀答案：C6.在STEP7編程中，用于實(shí)現(xiàn)“當(dāng)條件滿足時(shí)，接通一個(gè)掃描周期”功能的指令是（）。A.SB.RC.PD.N答案：C7.一臺(tái)三相變壓器，額定容量SN=1000kVA，額定電壓比U1N/U2N=10/0.4kV，Y，d11聯(lián)結(jié)，其高壓側(cè)的額定電流為（）A。A.57.74B.100.0C.1443.4D.1666.7答案：A（計(jì)算過程：=≈8.在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，前饋控制是一種（）控制方式。A.按偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)B.按擾動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償C.按時(shí)間順序進(jìn)行邏輯控制D.按給定值進(jìn)行隨動(dòng)答案：B9.觸摸屏與PLC通信時(shí)，不需要在觸摸屏組態(tài)軟件中設(shè)置的參數(shù)是（）。A.PLC類型B.通信端口（如COM1）C.波特率D.PLC的IP地址（針對(duì)以太網(wǎng)）E.PLC程序中的變量地址答案：E10.對(duì)電力電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，其試驗(yàn)電壓通常為額定電壓的（）倍。A.1~2B.2~3C.3~4D.4~5答案：D11.在分析運(yùn)算放大器構(gòu)成的信號(hào)運(yùn)算電路時(shí)，“虛短”和“虛斷”概念成立的前提條件是（）。A.開環(huán)增益無窮大，輸入電阻無窮大B.開環(huán)增益為零，輸出電阻為零C.閉環(huán)深度負(fù)反饋D.運(yùn)放工作在線性區(qū)答案：D12.工廠供電系統(tǒng)中，用于保護(hù)變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)是（）。A.過電流保護(hù)B.電流速斷保護(hù)C.瓦斯保護(hù)D.零序電流保護(hù)答案：C13.當(dāng)晶閘管可控整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)，為了保證晶閘管能可靠關(guān)斷，通常在負(fù)載兩端（）。A.串聯(lián)一個(gè)電阻B.并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管C.串聯(lián)一個(gè)電感D.并聯(lián)一個(gè)電容答案：B14.在Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)中，用于實(shí)現(xiàn)主站與從站間周期性數(shù)據(jù)交換的通信服務(wù)是（）。A.循環(huán)數(shù)據(jù)交換B.診斷報(bào)文C.全局控制D.非循環(huán)數(shù)據(jù)交換答案：A15.用示波器觀測(cè)某正弦波信號(hào)，已知垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)開關(guān)置于2V/div，探頭衰減比為10:1，屏幕上波形峰-峰值高度為5div，則該信號(hào)的峰-峰值電壓為（）V。A.10B.50C.100D.500答案：C（計(jì)算過程：=516.對(duì)一臺(tái)長期未使用的三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行通電前檢查，用兆歐表測(cè)量其繞組對(duì)地絕緣電阻，合格值一般應(yīng)大于（）MΩ。A.0.5B.1C.5D.10答案：B17.在PID調(diào)節(jié)器中，積分時(shí)間Ti越小，表示積分作用（）。A.越強(qiáng)B.越弱C.不變D.先強(qiáng)后弱答案：A18.可編程控制器的掃描工作過程主要包括：輸入采樣、（）、輸出刷新三個(gè)階段。A.程序編譯B.程序下載C.用戶程序執(zhí)行D.通信處理答案：C19.根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，用于電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)的熔斷器，其熔體的額定電流應(yīng)不小于電動(dòng)機(jī)額定電流的（）倍。A.1.5~2.5B.2.5~3.0C.3.0~3.5D.4~7答案：A20.將二進(jìn)制數(shù)（110101.101）B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)是（）。A.35.AB.35.5C.D5.AD.65.5答案：A二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10分，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）1.下列屬于變頻器外部控制端子常用功能的是（）。A.正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)運(yùn)行（FWD/REV）B.多段速選擇（RH，RM，RL）C.復(fù)位（RESET）D.模擬量頻率給定（如0-10V）E.緊急停止（ESTOP）答案：A，B，C，D2.在電氣設(shè)備安裝工程中，下列導(dǎo)線連接方式符合規(guī)范要求的是（）。A.銅線與鋁線直接絞接B.單股銅芯線采用纏繞法后加焊錫C.多股銅芯線采用壓接法或搪錫后采用接線端子連接D.在配電箱內(nèi)使用瓦形墊圈壓接E.使用合格的銅鋁過渡接頭連接銅線和鋁線答案：C，D，E3.關(guān)于PLC的模擬量輸入模塊，下列說法正確的是（）。A.可將現(xiàn)場(chǎng)傳感器的連續(xù)物理量（如溫度、壓力）轉(zhuǎn)換為PLC可處理的數(shù)字量B.分辨率通常用位數(shù)表示，如12位C.輸入信號(hào)類型通常包括0-10V電壓和4-20mA電流D.不需要外部供電E.轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量范圍是固定的，如0-27648（對(duì)應(yīng)4-20mA）答案：A，B，C，E4.電力系統(tǒng)中，可能引起系統(tǒng)諧振過電壓的原因有（）。A.變壓器鐵芯飽和B.斷路器斷口均壓電容與母線電磁式電壓互感器電感匹配C.系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障D.線路參數(shù)（L，C）匹配形成串聯(lián)或并聯(lián)諧振E.投入空載長線路答案：B，D5.維修電工在進(jìn)行復(fù)雜設(shè)備電氣故障排查時(shí)，應(yīng)遵循的基本原則和方法包括（）。A.先動(dòng)口問詢，了解故障發(fā)生前后的情況B.先外部后內(nèi)部，先檢查機(jī)械、操作部件再查電氣C.先電源后負(fù)載，確保供電正常D.先簡單后復(fù)雜，先處理常見易查故障E.先直流后交流，先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)答案：A，B，C，D三、填空題（每空1分，共15分）1.在電氣原理圖中，接觸器的線圈圖形符號(hào)通常用______表示，其常開主觸頭圖形符號(hào)為______。答案：長方形（或矩形）內(nèi)標(biāo)KM；與開關(guān)符號(hào)類似，不帶黑點(diǎn)（或標(biāo)注KM）2.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有改變電源頻率調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速和______調(diào)速。答案：改變磁極對(duì)數(shù)3.在西門子S7-300/400PLC中，組織塊（OB）、功能塊（FB）、功能（FC）和數(shù)據(jù)塊（DB）中，屬于背景數(shù)據(jù)塊，與特定FB實(shí)例相關(guān)聯(lián)的是______。答案：背景數(shù)據(jù)塊（或InstanceDB）4.測(cè)量1Ω以下的小電阻，宜采用______電橋，如凱爾文電橋。答案：雙臂5.根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，低壓配電系統(tǒng)的接地型式主要有TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和______系統(tǒng)。答案：IT6.在晶閘管三相全控橋式整流電路中，晶閘管的觸發(fā)脈沖間隔是______度，為保證電路能啟動(dòng)工作或在電流斷續(xù)后能再次導(dǎo)通，常采用寬脈沖觸發(fā)或______觸發(fā)。答案：60；雙窄脈沖7.伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般由伺服驅(qū)動(dòng)器、______和檢測(cè)反饋裝置三部分組成。答案：伺服電機(jī)8.用戴維南定理求解復(fù)雜電路某支路電流時(shí)，需要先將該支路______，求出其兩端的開路電壓和等效電阻。答案：斷開（或移開）9.電力變壓器的并聯(lián)運(yùn)行必須滿足三個(gè)條件：變比相等、連接組別相同、______相等。答案：短路阻抗（或阻抗電壓）10.在自動(dòng)控制系統(tǒng)的方框圖中，前向通道是指從系統(tǒng)的______到______的信號(hào)通道。答案：輸入（或給定值）；輸出（或被控量）四、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述變頻器輸出側(cè)安裝輸出電抗器或du/dt濾波器的主要作用。答案：主要作用有：①抑制變頻器輸出的高頻諧波，減少對(duì)電機(jī)的絕緣損害和電磁干擾；②降低電機(jī)端子的電壓變化率（du/dt），保護(hù)電機(jī)繞組絕緣，防止因反射波造成過電壓；③平滑輸出電流波形，減小電機(jī)運(yùn)行噪音和發(fā)熱；④在長電纜傳輸時(shí)，可補(bǔ)償電纜分布電容的影響，防止過電流和電機(jī)絕緣過早老化。2.在PLC控制系統(tǒng)中，什么是“互鎖”控制？試以兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)不允許同時(shí)啟動(dòng)為例，畫出其梯形圖實(shí)現(xiàn)的基本邏輯（或以文字描述）。答案：“互鎖”控制是指在控制電路中，利用接觸器或繼電器的輔助觸點(diǎn)相互制約，使得兩個(gè)或多個(gè)被控對(duì)象不能同時(shí)動(dòng)作的一種保護(hù)性控制。以電動(dòng)機(jī)M1和M2不允許同時(shí)啟動(dòng)為例，梯形圖基本邏輯為：在M1的啟動(dòng)支路中串聯(lián)M2接觸器的常閉觸點(diǎn)，在M2的啟動(dòng)支路中串聯(lián)M1接觸器的常閉觸點(diǎn)。這樣，當(dāng)M1運(yùn)行時(shí)，其常閉觸點(diǎn)斷開，切斷了M2的啟動(dòng)回路，M2無法啟動(dòng)；反之亦然。實(shí)現(xiàn)了兩者的啟動(dòng)互鎖。3.什么是電力系統(tǒng)的“無功補(bǔ)償”？在工廠配電系統(tǒng)中，常采用并聯(lián)電力電容器進(jìn)行集中補(bǔ)償，其主要目的是什么？答案：無功補(bǔ)償是指通過安裝能提供無功功率的設(shè)備（如電容器、同步調(diào)相機(jī)、SVG等），來平衡電力系統(tǒng)中感性負(fù)載（如電動(dòng)機(jī)、變壓器）所消耗的無功功率，從而提高功率因數(shù)。主要目的有：①提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少線路損耗和變壓器損耗；②提高發(fā)、供電設(shè)備的利用率，在相同有功功率下，可減少系統(tǒng)視在功率和電流；③穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，改善電能質(zhì)量；④減少電費(fèi)支出（因力調(diào)電費(fèi)）。4.簡述使用雙蹤示波器測(cè)量兩個(gè)同頻率正弦信號(hào)相位差的操作步驟。答案：①將兩個(gè)信號(hào)分別接入示波器的CH1和CH2通道；②觸發(fā)源選擇CH1或CH2（通常選相位超前的信號(hào)）；③垂直模式選擇“交替”或“斷續(xù)”（根據(jù)信號(hào)頻率選擇），并調(diào)整兩個(gè)通道的垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)使波形幅度適中；④調(diào)整水平掃描速度（TIME/DIV）使屏幕上顯示1-2個(gè)完整周期；⑤調(diào)整垂直位移使兩個(gè)波形的基線重合于屏幕中央水平線；⑥測(cè)量兩個(gè)波形上對(duì)應(yīng)點(diǎn)（如正峰值或過零點(diǎn)）之間的水平距離X（div）；⑦讀取水平掃描速度t（ms/div或μs/div）；⑧計(jì)算相位差：Δφ=(X*t/T)*360°，其中T為信號(hào)周期（可從掃描速度及一個(gè)周期所占格數(shù)算出）。5.在維修由單片機(jī)或PLC控制的智能設(shè)備時(shí)，若懷疑程序出現(xiàn)問題，通常有哪些處理思路或步驟？（請(qǐng)從維修電工現(xiàn)場(chǎng)可操作的角度回答）答案：①檢查并確保供電電源正常、穩(wěn)定；②檢查并確認(rèn)所有輸入信號(hào)（按鈕、傳感器、開關(guān)量）狀態(tài)正常，符合程序邏輯要求；③通過編程器、觸摸屏或上位機(jī)監(jiān)控軟件，在線監(jiān)視關(guān)鍵內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器的狀態(tài)，與正常情況對(duì)比；④若有條件，可進(jìn)行強(qiáng)制（Force）操作，對(duì)某些輸入/輸出點(diǎn)或內(nèi)部位進(jìn)行強(qiáng)制通斷，觀察設(shè)備響應(yīng)，判斷邏輯是否正確；⑤檢查程序是否有被修改的記錄，必要時(shí)與備份的正確程序進(jìn)行比對(duì)；⑥若設(shè)備有自診斷功能，讀取故障代碼或報(bào)警信息；⑦在確保安全的前提下，可嘗試將PLC程序清零后重新下載備份的正確程序（此操作需謹(jǐn)慎，需有完整備份并獲授權(quán)）。五、計(jì)算題（每題8分，共16分）1.某車間有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定參數(shù)為：PN=30kW，UN=380V，nN=1460r/min，ηN=0.9，cosφN=0.88，Ist/IN=7.0，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Tst/TN=2.0。電動(dòng)機(jī)由一臺(tái)SN=100kVA，uk%=4%的變壓器供電。試計(jì)算：（1）電動(dòng)機(jī)的額定電流IN；（2）電動(dòng)機(jī)能否采用直接起動(dòng)？（要求起動(dòng)時(shí)變壓器輸出電壓降不超過10%，并忽略其他負(fù)載影響）答案：（1）計(jì)算額定電流：=（2）判斷能否直接起動(dòng)：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流：=變壓器額定電流：=電壓降計(jì)算（近似公式）：Δ計(jì)算所得電壓降10.65%>10%的要求。結(jié)論：該電動(dòng)機(jī)不能采用直接起動(dòng)方式。2.一個(gè)由運(yùn)放構(gòu)成的同相比例運(yùn)算電路如下圖所示（圖中：輸入電壓Ui接運(yùn)放同相端，反相端通過電阻R1接地，反饋電阻Rf接在輸出端與反相端之間）。已知R1=10kΩ，Rf=90kΩ，運(yùn)放為理想運(yùn)放。求：（1）電路的電壓放大倍數(shù)Auf；（2）若輸入電壓Ui=0.5V，輸出電壓Uo為多少？（3）該電路的輸入電阻近似為多少？答案：（1）同相比例運(yùn)算電路電壓放大倍數(shù)公式：=（2）輸出電壓：=（3）對(duì)于理想運(yùn)放，同相輸入端的輸入電流為零，因此該電路的輸入電阻理論上為無窮大。實(shí)際應(yīng)用中，其輸入電阻主要由運(yùn)放本身的同相輸入端對(duì)地電阻（通常很大，MΩ級(jí)以上）和外部偏置電路決定，近似認(rèn)為很高。六、綜合分析/應(yīng)用題（第1題10分，第2題14分，共24分）1.某生產(chǎn)線由一臺(tái)西門子S7-300PLC控制，其部分控制要求如下：按下啟動(dòng)按鈕SB1（I0.0），傳送帶電機(jī)M1（Q4.0）啟動(dòng)；物料到達(dá)位置A，由傳感器SQ1（I0.1）檢測(cè)，SQ1動(dòng)作后，機(jī)械手開始下降（Q4.1）；下降到位由下限位開關(guān)SQ2（I0.2）檢測(cè)，SQ2動(dòng)作后，機(jī)械手夾緊工件（Q4.2），夾緊動(dòng)作由壓力繼電器SP（I0.3）常開觸點(diǎn)（達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)閉合）確認(rèn)；夾緊確認(rèn)后，機(jī)械手上升（Q4.3）；上升到位由上限位開關(guān)SQ3（I0.4）檢測(cè)，SQ3動(dòng)作后，機(jī)械手右移（Q4.4）；右移到位由右限位開關(guān)SQ4（I0.5）檢測(cè)，SQ4動(dòng)作后，機(jī)械手下降（Q4.1）；下降到下限位SQ2（I0.2）再次動(dòng)作，機(jī)械手松開（復(fù)位Q4.2），松開工件；松開后（假設(shè)有松開確認(rèn)信號(hào)I0.6，或延時(shí)2秒），機(jī)械手上升（Q4.3）；上升至上極限SQ3（I0.4）動(dòng)作，機(jī)械手左移（Q4.5）返回原點(diǎn)；左移到位由左限位開關(guān)SQ5（I0.7）檢測(cè)，SQ5動(dòng)作后，一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束，等待下一次啟動(dòng)。要求：具有急停功能（急停按鈕接I1.0常閉點(diǎn)，急停時(shí)所有輸出復(fù)位）。請(qǐng)根據(jù)上述要求：（1）列出該控制系統(tǒng)所需的PLC輸入/輸出點(diǎn)（地址已標(biāo)注，請(qǐng)匯總）。（2）設(shè)計(jì)該順序控制功能的程序結(jié)構(gòu)，建議采用何種編程方法（如起保停、置位復(fù)位、順序功能圖SFC）？并簡述理由。答案：（1）I/O點(diǎn)列表：輸入（I）：啟動(dòng)按鈕SB1（I0.0），傳感器SQ1（I0.1），下限位SQ2（I0.2），壓力繼電器SP（I0.3），上限位SQ3（I0.4），右限位SQ4（I0.5），松開確認(rèn)（I0.6），左限位SQ5（I0.7），急停按鈕（I1.0常閉）。輸出（Q）：傳送帶電機(jī)M1（Q4.0），機(jī)械手下降（Q4.1），機(jī)械手夾緊（Q4.2），機(jī)械手上升（Q4.3），機(jī)械手右移（Q4.4），機(jī)械手左移（Q4.5）。（2）程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議：采用順序功能圖（SFC，在S7-300中可用GRAPH語言或步序繼電器+轉(zhuǎn)換條件編程）方法。理由：該控制過程是典型的順序控制，步驟清晰，每個(gè)步都有明確的轉(zhuǎn)換條件（傳感器信號(hào)），且步與步之間是單序列順序執(zhí)行。使用SFC或步進(jìn)編程方法，能夠直觀地描述工藝流程，程序結(jié)構(gòu)清晰，易于設(shè)計(jì)、調(diào)試、閱讀和維護(hù)，也便于后續(xù)增加或修改步驟。2.現(xiàn)有一臺(tái)舊設(shè)備改造項(xiàng)目，原設(shè)備使用一臺(tái)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)和調(diào)速。現(xiàn)計(jì)劃改用變頻器驅(qū)動(dòng)普通三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。已知原電動(dòng)機(jī)參數(shù)：P_N=45kW，U_N=380V，I_N≈85A，n_N=980r/min。負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)，要求調(diào)速范圍D=5（即最高轉(zhuǎn)速：最低轉(zhuǎn)速=5:1），在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)要求負(fù)載能力穩(wěn)定。請(qǐng)分析并回答：（1）選用變頻器時(shí)，其額定容量（kVA或kW）和額定輸出電流應(yīng)如何選擇？請(qǐng)給出具體計(jì)算或選擇依據(jù)。（2）若采用普通V/f控制模式的變頻器，在低頻（低速）運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)遇到什么問題？如何解決？（從變頻器功能設(shè)置角度說明）（3）為確保改造后系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，除了變頻器本體，還需要配置哪些主要外圍電氣元件？（列出至少4種并說明作用）（4）在安裝布線時(shí)，關(guān)于變頻器的輸入輸出動(dòng)力電纜、控制信號(hào)線應(yīng)遵循哪些基本原則以防止干擾？答案：（1）變頻器選擇：由于是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，且調(diào)速范圍較寬（含低速），變頻器容量應(yīng)不小于電動(dòng)機(jī)容量。額定電流選擇：變頻器額定輸出電流應(yīng)大于等于電動(dòng)機(jī)額定電流。電動(dòng)機(jī)額定電流約85A，考慮一定的過載能力和裕量，通常選擇變頻器額定輸出電流為電機(jī)額定電流的1.05~1.1倍。即至少選擇85×容量選擇：對(duì)應(yīng)380V電壓，額定輸出電流約90A的變頻器，其額定功率通常為45kW或55kW（因不同品牌系數(shù)有差異）。為確保在低速時(shí)也能提供足夠的轉(zhuǎn)矩輸出，建議