2025年高職機(jī)電（機(jī)電應(yīng)用技能）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種電機(jī)常用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中實(shí)現(xiàn)精確的速度控制？A.直流電動(dòng)機(jī)B.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)C.交流異步電動(dòng)機(jī)D.開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)2.在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，傳感器的作用是？A.將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為非電信號(hào)B.實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換C.獲取系統(tǒng)運(yùn)行的各種信息D.執(zhí)行控制指令3.工業(yè)機(jī)器人的示教編程方式是指？A.通過(guò)編寫程序代碼來(lái)控制機(jī)器人動(dòng)作B.操作人員手動(dòng)操作機(jī)器人，記錄其動(dòng)作過(guò)程形成程序C.利用傳感器反饋信息自動(dòng)生成程序D.根據(jù)預(yù)設(shè)的軌跡自動(dòng)運(yùn)行機(jī)器人4.以下關(guān)于PLC編程語(yǔ)言的說(shuō)法，正確的是？A.梯形圖只能用于簡(jiǎn)單邏輯控制B.指令表比梯形圖更直觀易懂C.功能塊圖適合復(fù)雜控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)D.結(jié)構(gòu)化文本是最基礎(chǔ)的編程語(yǔ)言5.數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸控制精度主要取決于？A.電機(jī)的功率B.絲杠的精度C.刀具的質(zhì)量D.控制系統(tǒng)的速度6.機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，考慮系統(tǒng)可靠性的主要措施不包括？A.采用冗余設(shè)計(jì)B.增加系統(tǒng)復(fù)雜度C.選用高可靠性的元器件D.進(jìn)行故障診斷與容錯(cuò)設(shè)計(jì)7.自動(dòng)化生產(chǎn)線中，用于物料搬運(yùn)的常見(jiàn)設(shè)備是？A.工業(yè)機(jī)器人B.數(shù)控機(jī)床C.傳感器D.變頻器8.以下哪種控制算法常用于溫度控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)精確的溫度調(diào)節(jié)？A.PID控制B.模糊控制C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制D.遺傳算法9.機(jī)電設(shè)備安裝過(guò)程中，基礎(chǔ)的作用是？A.支撐設(shè)備重量B.美觀裝飾C.便于布線D.連接其他設(shè)備10.工業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)自動(dòng)化中的主要優(yōu)勢(shì)是？A.傳輸速度快B.抗干擾能力強(qiáng)C.適合遠(yuǎn)距離傳輸D.A、B、C選項(xiàng)都是第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫正確答案。1.機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素是機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、______和______。2.常見(jiàn)的傳感器分類方法有按測(cè)量原理分類、按______分類和按______分類等。3.工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)包括自由度、______、______、重復(fù)定位精度等。4.PLC的編程語(yǔ)言有梯形圖、指令表、______、______和結(jié)構(gòu)化文本等。5.數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系分為_(kāi)_____坐標(biāo)系和______坐標(biāo)系。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡(jiǎn)要回答問(wèn)題。1.簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械本體的設(shè)計(jì)要求。2.說(shuō)明傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用及常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景。3.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人編程的主要方式及其特點(diǎn)。4.解釋PLC控制系統(tǒng)中輸入輸出模塊的功能。四、綜合分析題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每小題10分。閱讀材料，回答問(wèn)題。材料：某自動(dòng)化生產(chǎn)線采用PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制。其中，有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)需要進(jìn)行調(diào)速控制，以滿足不同生產(chǎn)階段的速度要求。同時(shí)，生產(chǎn)線還配備了多個(gè)傳感器用于檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。1.請(qǐng)分析PLC如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，可采用哪些調(diào)速方法，并說(shuō)明其原理。2.若檢測(cè)到產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，PLC應(yīng)如何根據(jù)傳感器反饋信息進(jìn)行相應(yīng)的控制動(dòng)作？請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明控制流程。五、設(shè)計(jì)題（共20分）答題要求：本大題共1小題，20分。請(qǐng)根據(jù)題目要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的液位控制系統(tǒng)，要求實(shí)現(xiàn)對(duì)水箱液位的自動(dòng)控制。當(dāng)液位低于下限值時(shí)，水泵啟動(dòng)向水箱注水；當(dāng)液位高于上限值時(shí)，水泵停止工作。請(qǐng)畫出控制系統(tǒng)的電氣原理圖，并編寫梯形圖程序。答案1.B2.C3.B4.C5.B6.B7.A8.A9.A10.D二、1.檢測(cè)與傳感器、控制與信息處理部分2.被測(cè)量、輸出信號(hào)類型3.工作范圍、負(fù)載能力4.功能塊圖、順序功能圖5.機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系三、1.機(jī)械本體設(shè)計(jì)要求包括具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；重量輕、體積小，以提高系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)性能和能源利用率；良好的動(dòng)態(tài)特性，如低慣性、高響應(yīng)速度等；便于安裝、調(diào)試和維護(hù)等。2.傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用是獲取系統(tǒng)運(yùn)行的各種信息，如溫度、壓力、位置、速度等。常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景包括工業(yè)機(jī)器人的位置檢測(cè)、數(shù)控機(jī)床的刀具磨損檢測(cè)、自動(dòng)化生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)等。3.工業(yè)機(jī)器人編程的主要方式有示教編程和離線編程。示教編程是操作人員手動(dòng)操作機(jī)器人，記錄其動(dòng)作過(guò)程形成程序，簡(jiǎn)單直觀，但效率較低。離線編程是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件編寫機(jī)器人程序，可進(jìn)行復(fù)雜軌跡規(guī)劃和仿真，提高編程效率和準(zhǔn)確性。4.輸入模塊的功能是將外部信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的數(shù)字信號(hào)，如按鈕、傳感器等信號(hào)的輸入。輸出模塊的功能是將PLC內(nèi)部的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為外部執(zhí)行元件所需的信號(hào)，如繼電器、接觸器、電磁閥等的控制信號(hào)輸出。四、1.PLC可通過(guò)控制變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制。常見(jiàn)的調(diào)速方法有變頻調(diào)速，其原理是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源的頻率來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。PLC根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的速度要求，輸出相應(yīng)的頻率信號(hào)給變頻器，變頻器將工頻電源轉(zhuǎn)換為頻率可變的電源，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。2.當(dāng)檢測(cè)到產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，傳感器將反饋信息傳送給PLC。PLC首先對(duì)反饋信息進(jìn)行分析判斷，確定質(zhì)量問(wèn)題的類型和嚴(yán)重程度。然后根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略，發(fā)出相應(yīng)的控制指令。例如，若產(chǎn)品尺寸不合格，PLC控制生產(chǎn)線停止運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)通知操作人員進(jìn)行處理；若產(chǎn)品外觀有缺陷，PLC控制剔除裝置將不合格產(chǎn)品剔除。五、電氣原理圖：PLC的輸入端口連接液位下限傳感器和液位上限傳感器，輸出端口連接水泵接觸器。當(dāng)液位低于下限值時(shí)，下限傳感器信號(hào)使PLC輸入端口狀態(tài)改變，PLC通過(guò)程序邏輯判斷后，輸出