2025年中職（電氣自動化技術(shù)）PLC與變頻器綜合應(yīng)用專業(yè)技能測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.PLC的編程語言中，哪種語言類似于繼電器控制電路圖？（）A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.順序功能圖2.變頻器的主要功能不包括以下哪一項？（）A.調(diào)速B.節(jié)能C.功率因數(shù)補(bǔ)償D.過載保護(hù)3.以下哪種PLC型號屬于小型PLC？（）A.S7-1200B.S7-300C.S7-400D.S7-15004.變頻器的頻率給定方式中，哪種方式精度最高？（）A.面板給定B.模擬量給定C.通訊給定D.多段速給定5.PLC的輸入/輸出點數(shù)是指（）。A.輸入繼電器和輸出繼電器的數(shù)量之和B.輸入繼電器的數(shù)量C.輸出繼電器的數(shù)量D.輸入模塊和輸出模塊的數(shù)量之和6.變頻器在運行過程中，突然出現(xiàn)過流報警，可能的原因是（）。A.負(fù)載過大B.頻率設(shè)置過高C.加速時間過短D.以上都是7.以下哪種編程語言是PLC最常用的編程語言？（）A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.順序功能圖8.PLC的掃描周期主要取決于（）。A.CPU的運算速度B.程序的長度C.輸入/輸出點數(shù)D.以上都是9.變頻器的制動方式中，哪種制動方式適用于頻繁啟停的場合？（）A.能耗制動B.直流制動C.回饋制動D.機(jī)械制動10.以下哪種PLC編程語言可以直接描述控制系統(tǒng)的功能？（）A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.順序功能圖第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述PLC的工作原理。12.（15分）請說明變頻器的調(diào)速原理。13.（15分）畫出三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的梯形圖，并簡述其工作過程。14.（15分）材料：某生產(chǎn)線上的一臺三相異步電動機(jī)，額定功率為15kW，額定轉(zhuǎn)速為1460r/min，現(xiàn)需要通過變頻器實現(xiàn)調(diào)速控制。已知該電動機(jī)的額定電流為30A，啟動電流為額定電流的6倍。問題：（1）選擇合適的變頻器型號，并說明理由。（2）計算變頻器的輸出頻率范圍。（3）若電動機(jī)需要在50Hz頻率下運行，計算此時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。15.（15分）材料：某自動化控制系統(tǒng)中，需要通過PLC控制一臺變頻器實現(xiàn)恒壓供水。系統(tǒng)要求當(dāng)用水量增加時，變頻器輸出頻率升高，水泵轉(zhuǎn)速加快；當(dāng)用水量減少時，變頻器輸出頻率降低，水泵轉(zhuǎn)速減慢。問題：（1）簡述恒壓供水系統(tǒng)的工作原理。（2）畫出PLC控制變頻器實現(xiàn)恒壓供水的梯形圖，并簡述其工作過程。（3）若系統(tǒng)出現(xiàn)水壓不穩(wěn)定的情況，可能的原因有哪些？答案：1.A2.D3.A4.C5.A6.D7.A8.D9.B10.C11.PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其工作過程主要包括輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。在輸入采樣階段，PLC將所有輸入端子的狀態(tài)讀入輸入映像寄存器；在程序執(zhí)行階段，PLC按照程序指令的順序?qū)斎胗诚窦拇嫫骱洼敵鲇诚窦拇嫫髦械臄?shù)據(jù)進(jìn)行運算處理；在輸出刷新階段，PLC將程序執(zhí)行結(jié)果輸出到輸出端子。12.變頻器的調(diào)速原理是通過改變電動機(jī)電源的頻率來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)公式n=60f(1-s)/p，其中n為電動機(jī)轉(zhuǎn)速，f為電源頻率，s為轉(zhuǎn)差率，p為磁極對數(shù)。當(dāng)改變變頻器輸出的頻率時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速也會相應(yīng)改變。同時，變頻器還可以通過改變電壓與頻率的比值來保持電動機(jī)的磁通不變，從而保證電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩不變。13.三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制梯形圖如下：[此處可簡單描述梯形圖的大致樣子，比如有正轉(zhuǎn)啟動按鈕、反轉(zhuǎn)啟動按鈕、停止按鈕等對應(yīng)的觸點和線圈等]工作過程：當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕時，正轉(zhuǎn)控制回路接通，接觸器吸合，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕時，反轉(zhuǎn)控制回路接通，接觸器吸合，電動機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)按下停止按鈕時，控制回路斷開，接觸器釋放，電動機(jī)停止。14.（1）可選擇功率為18.5kW的變頻器，因為電動機(jī)額定功率為15kW，考慮到一定的余量，18.5kW較為合適。（2）根據(jù)公式n=60f(1-s)/p，額定轉(zhuǎn)速為1460r/min，可算出磁極對數(shù)p=2，轉(zhuǎn)差率s約為0.027。則輸出頻率范圍為0-50Hz。（3）當(dāng)頻率為50Hz時，轉(zhuǎn)速n=60×50(1-0.027)/2=1459.5r/min。15.（1）恒壓供水系統(tǒng)通過壓力傳感器檢測管網(wǎng)壓力，將壓力信號反饋給PLC，PLC根據(jù)壓力偏差控制變頻器輸出頻率，從而調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，保持管網(wǎng)壓力恒定。（2）梯形圖[描述大致樣子，如包含壓力傳感器輸入、變頻器控制輸出等部分]工