2026年冶金工業(yè)電氣控制專(zhuān)業(yè)練習(xí)題一、單選題（共10題，每題2分，計(jì)20分）1.在冶金工業(yè)中，PLC控制系統(tǒng)常用于鋼水冶煉過(guò)程中的溫度控制，其核心優(yōu)勢(shì)在于（）。A.抗干擾能力強(qiáng)B.控制精度高C.成本低廉D.維護(hù)簡(jiǎn)單2.高爐煉鐵過(guò)程中，爐體溫度監(jiān)測(cè)通常采用（）。A.紅外測(cè)溫儀B.熱電偶傳感器C.液壓傳感器D.電磁流量計(jì)3.冶金生產(chǎn)線中，變頻器的主要作用是（）。A.提高電力系統(tǒng)功率因數(shù)B.實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)和調(diào)速C.防止電壓波動(dòng)D.降低諧波干擾4.在軋鋼廠中，輥道電機(jī)常用的制動(dòng)方式是（）。A.氣動(dòng)制動(dòng)B.電磁抱閘C.頻敏變阻器D.靜差制動(dòng)5.冶金企業(yè)中，PLC與DCS系統(tǒng)的區(qū)別主要體現(xiàn)在（）。A.控制范圍不同B.硬件接口不同C.安全防護(hù)等級(jí)不同D.軟件編程方式不同6.高爐噴煤系統(tǒng)中，煤粉輸送常采用（）。A.皮帶輸送機(jī)B.齒輪泵C.空氣炮D.螺旋輸送機(jī)7.鋼水精煉過(guò)程中，LF爐的功率控制通常采用（）。A.恒功率控制B.恒壓控制C.恒流控制D.恒溫控制8.冶金設(shè)備中，高壓電機(jī)的啟動(dòng)方式不包括（）。A.直接啟動(dòng)B.星三角啟動(dòng)C.自耦減壓?jiǎn)?dòng)D.軟啟動(dòng)9.在連鑄連軋生產(chǎn)線中，板形控制的關(guān)鍵參數(shù)是（）。A.溫度B.張力C.速度D.壓力10.冶金工業(yè)中，PLC程序的調(diào)試通常采用（）。A.仿真軟件B.邏輯分析儀C.示波器D.萬(wàn)用表二、多選題（共5題，每題3分，計(jì)15分）1.冶金生產(chǎn)線中，變頻器常見(jiàn)故障包括（）。A.過(guò)流保護(hù)B.過(guò)壓保護(hù)C.缺相保護(hù)D.溫度過(guò)高E.編程錯(cuò)誤2.高爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要組成部分有（）。A.DCS系統(tǒng)B.PLC系統(tǒng)C.SCADA系統(tǒng)D.傳感器網(wǎng)絡(luò)E.人機(jī)界面（HMI）3.軋鋼過(guò)程中，影響板形控制的因素包括（）。A.軋制速度B.張力大小C.電機(jī)功率D.支撐輥間隙E.溫度分布4.冶金企業(yè)中，電氣設(shè)備防爆措施包括（）。A.本質(zhì)安全型設(shè)計(jì)B.隔爆型結(jié)構(gòu)C.氣體檢測(cè)系統(tǒng)D.防爆電氣設(shè)備認(rèn)證E.避雷針接地5.PLC控制系統(tǒng)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用場(chǎng)景有（）。A.高爐自動(dòng)上料B.煉鋼過(guò)程控制C.軋鋼機(jī)群控D.廠區(qū)電力調(diào)度E.無(wú)人化操作三、判斷題（共10題，每題1分，計(jì)10分）1.PLC控制系統(tǒng)比DCS系統(tǒng)更適合冶金工業(yè)的復(fù)雜過(guò)程控制。（×）2.高爐風(fēng)口堵塞時(shí)，應(yīng)立即提高鼓風(fēng)壓力。（×）3.冶金設(shè)備中，變頻器能顯著降低電機(jī)啟動(dòng)電流。（√）4.鋼水精煉LF爐的功率控制主要依靠人工經(jīng)驗(yàn)。（×）5.軋鋼過(guò)程中，軋輥的磨損主要與軋制速度無(wú)關(guān)。（×）6.冶金企業(yè)中，高壓電機(jī)的絕緣等級(jí)通常為F級(jí)或H級(jí)。（√）7.PLC程序的掃描周期與控制精度成正比。（×）8.高爐噴煤系統(tǒng)的煤粉量控制采用閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)。（√）9.連鑄連軋生產(chǎn)線中，鑄坯的拉速與結(jié)晶器液面高度無(wú)關(guān)。（×）10.冶金電氣設(shè)備的接地方式主要為保護(hù)接地。（×）四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題5分，計(jì)25分）1.簡(jiǎn)述冶金工業(yè)中PLC控制系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)。答：抗干擾能力強(qiáng)、控制精度高、可靠性高、編程靈活、易于維護(hù)、可擴(kuò)展性好。2.高爐煉鐵過(guò)程中，溫度控制的關(guān)鍵點(diǎn)有哪些？答：風(fēng)口溫度、爐身溫度、爐渣溫度、鋼水溫度，需通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)整風(fēng)量、富氧量等參數(shù)。3.軋鋼過(guò)程中，板形控制的主要技術(shù)手段有哪些？答：軋制力分配、軋輥調(diào)整、張力控制、軋制速度優(yōu)化、潤(rùn)滑系統(tǒng)控制。4.冶金企業(yè)中，變頻器節(jié)能的主要原理是什么？答：通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速匹配實(shí)際負(fù)載需求，避免電機(jī)空載或滿載運(yùn)行，降低電能損耗。5.冶金電氣設(shè)備防爆的主要措施有哪些？答：選用防爆電氣設(shè)備、合理布置電氣線路、設(shè)置氣體檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)、加強(qiáng)設(shè)備接地與短路保護(hù)。五、論述題（共2題，每題10分，計(jì)20分）1.論述冶金工業(yè)中DCS系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)的區(qū)別及適用場(chǎng)景。答：-區(qū)別：DCS系統(tǒng)適用于大規(guī)模、連續(xù)化工業(yè)過(guò)程控制（如高爐、煉鋼），具有冗余設(shè)計(jì)、高速通信和集中管理；PLC系統(tǒng)適用于局部自動(dòng)化控制（如軋鋼機(jī)、輸送線），靈活性好但擴(kuò)展性受限。-適用場(chǎng)景：DCS系統(tǒng)用于核心工藝控制（如溫度、流量、壓力）；PLC系統(tǒng)用于設(shè)備級(jí)控制（如電機(jī)、閥門(mén)）。2.分析冶金工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及其對(duì)行業(yè)的影響。答：-趨勢(shì)：智能化（AI+控制）、數(shù)字化（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）、綠色化（節(jié)能環(huán)保）、無(wú)人化（機(jī)器人+自動(dòng)化）。-影響：提高生產(chǎn)效率、降低能耗、提升產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)安全生產(chǎn)能力、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。六、計(jì)算題（共2題，每題5分，計(jì)10分）1.某冶金設(shè)備采用變頻器控制電機(jī)，電機(jī)額定功率為55kW，額定電壓380V，額定電流110A。若變頻器效率為95%，求電機(jī)啟動(dòng)電流為額定電流的3倍時(shí)，變頻器輸入側(cè)的功率因數(shù)。答：-啟動(dòng)功率P=55kW×3=165kW-輸入功率P_in=165kW/0.95≈173kW-功率因數(shù)cosφ=P_in/(√3×U×I)≈0.822.某高爐風(fēng)口溫度控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s+2)，若設(shè)定溫度為1500℃±10℃，求系統(tǒng)超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間。答：-超調(diào)量≈10%-調(diào)節(jié)時(shí)間≈0.7×2=1.4秒答案與解析一、單選題1.A2.B3.B4.B5.A6.D7.A8.D9.B10.B二、多選題1.ABCE2.ABCDE3.ABDE4.ABCD5.ABCE三、判斷題1.×2.×3.√4.×5.×6.√7.×8.√9.×10.×四、簡(jiǎn)答題1.PLC控制系統(tǒng)在冶金工業(yè)中的優(yōu)勢(shì)：抗干擾能力強(qiáng)，冶金環(huán)境惡劣（高溫、粉塵、電磁干擾），PLC采用封閉式結(jié)構(gòu)；控制精度高，冶金工藝對(duì)溫度、流量等參數(shù)要求嚴(yán)格；可靠性高，冶金設(shè)備故障會(huì)造成重大損失，PLC平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)；編程靈活，可快速調(diào)整控制邏輯以適應(yīng)工藝變化；易于維護(hù)，模塊化設(shè)計(jì)便于故障排查與更換。2.高爐溫度控制關(guān)鍵點(diǎn)：-風(fēng)口溫度：影響爐料熔化速度，需通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)量、富氧量控制；-爐身溫度：決定爐料反應(yīng)程度，需監(jiān)測(cè)不同高度溫度并調(diào)整燃料供給；-爐渣溫度：影響脫硫效果，需配合渣樣分析調(diào)整操作；-鋼水溫度：決定出鋼質(zhì)量，需通過(guò)LF爐等設(shè)備精確控制。五、論述題1.DCS與PLC的區(qū)別及適用場(chǎng)景：-區(qū)別：DCS（集散控制系統(tǒng)）以分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，適合大型連續(xù)工業(yè)過(guò)程（如冶金），強(qiáng)調(diào)冗余與高速通信；PLC（可編程邏輯控制器）以模塊化設(shè)計(jì)為主，適合離散型設(shè)備控制（如軋鋼），靈活性高但通信速度相對(duì)較慢。-適用場(chǎng)景：DCS用于核心工藝（如高爐、轉(zhuǎn)爐），需實(shí)現(xiàn)多變量協(xié)調(diào)控制；PLC用于輔助設(shè)備（如輥道、輸送機(jī)），需快速響應(yīng)單機(jī)指令。2.冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及其影響：-趨勢(shì)：智能化通過(guò)AI算法優(yōu)化控制策略（如鋼水成分預(yù)測(cè)）；數(shù)字化利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)與數(shù)據(jù)共享；綠色化采用變頻調(diào)速、余熱回收等技術(shù)節(jié)能；無(wú)人化通過(guò)機(jī)器人替代人工操作高危崗位。-影響：自動(dòng)化水平提升使冶金企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型，降低人力成本與安全風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。六、計(jì)算題1.功率因數(shù)計(jì)算：-啟動(dòng)功率P=55kW×3=165kW-輸入功率P_in=165kW/0.95≈173kW-輸入電流I_in=P_in/(√3×380V×cosφ)-解得c