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2025年中职电气自动化技术（自动化工程实务）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共40分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分，每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的)

1. 电气自动化系统中，用于检测电流大小的设备是（ ）
A. 电压表 B. 电流表 C. 功率表 D. 万用表
2. 以下哪种编程语言常用于电气自动化控制系统编程（ ）
A. C++ B. Java C. Ladder Diagram D. Python
3. 自动化工程中，PID控制算法的作用是（ ）
A. 实现逻辑控制 B. 进行数据处理 C. 调节系统参数 D. 显示系统状态
4. 三相异步电动机的旋转磁场方向由（ ）决定。
A. 电源电压 B. 电源频率 C. 定子绕组的相序 D. 转子电阻
5. 电气自动化系统中，熔断器的主要作用是（ ）
A. 过载保护 B. 短路保护 C. 欠压保护 D. 过压保护
6. 以下哪种传感器可用于检测物体的位置（ ）
A. 温度传感器 B. 压力传感器 C. 光电传感器 D. 湿度传感器
7. 自动化生产线中，用于传输物料的设备是（ ）
A. 机器人 B. 输送带 C. 传感器 D. 控制器
8. PLC的编程语言中，梯形图的优点是（ ）
A. 直观易懂 B. 功能强大 C. 执行速度快 D. 适合复杂逻辑
9. 电气自动化系统中，变频器的作用是（ ）
A. 改变电源频率 B. 改变电源电压 C. 改变电机转速 D. 以上都是
10. 三相异步电动机的调速方法不包括（ ）
A. 变极调速 B. 变频调速 C. 变转差率调速 D. 变功率调速
11. 自动化工程中，用于实现远程监控的技术手段是（ ）
A. 物联网 B. 云计算 C. SCADA系统 D. 以上都是
12. 电气自动化系统中，接触器的主要作用是（ ）
A. 控制电路通断 B. 保护电路 C. 调节电压 D. 调节电流
13. 以下哪种控制器常用于工业自动化控制系统（ ）
A. PLC B. DCS C. FCS D. 以上都是
14. 自动化生产线中，用于检测产品质量的设备是（ ）
A. 传感器 B. 机器人 C. 视觉检测系统 D. 输送带
15. 电气自动化系统中，热继电器的主要作用是（ ）
A. 过载保护 B. 短路保护 C. 欠压保护 D. 过压保护
16. 以下哪种电机适用于高精度的调速系统（ ）
A. 直流电动机 B. 三相异步电动机 C. 步进电动机 D. 伺服电动机
17. 自动化工程中，用于实现设备自动化控制的核心部件是（ ）
A. 传感器 B. 控制器 C. 执行器 D. 通信模块
18. 电气自动化系统中，电容的主要作用是（ ）
A. 储存电荷 B. 滤波 C. 隔直 D. 以上都是
19. 以下哪种通信协议常用于工业自动化领域（ ）
A. Modbus B. TCP/IP C. Profibus D. 以上都是
20. 自动化生产线中，用于搬运和装配产品的设备是（ ）
A. 机器人 B. 输送带 C. 传感器 D. 控制器

第II卷（非选择题，共60分）

（一）填空题（每题2分，共10分）
1. 电气自动化系统主要由______、______、______和______四部分组成。
2. 自动化工程中，常用的控制算法有______、______和______。
3. 三相异步电动机的定子绕组有______、______和______三种连接方式。
4. 电气自动化系统中，常用的传感器有______、______、______和______等。
5. 自动化生产线中，常用的执行器有______、______、______和______等。

（二）简答题（每题5分，共20分）
1. 简述PLC的工作原理。
2. 简述三相异步电动机的工作原理。
3. 简述自动化工程中常用的通信方式。
4. 简述电气自动化系统中常用的保护措施。

（三）分析题（每题10分，共20分）
1. 分析电气自动化系统中出现故障的可能原因，并提出相应的解决措施。
2. 分析自动化生产线中提高生产效率的方法和途径。

（四）案例分析题（每题10分，共10分）
某自动化生产线采用PLC控制，在运行过程中出现产品质量不稳定的情况。请分析可能的原因，并提出改进措施。

（五）设计题（每题10分，共10分）
设计一个简单的自动化控制系统，实现对三相异步电动机的正反转控制和调速控制。

答案：1. B 2. C 3. C 4. C 5. B 6. C 7. B 8. A 9. D 10. D 11. D 12. A 13. D 14. C 15. A 16. D 17. B 18. D 19. D 20. A
填空题答案：1. 控制器、传感器、执行器、通信模块 2. PID控制、模糊控制、神经网络控制 3. 星形、三角形、双星形 4. 温度传感器、压力传感器、光电传感器、接近传感器 5. 接触器、继电器、电磁阀、气缸
简答题答案：1. PLC采用循环扫描的工作方式，包括输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。在输入采样阶段，PLC读取输入信号的状态并存储在输入映像寄存器中；在程序执行阶段，PLC按照用户程序对输入映像寄存器和其他元件映像寄存器中的数据进行逻辑运算；在输出刷新阶段，PLC将程序执行结果输出到输出映像寄存器，再通过输出模块驱动外部负载。 2. 三相异步电动机定子绕组通入三相交流电后，会产生旋转磁场。转子绕组在旋转磁场的作用下感应出电动势和电流，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，推动转子沿着旋转磁场的方向旋转。 3. 常用的通信方式有RS-232、RS-485、以太网、Profibus、Modbus等。RS-232用于短距离通信；RS-485适用于多点通信；以太网用于高速数据传输；Profibus和Modbus常用于工业自动化控制系统。 4. 常用的保护措施有过载保护、短路保护、欠压保护、过压保护、漏电保护等。过载保护通过热继电器实现；短路保护用熔断器；欠压保护和过压保护由相应的保护装置完成；漏电保护采用漏电保护器。
分析题答案：1. 故障可能原因：元件损坏、线路故障、程序错误、干扰等。解决措施：检查元件是否损坏并更换；排查线路连接是否正确，修复故障线路；检查程序逻辑，修改错误；采取抗干扰措施，如屏蔽、滤波等。 2. 提高生产效率的方法：优化工艺流程，减少不必要的工序；提高设备运行速度和可靠性；采用自动化设备和机器人；合理安排生产计划，提高设备利用率；加强员工培训，提高操作技能。
案例分析题答案：可能原因：传感器检测不准确、PLC程序逻辑错误、执行器动作不精准、生产环境干扰等。改进措施：校准传感器；检查并修正PLC程序；调试执行器；改善生产环境，采取抗干扰措施。
设计题答案：采用PLC作为控制器，通过按钮或触摸屏输入控制信号。利用PLC的输出点控制接触器实现电动机的正反转，通过变频器调节电动机的转速。在PLC程序中编写相应的逻辑控制程序，实现正反转和调速的功能。