高級維修電工考試題庫及答案2025年一、選擇題（每題2分，共30分）1.某西門子S7-1200PLC控制系統(tǒng)中，輸入模塊型號為6ES7221-1BH32-0XB0，其輸入類型為（）。A.直流24V漏型輸入B.交流220V源型輸入C.直流12V源型輸入D.交流380V漏型輸入答案：A（該型號為直流24V輸入模塊，漏型輸入指電流從外部流入模塊公共端）2.變頻器參數(shù)設(shè)置中，“Pr.79”（運行模式選擇）設(shè)置為“3”時，變頻器的控制方式為（）。A.外部運行模式（端子控制）B.PU運行模式（面板控制）C.外部/PU組合模式（切換控制）D.網(wǎng)絡(luò)通信控制模式（如Modbus）答案：C（三菱變頻器Pr.79=3表示外部/PU切換模式，可通過端子信號切換控制源）3.三相異步電動機(jī)采用星-三角降壓啟動時，啟動電流約為直接啟動的（）。A.1/√3倍B.1/3倍C.√3倍D.3倍答案：B（星接時每相繞組電壓為線電壓的1/√3，電流與電壓成正比，故啟動電流為三角接的1/3）4.某PLC程序中使用了SM0.1（首次掃描標(biāo)志位），其作用通常是（）。A.循環(huán)執(zhí)行初始化程序B.僅在PLC上電或從STOP轉(zhuǎn)RUN時執(zhí)行一次初始化C.實時監(jiān)測輸入信號變化D.觸發(fā)周期性中斷程序答案：B（SM0.1在PLC首次掃描周期為ON，用于初始化參數(shù)、加載數(shù)據(jù)等一次性操作）5.變頻器驅(qū)動電機(jī)時，若設(shè)置“矢量控制”模式，相比“V/F控制”的優(yōu)勢是（）。A.調(diào)速范圍更廣，低速轉(zhuǎn)矩更穩(wěn)定B.硬件成本更低C.對電機(jī)參數(shù)不敏感D.無需編碼器反饋答案：A（矢量控制通過坐標(biāo)變換實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩和磁通解耦控制，低速時轉(zhuǎn)矩響應(yīng)更快、更穩(wěn)定）6.某220V交流接觸器線圈燒毀，測量其直流電阻為0Ω，最可能的故障原因是（）。A.線圈匝間短路B.線圈引線虛接C.線圈絕緣老化D.控制電壓過高答案：A（匝間短路會導(dǎo)致線圈電阻顯著降低，嚴(yán)重時接近0Ω）7.步進(jìn)電機(jī)的“步距角”指的是（）。A.每輸入一個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度B.電機(jī)額定轉(zhuǎn)速對應(yīng)的機(jī)械角度C.轉(zhuǎn)子齒與定子齒對齊時的角度差D.最大靜轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的角度偏移答案：A（步距角是步進(jìn)電機(jī)的基本參數(shù)，定義為每接收一個脈沖信號，電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過的角度）8.某工業(yè)現(xiàn)場使用ModbusRTU協(xié)議通信，若主站發(fā)送“010300000002C40B”，則表示（）。A.從機(jī)1號讀取保持寄存器0000H和0001H的值B.從機(jī)1號寫入線圈0000H和0001H的狀態(tài)C.從機(jī)3號讀取輸入寄存器0000H和0001H的值D.從機(jī)3號寫入離散輸入0000H和0001H的狀態(tài)答案：A（ModbusRTU報文中，首字節(jié)為從機(jī)地址（01），次字節(jié)為功能碼（03表示讀保持寄存器），后續(xù)為起始地址（0000）和數(shù)量（0002），最后是CRC校驗（C40B））9.直流電動機(jī)電樞回路串入電阻調(diào)速時，隨著電阻增大，電機(jī)轉(zhuǎn)速（）。A.升高B.降低C.不變D.先升后降答案：B（電樞串電阻會增大電樞回路總電阻，導(dǎo)致電樞電流減小，電磁轉(zhuǎn)矩降低，轉(zhuǎn)速下降）10.某PLC模擬量輸入模塊量程為4-20mA，對應(yīng)的數(shù)字量為0-27648。當(dāng)輸入電流為12mA時，模塊輸出的數(shù)字量約為（）。A.13824B.18432C.9216D.22118答案：A（(12mA-4mA)/(20mA-4mA)×27648=(8/16)×27648=13824）11.高壓斷路器的“額定短路開斷電流”指的是（）。A.斷路器能安全開斷的最大短路電流有效值B.斷路器能承受的最大瞬時短路電流峰值C.斷路器長期運行的額定電流D.斷路器關(guān)合時能承受的最大短路電流答案：A（額定短路開斷電流是斷路器的核心參數(shù)，指其在額定電壓下能可靠開斷的最大短路電流有效值）12.晶閘管整流電路中，“移相觸發(fā)”的作用是（）。A.控制晶閘管的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)輸出電壓B.提高電路的功率因數(shù)C.防止晶閘管誤觸發(fā)D.實現(xiàn)過流保護(hù)答案：A（通過改變觸發(fā)脈沖的相位角，控制晶閘管在每個周期內(nèi)的導(dǎo)通時間，從而調(diào)節(jié)輸出電壓大?。?3.某電動機(jī)保護(hù)電路中，熱繼電器整定值為15A，若電機(jī)正常運行電流為12A，突然出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)故障，電流升至30A，熱繼電器的動作時間（）。A.立即動作（<0.5s）B.延遲動作（數(shù)秒至數(shù)十秒）C.不動作（未超過整定值）D.先報警后動作答案：B（熱繼電器利用雙金屬片受熱變形原理，對短時間大電流（如堵轉(zhuǎn)）有延遲反時限特性，不會立即動作）14.工業(yè)機(jī)器人控制柜與PLC通信時，通常采用（）。A.ProfibusDP或EtherNet/IPB.RS-232串口C.4-20mA模擬量D.干接點信號答案：A（工業(yè)機(jī)器人需高速、實時通信，常用工業(yè)以太網(wǎng)（如EtherNet/IP）或現(xiàn)場總線（如ProfibusDP））15.某380V三相電機(jī)運行時，用鉗形表測得三相電流分別為10A、10A、14A，最可能的故障是（）。A.電機(jī)繞組匝間短路B.電源電壓不平衡C.電機(jī)軸承卡阻D.負(fù)載突然增大答案：A（三相電流偏差超過10%（14A比10A偏差40%），常見于繞組局部短路導(dǎo)致阻抗不平衡）二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.PLC的掃描周期僅包括用戶程序執(zhí)行階段。（）答案：×（掃描周期包括輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段）2.變頻器的“過壓保護(hù)”僅通過檢測直流母線電壓實現(xiàn)。（）答案：×（過壓保護(hù)通常包括直流母線電壓檢測、制動單元動作、降頻抑制再生能量等綜合措施）3.三相異步電動機(jī)的“轉(zhuǎn)差率”是同步轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速的差值與同步轉(zhuǎn)速的比值。（）答案：√（轉(zhuǎn)差率s=(n0-n)/n0×100%，n0為同步轉(zhuǎn)速，n為實際轉(zhuǎn)速）4.高壓驗電器使用前無需在有電設(shè)備上測試。（）答案：×（必須先在已知有電設(shè)備上驗證驗電器正常，防止因驗電器故障誤判無電）5.步進(jìn)電機(jī)的“失步”現(xiàn)象主要由負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過最大靜轉(zhuǎn)矩引起。（）答案：√（當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于最大靜轉(zhuǎn)矩時，電機(jī)無法準(zhǔn)確跟蹤脈沖，導(dǎo)致失步）6.直流電動機(jī)的“弱磁調(diào)速”是通過減小勵磁電流來提高轉(zhuǎn)速。（）答案：√（勵磁減弱時，反電動勢降低，電樞電流增大，轉(zhuǎn)速升高）7.兆歐表測量絕緣電阻時，L端接被測設(shè)備導(dǎo)體，E端接地。（）答案：√（L為線路端，接被測導(dǎo)體；E為接地端，接設(shè)備外殼或地）8.晶閘管整流電路中，觸發(fā)脈沖的寬度越窄，晶閘管導(dǎo)通越可靠。（）答案：×（觸發(fā)脈沖需足夠?qū)挾龋ㄍǔ?gt;20μs），確保晶閘管陽極電流超過擎住電流后仍能維持導(dǎo)通）9.工業(yè)現(xiàn)場電磁干擾（EMI）主要通過輻射耦合和傳導(dǎo)耦合兩種方式影響電路。（）答案：√（干擾傳播途徑包括空間輻射和導(dǎo)線傳導(dǎo)兩種）10.斷路器的“分閘時間”是指從分閘命令發(fā)出到觸頭分離的時間。（）答案：×（分閘時間包括固有分閘時間（命令到觸頭分離）和燃弧時間（觸頭分離到電弧熄滅））三、簡答題（每題5分，共40分）1.簡述PLC程序設(shè)計的基本原則。答案：①可靠性原則：避免臨界競爭、冗余設(shè)計關(guān)鍵信號；②可讀性原則：合理使用注釋、結(jié)構(gòu)化編程（如子程序、功能塊）；③經(jīng)濟(jì)性原則：優(yōu)化I/O點使用（如輸入信號合并、輸出信號復(fù)用）；④可維護(hù)性原則：模塊化設(shè)計、故障診斷程序（如錯誤代碼輸出）；⑤實時性原則：避免程序掃描周期過長（如減少循環(huán)嵌套、優(yōu)化復(fù)雜運算）。2.變頻器參數(shù)設(shè)置的基本步驟有哪些？答案：①恢復(fù)出廠設(shè)置（必要時），避免舊參數(shù)干擾；②設(shè)置基本參數(shù)（如額定電壓、額定電流、額定頻率）；③設(shè)置控制模式（如V/F控制、矢量控制）；④設(shè)置啟動/停止方式（如端子控制、面板控制、通信控制）；⑤設(shè)置加減速時間（根據(jù)負(fù)載慣性調(diào)整）；⑥設(shè)置保護(hù)參數(shù)（如過流、過壓、過載保護(hù)值）；⑦試運行驗證參數(shù)合理性，必要時微調(diào)。3.三相異步電動機(jī)缺相運行的危害及檢測方法。答案：危害：①未斷相繞組電流增大（約1.73倍額定電流），導(dǎo)致繞組過熱燒毀；②電機(jī)轉(zhuǎn)矩下降（約50%），無法帶載運行；③長時間缺相會引發(fā)絕緣老化、短路等故障。檢測方法：①用鉗形表測量三相電流，偏差超過10%可能缺相；②用萬用表測量電機(jī)輸入端三相電壓，某相電壓為0或顯著降低；③觀察電機(jī)運行狀態(tài)（振動增大、異響、溫度異常升高）。4.簡述PLC與變頻器通過ModbusRTU通信的連接與配置要點。答案：連接要點：①物理層：使用RS-485總線（A+、B-差分線），屏蔽層單端接地；②拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：手拉手總線型，終端加120Ω匹配電阻（距離>300m時）；③電氣隔離：PLC側(cè)加RS-485隔離模塊，防止地電位差干擾。配置要點：①統(tǒng)一通信參數(shù)（波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位）；②分配變頻器從機(jī)地址（如1-247）；③定義通信數(shù)據(jù)區(qū)（如變頻器的運行命令（寫入0x0001=1啟動）、頻率給定（寫入0x0002=目標(biāo)頻率×10）、讀取運行頻率（讀取0x0003））；④編寫PLC通信程序（如西門子S7-1200使用MB_COMM_LOAD初始化，MB_MASTER發(fā)送讀寫請求）。5.直流電動機(jī)電刷冒火的常見原因及處理方法。答案：原因：①電刷與換向器接觸不良（電刷磨損、彈簧壓力不足）；②換向器表面不平整（氧化、拉傷、失圓）；③電刷型號不符（硬度、電阻率不匹配）；④電樞繞組或換向片短路；⑤電機(jī)過載（電流過大導(dǎo)致?lián)Q向火花增大）。處理方法：①更換磨損電刷，調(diào)整彈簧壓力（15-25kPa）；②用00號砂紙打磨換向器表面，嚴(yán)重時車削加工；③檢查電刷型號（需與原電機(jī)匹配）；④用萬用表檢測電樞繞組及換向片間電阻，排除短路；⑤降低負(fù)載或檢查機(jī)械部分（如軸承是否卡阻）。6.簡述高壓開關(guān)柜“五防”功能的具體內(nèi)容。答案：①防止誤分、誤合斷路器：斷路器操作機(jī)構(gòu)與接地刀閘、隔離開關(guān)聯(lián)鎖；②防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)：隔離開關(guān)操作前需確認(rèn)斷路器已分閘；③防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）：接地刀閘合閘前需確認(rèn)線路無電壓；④防止帶接地線（接地刀閘）合斷路器：斷路器合閘前需確認(rèn)接地刀閘已分閘；⑤防止誤入帶電間隔：柜門與接地刀閘聯(lián)鎖，接地刀閘合閘時才能打開柜門。7.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中，“細(xì)分驅(qū)動”的作用及實現(xiàn)方式。答案：作用：①減小步距角（如16細(xì)分時步距角為原1/16），提高定位精度；②降低電機(jī)振動和噪聲（電流波形更平滑）；③改善低速運行平穩(wěn)性。實現(xiàn)方式：通過驅(qū)動電源向步進(jìn)電機(jī)各相繞組輸出階梯波電流（如正弦波細(xì)分），每相電流按細(xì)分步數(shù)逐步增加或減少，使轉(zhuǎn)子在每一步內(nèi)均勻轉(zhuǎn)動，而非跳躍式步進(jìn)。8.工業(yè)現(xiàn)場電磁干擾的抑制措施有哪些？答案：①屏蔽：設(shè)備外殼接地屏蔽（如金屬控制柜），信號電纜采用屏蔽層單端接地；②接地：系統(tǒng)單點接地（避免地環(huán)路），強(qiáng)電地與弱電地分開；③濾波：電源側(cè)加EMI濾波器，信號側(cè)加RC濾波或共模電感；④隔離：使用信號隔離器（如模擬量隔離模塊）、光電耦合器（數(shù)字信號隔離）；⑤布線：強(qiáng)電與弱電電纜分開敷設(shè)（間距>300mm），交叉時垂直布置；⑥軟件抗干擾：PLC程序中加入數(shù)字濾波（如均值濾波）、冗余校驗（如CRC校驗）。四、綜合分析題（每題10分，共20分）1.某生產(chǎn)線由S7-1200PLC控制，配置ET200SP分布式I/O站，運行中出現(xiàn)“PROFINET通信中斷”報警。請分析可能的故障原因及排查步驟。答案：可能原因：①PROFINET網(wǎng)線故障（斷芯、水晶頭接觸不良）；②ET200SP站電源失電；③PLC或ET200SP的PROFINET接口損壞；④網(wǎng)絡(luò)配置錯誤（設(shè)備名稱、IP地址沖突）；⑤電磁干擾導(dǎo)致通信丟包。排查步驟：①檢查ET200SP電源指示燈（如綠燈不亮，檢查電源模塊及供電線路）；②用萬用表測量PROFINET網(wǎng)線通斷（A+、B-線電阻應(yīng)<1Ω，屏蔽層對地絕緣>100MΩ）；③查看PLC診斷緩沖區(qū)（TIAPortal的“在線診斷”），確認(rèn)具體故障代碼（如“設(shè)備未響應(yīng)”或“鏈路錯誤”）；④更換備用網(wǎng)線測試，若恢復(fù)正常則為網(wǎng)線問題；⑤檢查網(wǎng)絡(luò)配置（設(shè)備名稱、IP地址是否與實際硬件一致，是否存在重復(fù)IP）；⑥在干擾源（如變頻器、大電機(jī)）附近增加屏蔽或隔離措施，觀察是否仍出現(xiàn)中斷；⑦若以上步驟無效，更換PLC或ET200SP的PROFINET接口模塊（如CB1243-5）。2.某變頻器驅(qū)動30kW三相異步電動機(jī)（額定電流57A），運行中頻繁報“過流（OC）”故障。請分析可能原因及處理方法。答案：可能原因及處理：①電機(jī)負(fù)載過大：檢查機(jī)械負(fù)載（如軸承卡阻、傳動機(jī)構(gòu)卡滯），用鉗形表測量電機(jī)電流（若持續(xù)>60A，需減輕負(fù)載或更換更大功率電機(jī)）；②變頻器輸出短路：檢查電機(jī)繞組絕