2025年維修電工(高級技師)考試題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某PLC控制系統(tǒng)中，CPU模塊的掃描周期由（）組成。A.輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新B.輸入濾波、程序編譯、輸出鎖存C.模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換D.通信處理、故障檢測、內(nèi)存校驗答案：A2.變頻器采用矢量控制模式時，關(guān)鍵是要實現(xiàn)（）的解耦控制。A.電壓與頻率B.轉(zhuǎn)矩電流與勵磁電流C.輸入功率與輸出功率D.直流母線電壓與交流輸出電壓答案：B3.三相異步電動機采用星-三角降壓啟動時，啟動電流為直接啟動的（）。A.1/√3倍B.1/3倍C.√3倍D.3倍答案：B4.某10kV高壓開關(guān)柜的真空斷路器在分閘時出現(xiàn)電弧重燃，最可能的原因是（）。A.真空滅弧室真空度下降B.操作機構(gòu)分閘速度過快C.母線對地電容過大D.過電壓保護器參數(shù)不匹配答案：A5.在PLC程序中，使用MC（主控繼電器）指令的主要目的是（）。A.實現(xiàn)多條件分支控制B.節(jié)省輸入輸出點數(shù)C.優(yōu)化程序掃描時間D.對多個線圈進行成組控制答案：D6.步進電機的步距角誤差主要由（）決定。A.驅(qū)動器細分精度B.電機繞組電阻C.負載轉(zhuǎn)矩大小D.電源電壓波動答案：A7.晶閘管整流電路中，若觸發(fā)脈沖與主電路電源不同步，會導(dǎo)致（）。A.輸出電壓波形畸變B.晶閘管無法導(dǎo)通C.整流效率降低D.晶閘管過電流答案：A8.某數(shù)控機床伺服系統(tǒng)出現(xiàn)“位置超差”報警，可能的故障原因不包括（）。A.編碼器信號線纜接觸不良B.伺服電機軸承磨損C.數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)“位置環(huán)增益”設(shè)置過高D.主軸變頻器載波頻率設(shè)置過低答案：D9.高壓電力電纜進行直流耐壓試驗時，若泄漏電流隨試驗電壓升高而急劇上升，說明電纜（）。A.絕緣良好B.存在局部缺陷C.終端頭密封良好D.導(dǎo)體電阻正常答案：B10.在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場景中，PLC通過ModbusTCP/IP與上位機通信時，數(shù)據(jù)幀的傳輸層協(xié)議是（）。A.IPB.TCPC.ModbusD.Ethernet答案：B二、多項選擇題（每題3分，共15分，多選、錯選不得分）1.影響三相異步電動機效率的主要因素包括（）。A.定子繞組銅損B.轉(zhuǎn)子鐵芯渦流損耗C.負載率D.電源頻率波動答案：ABCD2.PLC程序調(diào)試時，需重點檢查的內(nèi)容有（）。A.輸入輸出信號邏輯是否正確B.程序循環(huán)掃描時間是否超過CPU允許值C.保護功能（如過載、急停）是否有效D.所有中間繼電器（M）是否被充分利用答案：ABC3.高壓斷路器的日常維護項目包括（）。A.檢查操作機構(gòu)的潤滑狀態(tài)B.測試分合閘線圈的直流電阻C.測量SF6氣體壓力（若為SF6斷路器）D.清理二次控制回路接線端子答案：ABCD4.變頻器顯示“OC（過電流）”故障的可能原因有（）。A.電機繞組匝間短路B.加速時間設(shè)置過短C.電網(wǎng)電壓瞬間跌落D.輸出側(cè)電纜絕緣老化答案：ABCD5.電力電子變換器的損耗主要包括（）。A.開關(guān)器件的導(dǎo)通損耗B.驅(qū)動電路的功耗C.磁性元件的鐵損和銅損D.散熱風(fēng)扇的電能消耗答案：ABC三、判斷題（每題2分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）1.變頻器的載波頻率越高，電機運行噪音越小，但變頻器自身損耗越大。（）答案：√2.PLC的輸出類型（繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出）可以混用，只需注意電壓等級。（）答案：×（不同輸出類型的負載特性不同，混用可能導(dǎo)致故障）3.三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率s=0時，電機處于理想空載狀態(tài)，實際運行中無法達到。（）答案：√4.高壓隔離開關(guān)可以帶負荷操作，只要操作速度足夠快。（）答案：×（隔離開關(guān)無滅弧能力，嚴禁帶負荷操作）5.在PLC梯形圖中，同一編號的輸出繼電器（Y）可以在多個位置使用，但只能有一個線圈。（）答案：√四、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述三相異步電動機啟動電流大的原因及軟啟動器的解決方法。答：啟動時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為0，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)速最大，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢和電流最大，根據(jù)磁動勢平衡原理，定子電流隨之急劇增大（約為額定電流的5-7倍）。軟啟動器通過逐步增加晶閘管的導(dǎo)通角，使電機端電壓從0平滑上升至額定電壓，限制啟動電流（通常為額定電流的2-3倍），同時減少啟動過程中的機械沖擊。2.PLC程序設(shè)計的基本原則有哪些？答：（1）正確性：邏輯符合控制要求，保護功能完善；（2）可靠性：抗干擾設(shè)計（如冗余、濾波），關(guān)鍵信號冗余輸入；（3）可讀性：符號命名規(guī)范，注釋清晰，程序結(jié)構(gòu)模塊化；（4）經(jīng)濟性：合理分配I/O點，減少硬件成本；（5）可維護性：程序結(jié)構(gòu)分層（如主程序、子程序、中斷程序），便于故障排查。3.變頻器過壓故障（OU）的常見原因及排查步驟是什么？答：常見原因：（1）減速時間過短，電機再生制動能量無法及時釋放；（2）電網(wǎng)電壓過高（超過變頻器輸入范圍）；（3）制動電阻容量不足或接線斷路；（4）電機負載慣性過大（如提升機、離心機）。排查步驟：（1）測量電網(wǎng)電壓是否正常；（2）檢查制動電阻是否完好（用萬用表測阻值）；（3）延長減速時間參數(shù)（如Pr.2）；（4）確認負載慣性是否超出變頻器設(shè)計能力，必要時增加制動單元；（5）檢查變頻器直流母線電壓檢測電路是否故障（需專業(yè)工具）。4.簡述10kV高壓電纜終端頭制作的關(guān)鍵工藝要求。答：（1）清潔處理：電纜絕緣層表面需用無水酒精擦拭，避免灰塵、油污影響絕緣；（2）剝切尺寸：嚴格按工藝卡控制各層（外護套、鋼鎧、內(nèi)護套、屏蔽層）的剝切長度，防止電場畸變；（3）應(yīng)力錐安裝：確保應(yīng)力錐與絕緣層緊密貼合，消除屏蔽切斷處的電場集中；（4）密封處理：用防水膠、熱縮管或冷縮管密封，防止潮氣侵入；（5）耐壓試驗：制作完成后需進行交流耐壓試驗（如21kV/5min），確認絕緣性能達標。5.如何利用萬用表和示波器診斷PLC輸入模塊的故障？答：（1）萬用表檢測：斷電狀態(tài)下測輸入端子與公共端（COM）的電阻，判斷內(nèi)部保護電阻是否開路；通電狀態(tài)下測輸入信號電壓（如DC24V）是否正常，若無電壓則檢查外部信號源；（2）示波器檢測：觀察輸入信號的波形是否有抖動、尖峰干擾（如高頻脈沖），若波形畸變可能是線纜屏蔽不良或附近有強電磁干擾；（3）結(jié)合PLC狀態(tài)監(jiān)控：在編程軟件中查看輸入點（如X0）的通斷狀態(tài)，若外部信號正常但PLC顯示未動作，可能是輸入模塊內(nèi)部光電耦合器損壞。五、綜合分析題（每題15分，共30分）1.某企業(yè)一臺龍門銑床出現(xiàn)“主軸無法啟動”故障，電氣控制線路如圖（略），已知：（1）主軸電機為75kW三相異步電動機，采用變頻器驅(qū)動；（2）操作面板上“主軸啟動”按鈕（SB1）為自復(fù)位按鈕，按下時PLC輸入點X10得電；（3）變頻器故障信號（故障繼電器常閉觸點）接入PLC輸入點X11；（4）主軸電機熱繼電器（FR）常閉觸點接入X12。試分析可能的故障原因及排查步驟。答：可能的故障原因及排查步驟：（1）操作信號鏈路故障：①檢查SB1按鈕是否損壞（用萬用表測按下時觸點是否導(dǎo)通）；②檢查X10輸入回路接線是否松動（測PLC端子排X10與COM的電壓，正常應(yīng)為DC24V）；③PLC程序中X10的邏輯是否被其他條件封鎖（如急停、潤滑壓力低等聯(lián)鎖信號）。（2）變頻器故障：①觀察變頻器操作面板是否有故障代碼（如過載、過流），若有需排查電機是否堵轉(zhuǎn)、變頻器輸出側(cè)是否短路；②檢查X11輸入信號：若變頻器無故障但X11未得電，可能是變頻器故障繼電器觸點損壞或接線斷路。（3）熱繼電器保護動作：①檢查FR是否因電機過載跳閘（觀察FR指示窗口）；②測X12輸入回路是否導(dǎo)通（FR常閉觸點斷開會導(dǎo)致X12失電）；③若FR未動作但X12無信號，可能是FR觸點氧化或接線松動。（4）PLC輸出及變頻器控制回路故障：①檢查PLC輸出點Y10（控制變頻器啟動）是否有信號（測Y10與COM的電壓，或查看編程軟件中的輸出狀態(tài)）；②若Y10有信號但變頻器未啟動，檢查Y10到變頻器“啟動”端子的接線是否斷路，或變頻器參數(shù)（如控制模式是否設(shè)為外部端子控制）設(shè)置錯誤。2.設(shè)計一個基于西門子S7-1200PLC的恒壓供水系統(tǒng)，要求：（1）控制3臺水泵（M1、M2、M3），1用2備，自動輪換；（2）管網(wǎng)壓力通過壓力變送器（4-20mA信號）檢測；（3）變頻器驅(qū)動運行泵，工頻電網(wǎng)直接啟動備用泵；（4）具備壓力超限報警（上限0.6MPa，下限0.2MPa）。請完成以下內(nèi)容：（1）I/O分配表；（2）程序設(shè)計思路；（3）關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置。答：（1）I/O分配表：輸入（DI）：X0：急停按鈕（常閉）X1：M1工頻運行反饋（接觸器輔助觸點）X2：M2工頻運行反饋X3：M3工頻運行反饋X4：M1故障反饋（熱繼電器常閉觸點）X5：M2故障反饋X6：M3故障反饋輸入（AI）：AIW0：壓力變送器（4-20mA，對應(yīng)0-1MPa）輸出（DO）：Y0：變頻器啟動信號（控制變頻器RUN端子）Y1：M1變頻接觸器（KM1）Y2：M1工頻接觸器（KM2）Y3：M2變頻接觸器（KM3）Y4：M2工頻接觸器（KM4）Y5：M3變頻接觸器（KM5）Y6：M3工頻接觸器（KM6）輸出（AO）：AQW0：變頻器頻率給定（0-10V，對應(yīng)0-50Hz）（2）程序設(shè)計思路：①壓力PID控制：將壓力設(shè)定值（如0.4MPa）與AIW0檢測值比較，通過PID指令計算輸出頻率，經(jīng)AQW0給定變頻器。②水泵輪換邏輯：設(shè)置定時器記錄各泵運行時間，優(yōu)先啟動累計運行時間最短的泵作為主泵（變頻運行），當(dāng)壓力低于下限時，依次啟動備用泵（工頻運行）；壓力高于上限時，停止最后啟動的備用泵。③故障處理：若運行泵故障（如X4動作），立即停止該泵，切換