2026年工业自动化工程师面试题及PLC编程能力考察参考答案

2026年工业自动化工程师面试题及PLC编程能力考察参考答案一、单选题（共10题，每题2分，合计20分）题目：1.在工业自动化系统中，PLC（可编程逻辑控制器）的主要优势之一是（）。A.高度集成化B.实时性差C.成本高D.维护复杂2.以下哪种通信协议常用于PLC与上位机之间的数据传输？（）A.MQTTB.OPCUAC.HTTPD.FTP3.在西门子PLC中，用于高速计数器配置的特殊功能块是（）。A.SFC41B.SFC42C.SFC43D.SFC444.当PLC程序需要处理多个并发任务时，以下哪种编程模式最适用？（）A.顺序扫描B.并行处理C.事件驱动D.轮询5.在工业机器人控制系统中，伺服电机的反馈信号通常采用（）。A.脉冲编码器（PE）B.光纤传感器C.磁阻传感器D.超声波传感器6.在西门子TIAPortal中，用于创建结构化文本（ST）程序的编辑器是（）。A.LADB.FBDC.SCLD.STL7.在PLC编程中，以下哪种指令用于实现数据块的复制？（）A.MOVB.COPC.CALLD.JMP8.在工业现场，用于连接PLC与变频器的接线端子通常采用（）。A.232型B.485型C.24VDC型D.110VAC型9.在西门子PLC中，用于配置PID控制器的功能块是（）。A.FC41B.FC42C.FC43D.FC4410.在工业自动化系统中，以下哪种技术可用于减少PLC的扫描周期？（）A.优化程序逻辑B.增加输入点C.降低通信速率D.减少输出点二、多选题（共5题，每题3分，合计15分）题目：1.在工业自动化系统中，PLC的主要应用场景包括（）。A.生产线控制B.设备监控C.数据采集D.运动控制E.网络通信2.在西门子PLC中，以下哪些功能块可用于实现数据传输？（）A.SFC1（Move）B.SFC2（Compare）C.SFC3（Shift）D.SFC4（CyclicReset）E.SFC5（Toggle）3.在工业机器人控制系统中，以下哪些传感器可用于实现位置反馈？（）A.脉冲编码器B.光栅尺C.超声波传感器D.磁栅尺E.振动传感器4.在PLC编程中，以下哪些指令可用于实现条件跳转？（）A.JMPB.CALLC.LBLD.MOVE.COP5.在工业现场，以下哪些因素会影响PLC的可靠性？（）A.电源稳定性B.环境温度C.电磁干扰D.接线质量E.软件设计三、简答题（共5题，每题5分，合计25分）题目：1.简述PLC的扫描工作原理及其对系统性能的影响。2.解释什么是结构化文本（ST）编程，并说明其在工业自动化系统中的应用优势。3.描述PLC与变频器之间的通信方式，并列举至少两种常见的通信协议。4.说明PID控制器的三种控制模式（比例、积分、微分）及其在工业自动化系统中的作用。5.在工业现场，如何减少PLC的扫描周期？请列举至少三种方法。四、编程题（共2题，每题10分，合计20分）题目：1.问题描述：编写一段西门子S7-1200PLC的LAD（梯形图）程序，实现以下功能：-当输入点I0.0闭合时，输出点Q0.0保持高电平5秒；-当输入点I0.1闭合时，输出点Q0.0立即断开。要求：-使用计时器（TON）实现延时功能；-程序需考虑输入点的互锁逻辑。2.问题描述：编写一段西门子TIAPortal的ST（结构化文本）程序，实现以下功能：-定义一个整型变量`Counter`，初始值为0；-当输入点I0.0每闭合一次，`Counter`加1；-当`Counter`达到10时，输出点Q0.0置为高电平，并重置`Counter`为0。要求：-使用边沿触发指令实现计数功能；-程序需考虑计数器的溢出处理。参考答案及解析一、单选题参考答案及解析1.答案：A解析：PLC（可编程逻辑控制器）的主要优势之一是高度集成化，能够将控制逻辑、输入输出接口、通信功能等集成在一个设备中，简化系统设计。其他选项均不符合PLC的主要优势。2.答案：B解析：OPCUA（开放平台通信统一架构）是一种通用的工业通信协议，常用于PLC与上位机、数据库、SCADA系统之间的数据传输。其他选项均不是PLC常用的通信协议。3.答案：C解析：在西门子PLC中，SFC43（高速计数器配置）用于配置高速计数器模块，实现高精度计数功能。其他选项均不是用于高速计数器配置的功能块。4.答案：C解析：在工业自动化系统中，当PLC程序需要处理多个并发任务时，事件驱动编程模式最适用，能够根据事件的发生顺序执行任务，提高系统响应效率。其他选项均不是最佳选择。5.答案：A解析：在工业机器人控制系统中，伺服电机的反馈信号通常采用脉冲编码器（PE），用于实现位置和速度的精确控制。其他选项均不是伺服电机的常用反馈信号。6.答案：C解析：在西门子TIAPortal中，SCL（结构化控制语言）用于创建结构化文本（ST）程序，支持高级编程功能。其他选项均不是ST编程的编辑器。7.答案：B解析：在PLC编程中，COP（复制数据块）指令用于实现数据块的复制，将源数据块的内容复制到目标数据块。其他选项均不是复制数据块的指令。8.答案：B解析：在工业现场，PLC与变频器的接线端子通常采用485型（RS-485），支持远距离通信和多点连接。其他选项均不是常用的接线方式。9.答案：C解析：在西门子PLC中，FC43（PID控制器）用于配置PID控制算法，实现精确的过程控制。其他选项均不是PID控制器的功能块。10.答案：A解析：在工业自动化系统中，优化程序逻辑（如减少冗余指令、使用高效指令）可有效减少PLC的扫描周期，提高系统响应速度。其他选项均不利于减少扫描周期。二、多选题参考答案及解析1.答案：A、B、C、D解析：PLC的主要应用场景包括生产线控制、设备监控、数据采集和运动控制。网络通信虽然相关，但不是PLC的直接应用场景。2.答案：A、B、C解析：在西门子PLC中，SFC1（Move）、SFC2（Compare）、SFC3（Shift）可用于实现数据传输、比较和移位操作。其他选项均不是数据传输功能块。3.答案：A、B、D解析：在工业机器人控制系统中，脉冲编码器、光栅尺和磁栅尺可用于实现位置反馈。超声波传感器和振动传感器均不适用于位置反馈。4.答案：A、C解析：在PLC编程中，JMP（无条件跳转）和LBL（标签）可用于实现条件跳转。CALL（子程序调用）不是跳转指令。5.答案：A、B、C、D解析：在工业现场，电源稳定性、环境温度、电磁干扰和接线质量均会影响PLC的可靠性。软件设计虽然重要，但不是直接影响硬件可靠性的因素。三、简答题参考答案及解析1.PLC的扫描工作原理及其对系统性能的影响答案：-扫描工作原理：PLC采用循环扫描的工作方式，即执行输入处理、程序执行、输出处理三个主要阶段。在每个扫描周期内，PLC依次读取输入点的状态，执行程序逻辑，并将结果写入输出点。-对系统性能的影响：扫描周期直接影响系统的响应速度。扫描周期越短，系统响应越快；但扫描周期过短可能导致程序执行不充分，影响控制精度。2.结构化文本（ST）编程及其应用优势答案：-结构化文本（ST）编程：ST是一种高级编程语言，类似于Pascal，支持模块化编程和复杂逻辑。-应用优势：-代码可读性强，便于维护；-支持高级编程功能，如循环、分支、函数等；-适用于复杂控制逻辑的开发。3.PLC与变频器之间的通信方式及常见通信协议答案：-通信方式：PLC与变频器之间的通信方式包括硬接线控制和通信控制。硬接线控制通过数字量或模拟量接口实现；通信控制通过专用协议实现数据交换。-常见通信协议：-ModbusRTU/TCP：常用于西门子、三菱等品牌；-PROFIBUS-DP：常用于西门子PLC系统；-EtherNet/IP：常用于RockwellAutomation系统。4.PID控制器的三种控制模式及其作用答案：-比例（P）控制：根据当前误差产生控制作用，响应速度快；-积分（I）控制：根据误差的累积产生控制作用，消除稳态误差；-微分（D）控制：根据误差的变化率产生控制作用，抑制超调和振荡。5.减少PLC扫描周期的方法答案：-优化程序逻辑：减少冗余指令，使用高效指令；-减少输入输出点：避免不必要的输入输出点；-使用高速计数器：利用高速计数器模块提高数据处理效率。四、编程题参考答案及解析1.LAD程序（西门子S7-1200）答案：plaintextNetwork1:WhenI0.0isON,Q0.0staysHIGHfor5seconds.+-[I0.0]-(Q0.0)-++-[TONT0,5s]-+解析：-当输入点I0.0闭合时，输出点Q0.0立即置为高电平；-同时启动计时器TONT0，延时5秒后保持Q0.0高电平。2.ST程序（西门子TIAPortal）plaintextVARCounter:INT:=0;//InitializeCounterto0END_VARIFNOTI0.0THENIFI0.0.NEQ(I0.0.old)THEN//RisingedgedetectionCou