2025年度职业技能鉴定国家题库维修电工高级技师复习题库及答案

2025年度职业技能鉴定国家题库维修电工高级技师复习题库及答案一、电气控制与PLC系统综合应用1.（单选）在西门子S71500PLC中，若要求FB块在每次调用时均使用不同的背景数据块，下列做法正确的是A.在OB1中多次调用同一FB，并手动指定不同DBB.在FB接口中勾选“多实例”并自动生成DBC.将FB属性设为“可重入”，系统即自动分配DBD.在TIAPortal中启用“优化块访问”即可答案：A解析：FB必须与背景DB成对出现，多实例仅适用于同一FB内部嵌套调用，跨调用需手动指定独立DB。2.（多选）对一台15kW变频电机进行转矩控制时，下列哪些参数组必须在矢量模式下重新自学习A.定子电阻B.转子时间常数C.编码器零脉冲偏移D.电机额定励磁电流答案：A、B、C解析：矢量控制依赖精确电机模型，定转子参数及编码器零位直接影响转矩分解精度，额定励磁电流为铭牌值无需自学习。3.（判断）在IEC611313标准中，SFC语言的“步”必须绑定一个布尔变量作为激活条件。答案：错误解析：SFC步激活由前级转移条件决定，布尔变量仅为可选监控，非必须。4.（填空）若三菱Q系列PLC使用QD77MS16简易运动模块，实现两轴直线插补，需在第____参数区设置“插补速度指定方式”，其值为____时代表“合成速度指定”。答案：Pr.20，1解析：Pr.20=1表示以合成速度作为基准，两轴按矢量分解。5.（综合）某生产线采用ProfinetIRT环网，节点包括：PLC（IRT主站）、伺服驱动器A、远程IOB、HMIC。若出现“IRT同步丢失”报警，请给出三步最小化排查法并说明所用抓包工具。答案：步骤1：使用Wireshark+Profinet插件，过滤“pn_rt”帧，检查同步帧周期是否为250μs且抖动<1μs；步骤2：在STEP7拓扑中逐段断开环网，观察丢包率，定位线缆或接头故障；步骤3：替换疑似设备晶振，用IRTTester测量SyncDelay，若>40ns则更换。解析：IRT环网对时钟同步极端敏感，硬件延迟累积超过保护带即触发丢失。二、工业自动化网络与诊断技术6.（单选）当EtherCAT网络出现“WorkingCounterError”时，最不可能的原因是A.从站EEPROM配置长度与实际PDO映射不符B.主站发送帧在物理层被提前截断C.分布式时钟偏移量未校准D.从站MCU电源纹波过大导致PHY丢包答案：C解析：DC偏移影响同步但不改变WC，WC错误通常由PDO长度或帧完整性引起。7.（多选）下列关于OPCUAPubSuboverUDP的描述，正确的有A.使用UADP二进制编码减少50%报文体积B.可配置KeyFrame与DeltaFrame混合发布C.支持实时等级为RTA_CLASS_3D.可运行在TSN网络之上答案：A、B、D解析：RTA_CLASS_3为Profinet概念，OPCUAPubSub无此分级。8.（填空）在CANopen协议中，若心跳报文ID为0x70B，则该节点NodeID为____。答案：0x0B解析：心跳COBID=0x700+NodeID。9.（简答）描述一次基于SNMP的工业交换机端口流量异常定位流程，要求给出OID及阈值。答案：1.使用SNMPWalk读取ifInOctets(1.3.6.1.2.1.2.2.1.10.x)与ifOutOctets(1.3.6.1.2.1.2.2.1.16.x)，采样间隔60s；2.计算端口利用率=(ΔOctets×8)/(采样间隔×ifSpeed(1.3.6.1.2.1.2.2.1.5.x))，若>70%持续5min则标记异常；3.检查dot3StatsAlignmentErrors(1.3.6.1.2.1.10.7.2.1.6.x)，若>100/5min，判定物理层冲突；4.关闭自协商，强制100Mbps全双工，复测利用率<30%即恢复。10.（综合）某厂采用Modbus/TCP与EtherNet/IP共存设备，出现周期性丢包，抓包显示每60s出现一次“TCPRST”。请给出根因分析与解决措施。答案：根因：Modbus/TCP默认保持时间为60s，部分设备无心跳，网关NAT表老化后丢弃连接，随后PLC发送RST。措施：1.在PLC程序中每30s执行一次MB_TCP_KEEPALIVE；2.将NAT老化时间改为120s；3.改用EtherNet/IPClass1连接，其自带RPI心跳，不受NAT影响。三、运动控制与伺服调谐11.（单选）对23位绝对值编码器伺服电机，若电子齿轮比分子设为131072，分母为12500，则电机旋转一圈所需指令脉冲数为A.10000B.131072C.12500D.10485.76答案：C解析：指令脉冲=编码器分辨率/电子齿轮比=131072/(131072/12500)=12500。12.（多选）下列关于“前馈+反馈”复合控制的描述，正确的有A.速度前馈可减小位置跟随误差但可能放大噪声B.加速度前馈需二次微分，对采样周期敏感C.转矩前馈可抵消负载惯量，但依赖精确模型D.前馈系数越大系统越稳定答案：A、B、C解析：前馈过高会引入相位超前，降低稳定裕度。13.（填空）在安川Σ7系列中，若刚性设定值Fn001从15提高到25，则速度环增益Kv约提高____倍。答案：1.58解析：Σ7刚性表按√2倍递增，(2515)=10级，√2^10≈1.58。14.（简答）说明如何使用“阶跃响应+模型匹配”法整定三环参数，并给出评价指标。答案：1.电流环：给定额定电流10%阶跃，测上升时间tr<0.2ms，超调σ<5%；2.速度环：给定额定转速20%阶跃，用模型匹配法拟合二阶系统，得ζ=0.7，ωn=800rad/s，按Kv=ωn^2·J/Ke计算；3.位置环：给定1mm阶跃，跟随误差<±5μm，调节Kp使相位裕度>45°；4.指标：速度环带宽≥400Hz，位置环带宽≥80Hz，扰动恢复时间<5ms。15.（综合）某龙门同步轴采用主从交叉耦合控制，出现“同步误差>0.1mm”报警。请给出诊断树。答案：1.检查两轴实际扭矩差，若>30%额定，则机械侧阻力不均；2.用激光干涉仪测反向间隙，若>0.05mm，调整丝杠预紧；3.对比两轴速度环Bode图，若相位差>10°@80Hz，重新匹配电机；4.在PLC中启用“同步误差平方积分”补偿，增益设为0.5s^1，观察10min，若误差降至0.02mm则合格。四、工业电源与能效管理16.（单选）对一台480kVA6脉波整流变压器，若次级加装12脉波移相绕组，则理论THDi将从32%降至约A.15%B.10%C.8.5%D.5%答案：C解析：12脉波特征谐波为11、13次，理论THDi≈1/(11×13)×100≈8.5%。17.（多选）下列属于IEC6100032ClassA设备的有A.伺服驱动器B.白炽灯调光器C.工业缝纫机D.家用电冰箱答案：A、C解析：ClassA为除家电外通用设备，冰箱属ClassD，白炽灯调光器属ClassC。18.（填空）在IEEE14592010中，非基波功率因数PF_N定义为____与____之比。答案：非基波有功功率，非基波视在功率。19.（简答）说明如何通过“有功功率积分法”在线测量电机效率，并给出误差修正公式。答案：1.用功率分析仪高速采样电压电流，计算瞬时功率P(t)；2.对P(t)积分得输入能量Ein；3.用转速编码器与转矩传感器得机械功率Pm；4.效率η=∫Pmdt/Ein；5.误差修正：ηcorr=η·(1ΔT/τ)，其中ΔT为温升，τ为铜损温度系数常数235。20.（综合）某工厂需将功率因数从0.75提升至0.95，负载波动范围0.4~1MW，请设计一套“SVG+APF”混合补偿方案并给出容量计算。答案：1.计算目标无功：Qc=P·(tanφ1tanφ2)=1MW×(0.8820.329)=553kvar；2.考虑0.4MW轻载，最小无功需求221kvar，SVG容量选±300kvar连续可调；3.5、7次谐波电流实测分别为120A、85A，APF容量=√(120²+85²)×400V×√3=94kVA，取100kVA；4.控制策略：SVG采用dq解耦，响应时间<5ms；APF采用PR+重复控制，开关频率15kHz；5.在400V母线并联后，实测PF=0.96，THDv<2%。五、故障诊断与可靠性技术21.（单选）对IGBT模块进行“栅极电荷法”在线健康评估时，若Qg较出厂值下降15%，则最可能的失效模式是A.栅氧化层击穿B.铝线键合退化C.芯片热点疲劳D.封装分层答案：B解析：键合退化导致栅极有效面积减小，Qg降低。22.（多选）下列关于“分布式光纤温度监测”在高压电缆中的应用，正确的有A.空间分辨率可达0.5mB.基于拉曼散射原理C.可定位局部放电D.需对光纤进行金属铠装答案：A、B、D解析：局部放电定位需高频电流传感器，光纤测温无法直接检测。23.（填空）在ISO13374标准中，故障诊断六层模型第3层为____层。答案：状态监测。24.（简答）描述一次基于“电流负序分量”的电机转子断条诊断流程，并给出阈值。答案：1.用FFT分析定子电流，提取负序分量I2；2.计算I2/I1，若>3%且2sf边频带幅值较基波下降<45dB，则判定断条；3.负载率需>40%，避免轻载误判；4.用MCSA软件生成极坐标图，若椭圆长轴>短轴1.5倍，建议更换转子。25.（综合）某数控机床伺服报警“7401过载”，现场测得U相电流峰值45A，电机额定30A，持续2s。请给出故障树及验证实验。答案：故障树：1.机械卡滞→脱开联轴器，空载运行，若电流<5A则确认机械故障；2.制动器未释放→测制动器端电压0V，线圈电阻开路，更换；3.参数漂移→检查伺服Pn102（过载等级）由300%被改为150%，恢复出厂；4.电流采样偏置→用钳形表比对，若偏差>8%，更换霍尔传感器；验证实验：恢复后加150%额定负载运行30min，电流<32A，报警消除，温升<60K，合格。六、安全与法规标准26.（单选）在IEC62061标准中，若安全完整性等级为SIL3，则每小时危险失效概率PFH必须满足A.≥10^5B.10^6~10^7C.10^8~10^9D.<10^9答案：B解析：SIL3对应PFH为10^6~10^7/h。27.（多选）下列关于“Category4”安全控制回路的描述，正确的有A.单故障必须在下次需求前检测B.需使用经过TypeC认证的传感器C.可使用单通道+测试脉冲方案D.累积DCavg必须>99%答案：A、B、D解析：Cat4要求冗余，单通道+测试仅适用于Cat2。28.（填空）在ISO138491中，若MTTFd=100年，DCavg=90%，则该子系统的性能等级为____。答案：PL=e解析：查表100年+90%DC对应PL=e。29.（简答）说明如何对一台老旧压力机进行“安全改造+CE认证”快速评估，并给出关键清单。答案：1.风险评估：用PHR方法计算风险指数RI=6，需降至RI=2；2.安全功能：双手按钮+光幕+安全阀，需SIL3/PL=e；3.关键清单：SRP/CS：PNOZmB0SIL3；光幕：Type4SF4B；液压