2025年PLC故障诊断与维修测试题与参考答案

2025年PLC故障诊断与维修测试题与参考答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某西门子S7-1500PLC运行中突然停机，CPU模块SF（系统故障）灯常亮，BF（总线故障）灯闪烁。优先排查的故障点是：A.输入模块24V供电B.PROFINET通信总线连接C.程序中定时器溢出D.输出模块负载短路2.三菱FX5UPLC输入模块X0指示灯正常，但程序中X0触点未闭合。使用万用表检测该输入点公共端COM与X0端子间电压为DC2.3V（正常应为DC24V），最可能的故障原因是：A.输入模块内部光电耦合器损坏B.外部输入信号线路接触电阻过大C.PLC电源模块输出电压异常D.程序中X0地址被错误映射3.欧姆龙NJ系列PLC运行时，CPU模块ALM（报警）灯亮，诊断缓冲区显示“E6801：主站通信超时”。故障定位优先级最高的是：A.检查EtherCAT从站设备供电B.确认编程软件是否处于在线监控状态C.测试CPU模块内部锂电池电压D.测量PLC至HMI的RS485通信线屏蔽层接地电阻4.某台ABControlLogixPLC输出模块Y10指示灯常亮，但对应接触器未吸合。断开负载后测量Y10端子与COM间电压为DC24V（模块为晶体管输出），可能的故障是：A.输出模块内部续流二极管击穿B.接触器线圈额定电压与模块输出不匹配C.负载线路存在对地短路D.程序中Y10被强制为ON状态5.台达AS300PLC首次上电时，电源模块LED无显示，输入AC220V电压正常。不考虑模块损坏的情况下，最可能的原因是：A.电源模块输入保险管熔断B.系统背板总线接触不良C.CPU模块程序未正确下载D.接地端子未连接导致保护动作6.施耐德M262PLC程序无法下载，编程软件提示“通信参数不匹配”。已确认PC与PLC物理连接正常，下一步应检查：A.PLCCPU模块的硬件配置版本B.编程电缆的最大通信距离C.计算机串口/网口的驱动程序D.PLC程序中是否启用了密码保护7.某定制PLC系统中，模拟量输入模块AI0显示数值跳变（正常应稳定）。断开外部信号源后数值仍跳变，可能的故障是：A.信号源输出电缆未使用屏蔽线B.模块供电电源纹波过大C.程序中未对AI0进行滤波处理D.现场存在大功率变频器电磁干扰8.罗克韦尔CompactLogixPLC电池指示灯亮，可能导致的后果是：A.程序立即丢失B.实时时钟数据丢失C.输入输出模块停止工作D.CPU进入STOP模式9.汇川H3UPLC运行时，所有输出模块指示灯熄灭，CPURUN灯正常。测量输出模块供电电压为0V，故障点可能是：A.输出模块内部电源转换芯片损坏B.系统背板上的输出电源总线断路C.程序中执行了全局输出禁止指令D.外部负载总电流超过模块额定容量10.某PLC控制系统中，温度传感器（4-20mA）接入模拟量输入模块后，显示值比实际温度低30%。已确认传感器输出正常，可能的故障是：A.模块输入类型设置为0-20mAB.信号电缆正负极接反C.模块量程卡未切换至电流模式D.程序中工程量转换公式错误11.松下FP-XHPLC通信模块CP1（RS485）无法与变频器通信，使用万用表测量A/B线间电压为0V（正常应±2V），可能的故障是：A.变频器通信参数设置错误B.通信模块内部收发器损坏C.PLC程序未调用通信指令D.通信线屏蔽层与地短接12.倍福CX5130嵌入式PLC无法启动，电源指示灯（PWR）不亮，可能的故障顺序排查是：A.检查外部供电→检查电源模块→检查系统主板B.检查系统主板→检查电源模块→检查外部供电C.检查外部供电→检查系统主板→检查电源模块D.检查电源模块→检查外部供电→检查系统主板13.某PLC改造项目中，更换同型号CPU模块后，程序无法运行，STATUS灯显示“配置错误”。可能的原因是：A.新模块固件版本低于原模块B.程序未重新下载至新模块C.扩展模块地址未重新分配D.背板总线连接器未完全插入14.基恩士KV-7500PLC运行中，I/O状态监控显示输入点X5频繁通断（实际按钮未操作），可能的故障是：A.X5输入回路存在虚接B.程序中X5被用作计数器输入C.输入模块滤波时间设置过短D.CPU扫描周期异常延长15.通用电气RX3iPLC冗余系统中，主CPU切换至备用CPU后，备用CPU无法接管控制，可能的故障是：A.冗余通信光缆衰减过大B.主CPU程序未设置冗余同步区C.备用CPU电池电压不足D.输入输出模块未配置冗余接口二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.PLC输入模块公共端（COM）接0V时，输入信号应为高电平有效。（）2.晶体管输出模块可以直接驱动交流接触器线圈。（）3.PLC程序丢失的常见原因包括电池电压不足、强电磁干扰或错误操作。（）4.模拟量输入模块的屏蔽层应单端接地，避免形成地环路。（）5.当PLCCPU处于STOP模式时，输入输出模块仍可能有信号输出（如强制输出）。（）6.检查PLC通信故障时，应优先使用编程软件的诊断功能而非万用表。（）7.输出模块烧损后，更换同型号模块即可恢复，无需检查负载回路。（）8.PLC电源模块的输出纹波过大不会影响数字量输入输出信号。（）9.现场总线（如Profibus）终端电阻设置错误会导致通信数据丢包。（）10.更换PLC电池时无需断电，只要在30秒内完成即可。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述PLC系统整体无响应（所有指示灯不亮）的排查步骤。2.输入模块指示灯正常但PLC未接收到信号，可能的原因有哪些？如何检测？3.列举3种PLC程序异常的表现及对应的可能原因。4.输出模块（继电器型）频繁烧损的预防措施有哪些？5.工业以太网通信故障中，“网络风暴”的典型现象及排查方法是什么？四、分析题（每题8分，共24分）1.某S7-1200PLC控制的传送带系统，故障现象为：启动按钮SB1按下（X0=ON），但电动机M1（Y0）不动作。已知Y0输出指示灯亮，M1接触器线圈电压正常。请列出至少5项可能的故障点及检测方法。2.某模拟量控制系统中，压力传感器（0-10V）接入PLC后，显示值在无压力变化时缓慢上升。已排除传感器和信号线路问题，分析PLC侧可能的故障原因及处理方法。3.三菱Q系列PLC冗余系统中，主CPU与从CPU状态指示灯均显示“通信异常”，但各自独立运行正常。结合冗余通信机制，分析可能的故障点及排查顺序。五、综合应用题（16分）某汽车生产线PLC控制系统（采用西门子S7-400H冗余架构，配置ET200M远程I/O站，PROFINET通信）出现以下故障：操作站HMI显示“远程I/O站1（ET200M）通信中断”PLC主CPUSF灯亮，诊断缓冲区记录“PROFINETIO设备1未应答（故障代码：3805）”现场检查ET200M接口模块IM153-2的BF灯（总线故障）常亮，DC24V供电指示灯正常请根据以上信息，制定故障诊断方案：（1）列出至少6项可能的故障原因；（2）写出从易到难的排查步骤；（3）说明每项排查的具体检测方法（需包含工具使用）。参考答案一、单项选择题1.B2.B3.A4.B5.A6.D7.B8.B9.B10.A11.B12.A13.A14.A15.A二、判断题1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.×8.×9.√10.×三、简答题1.排查步骤：①检查外部供电（万用表测量AC输入电压是否在允许范围）；②检查电源模块输出（测量DC24V、5V等电压是否正常）；③检查系统背板连接（重新插拔CPU、电源模块，观察是否接触不良）；④检查CPU模块（替换法测试是否损坏）；⑤检查负载是否短路（断开所有I/O模块供电，测试电源模块空载输出）。2.可能原因：①输入信号类型与模块不匹配（如模块为NPN型，信号为PNP型）；②外部输入回路串联电阻过大（导致电压低于模块动作阈值）；③程序中地址映射错误（如X0实际对应X1）；④输入模块内部电路故障（如光电耦合器失效）。检测方法：用万用表测量输入点与COM间电压（应≥模块动作电压，如DC15V以上）；用编程软件监控实际输入地址状态；替换同型号输入模块测试。3.异常表现及原因：①程序无法下载（通信参数错误、密码保护、模块固件版本不兼容）；②程序运行中突然停止（循环中断、定时中断未正确处理，硬件故障触发STOP）；③输出逻辑混乱（程序逻辑错误、地址冲突、强干扰导致程序存储区数据异常）。4.预防措施：①检查负载电流是否超过模块额定容量（继电器触点容量）；②在感性负载两端并联续流二极管（直流）或阻容吸收回路（交流）；③定期检查触点烧蚀情况（更换触点磨损严重的模块）；④避免频繁通断大电流负载（增加中间继电器过渡）。5.典型现象：通信延迟显著增加，数据丢包率超过20%，交换机端口指示灯快速闪烁（流量过载）。排查方法：①使用网络分析仪检测广播包占比（正常应＜20%）；②检查是否有设备发送异常广播（如故障的HMI不断发送心跳包）；③查看交换机端口流量统计（定位高流量设备）；④断开非关键设备，逐步排查故障源。四、分析题1.可能故障点及检测方法：①Y0输出触点至接触器线圈线路断路（用万用表通断档检测线路）；②接触器线圈损坏（测量线圈电阻，正常应为数百欧姆）；③接触器辅助触点未闭合（导致自保回路失效，观察PLC输入点是否反馈闭合信号）；④程序中Y0被其他逻辑强制断开（检查程序中的互锁条件或强制状态）；⑤输出模块内部触点接触不良（替换模块测试，或测量模块输出端电压）。2.PLC侧可能原因：①模拟量输入模块通道损坏（如A/D转换器漂移）；②模块供电电源纹波过大（用示波器测量DC24V供电，纹波应＜50mV）；③程序中未正确设置滤波参数（如滑动平均次数过低）；④模块接线端子氧化（导致接触电阻缓慢增加，测量端子与信号源间电压）。处理方法：更换故障模块，检查电源质量，调整程序滤波参数，清洁接线端子。3.可能故障点：①冗余通信光缆连接松动（检查光纤接头是否插紧，用红光笔检测通断）；②主/从CPU的冗余通信接口模块故障（替换接口模块测试）；③通信参数配置不一致（检查主从CPU的冗余地址、数据区映射是否相同）；④电磁干扰导致通信误码（用示波器检测通信线路干扰，增加屏蔽措施）；⑤冗余软件狗超时（检查程序中冗余同步任务的执行时间是否过长）。排查顺序：先检查物理连接（光缆、接头）→再检查配置一致性→最后检测干扰和模块硬件。五、综合应用题（1）可能故障原因：①PROFINET网线连接松动（水晶头接触不良）；②ET200M接口模块IM153-2损坏；③交换机至ET200M的网口故障；④通信线缆破损（屏蔽层断裂或芯线断路）；⑤PLC侧PROFINET接口模块（如CP443-1）故障；⑥网络设备IP地址冲突（ET200M与其他设备IP重复）；⑦电磁干扰导致通信误码（附近有大功率设备）。（2）排查步骤：①检查物理连接（重新插拔ET200M网线，观察BF灯是否熄灭）；②用万用表测量网线通断（检测8芯线是否断路，使用网线测试仪）；③更换备用网线测试（排除线缆故障）；④检查交换机对应端口状态（查看指示灯是否正常，用网管软件查看流量）；⑤替换ET200M接口模块IM153-2（使用同型号备用模块）；⑥检查IP地址配置（用编程软件读取ET200M实际IP，确认与硬件配置一致）；⑦检测电磁干扰（用频谱分析仪测量通信频段干扰强度）；⑧替换PLC侧PROFINET接口模块（确认是否为主站模块故障）