工业自动化设备维修与故障诊断题库

工业自动化设备维修与故障诊断题库一、题库设计的核心逻辑（一）知识点覆盖维度题库需全面覆盖工业自动化设备的核心组成与故障场景，包括但不限于：传感器系统：光电、接近、压力等传感器的原理、选型、故障特征（如信号漂移、误触发）；PLC控制系统：程序逻辑错误、通信故障、模块损坏的诊断与修复；伺服与驱动系统：过载报警、编码器故障、参数设置异常的排查；工业机器人：关节卡死、示教器故障、轨迹偏差的分析；SCADA与网络：人机界面（HMI）通讯中断、数据采集异常的处理；机械结构：传动链磨损、执行机构卡滞、气动/液压元件泄漏的维修。（二）题型功能定位不同题型服务于不同能力维度的考察：选择题/判断题：夯实基础概念，辨析易混知识点（如“PLC输入模块故障的常见表现”“伺服驱动器报警代码含义”）；简答题：梳理故障诊断流程、维修方法的逻辑（如“简述PLC程序故障的排查步骤”）；案例分析题：模拟真实场景，考察综合分析与实操解决能力（如“某产线机器人焊接轨迹偏移，如何诊断故障？”）。二、典型题型与题目示例（一）选择题（基础概念与辨析）题目1：某生产线光电传感器频繁误触发，最可能的原因是（）。A.传感器供电电压过高B.检测距离超出额定范围C.输出端接反D.环境光干扰未屏蔽参考答案：D解析：光电传感器误触发多由环境光（如强光、反射光）干扰引起，需通过加装遮光罩、调整灵敏度或更换抗干扰型号解决。A选项电压过高易导致传感器损坏而非误触发；B选项检测距离超限会导致“检测不到”而非“误触发”；C选项输出端接反影响信号输出方向，与误触发无关。A.程序逻辑错误B.编程电缆接触性C.CPU模块故障D.输入输出点损坏参考答案：B（二）判断题（原理与规范辨析）题目1：伺服驱动器报“过载”故障，只需重启设备即可永久解决。（）参考答案：×解析：过载故障可能由机械卡滞（如传动链卡死）、负载突变、参数设置（如扭矩限制过低）或驱动器硬件故障引起。重启仅能临时复位报警，需排查根本原因（如检查机械结构、调整参数、检测驱动器模块）。题目2：工业机器人保养时，可直接断电后拆卸关节减速器。（）参考答案：×解析：机器人关节减速器拆卸需遵循“断电→手动释放抱闸→机械归零→支撑定位”的流程，直接断电拆卸易导致关节轴重力下坠，损坏减速器或电机。（三）简答题（流程与方法梳理）题目：简述PLC控制系统故障诊断的“三步法”流程。参考答案：1.故障现象采集：通过HMI报警、指示灯状态、现场设备动作异常（如停转、误动作），明确故障表现（如“某工位气缸不动作”“数据采集中断”）；2.分层排查：硬件层：检查电源、模块指示灯、接线端子（松动/短路）、传感器/执行器状态；程序层：在线监控PLC程序，观察输入/输出点状态、定时器/计数器数值、逻辑块执行结果；通信层：检查总线接头、交换机状态、通信模块指示灯，测试设备间通信（如Ping指令、通信诊断功能）；3.验证修复：更换故障部件（如模块、传感器）或修改程序后，空载/带载测试设备，确认故障消除且无次生问题。（四）案例分析题（综合场景应用）案例：某自动化产线的传送带突然停转，PLC输入模块I0.0（传送带运行信号）指示灯常亮，输出模块Q0.0（驱动器使能）指示灯熄灭，HMI显示“驱动器故障”。请分析故障原因并给出维修步骤。分析与步骤：1.故障定位：输入I0.0常亮→传送带运行信号持续触发（可能是传感器短路/误触发，或接线粘连）；输出Q0.0熄灭→PLC未输出使能信号，或输出模块故障；HMI报警“驱动器故障”→驱动器自身故障，或使能信号异常导致驱动器保护；2.排查逻辑：先检查输入侧：断开I0.0传感器接线，若指示灯仍亮→输入模块I0.0通道短路；若熄灭→传感器（如光电/接近开关）故障或接线短路；再检查输出侧：强制置位Q0.0，观察指示灯与驱动器使能状态。若指示灯不亮→输出模块故障；若指示灯亮但驱动器仍报警→驱动器自身故障（如过载、编码器故障）；3.维修与验证：若输入模块故障→更换I0.0所在模块，恢复接线后测试；若传感器故障→更换传感器，调整检测距离；若驱动器故障→检查驱动器报警代码（如FANUC、西门子驱动器的故障码手册），针对性维修（如更换模块、调整参数）；修复后，空载运行传送带，确认速度、启停逻辑正常，HMI无报警。三、题库的应用与延伸（一）场景适配建议企业培训：结合本单位设备类型（如汽车产线的机器人、3C行业的视觉检测设备），补充定制化题目，强化“设备特异性故障”的诊断能力；职业技能鉴定：参考国家职业标准（如“工业自动化仪表维修工”“工业机器人系统运维员”），调整题目难度与知识点分布，满足等级考核需求；院校教学：与实验设备（如PLC实验台、伺服实训装置）结合，让学生通过“做题→实操验证→总结”的闭环，深化理论理解。（二）动态更新机制工业自动化技术迭代快（如新型传感器、AI诊断算法的应用），题库需定期更新：收集现场典型故障案例（如某企业“AGV导航信号丢失”的解决过程），转化为案例分析题；跟踪行业标准更新（如PLC安全功能的新规范），调整选择题、判断题的知识点；引入新技术故障场景（如工业物联网设备的网络攻击导致的故障诊断），拓展题目维度。结语工业自动化设备维修与故障诊断题库的价值，在于将“碎片化”的技术经验转化为“体系化”的能力训练工具。通过针对性的题目训练，技术人员既能筑牢