工业自动化技术考试模拟试题

工业自动化技术考试模拟试题工业自动化技术作为现代制造业智能化升级的核心支撑，其专业人才的技能水平直接影响生产系统的稳定性与创新效能。工业自动化技术考试通过理论与实操结合的方式，检验从业者对传感器应用、PLC编程、工业网络搭建、设备调试与故障诊断等核心技能的掌握程度。本文结合考试大纲与行业实践需求，编制模拟试题并提供备考建议，助力考生系统梳理知识体系、提升应试能力。一、理论知识模拟试题（一）单项选择题（每题1分，共15分）1.下列哪种信号属于工业现场常见的模拟量信号？（）A.按钮开关通断信号B.光电传感器的NPN输出信号C.温度变送器的4-20mA输出信号D.PLC的输出继电器触点信号2.西门子S7-1200PLC中，OB1的功能是（）A.组织块，用于编写主程序循环执行的逻辑B.功能块，封装可重复调用的算法C.数据块，存储工艺参数与中间变量D.系统块，配置硬件与通信参数3.变频器的转矩提升功能主要用于（）A.提高电机的额定转速B.补偿低速运行时的转矩不足C.降低电机的启动电流D.实现电机的精准定位控制（二）判断题（每题1分，共10分）1.接近传感器（如电感式）的检测距离与被测物体的材质（如金属、塑料）无关。（）2.Modbus-RTU通信中，从站地址“0”代表广播模式，所有从站均可响应。（）3.PID控制中，积分环节的作用是消除稳态误差，但过大会导致系统超调量增加。（）（三）简答题（每题10分，共30分）1.简述工业现场“传感器-PLC-执行机构”控制系统的工作流程，并举例说明典型应用场景。2.某生产线采用PROFINET网络实现PLC与变频器的通信，若通信中断，应从哪些方面排查故障？3.分析“开环控制”与“闭环控制”的本质区别，结合工业场景说明各自的适用范围。二、实操技能模拟试题（一）PLC程序设计（30分）场景：某自动化生产线需实现“物料分拣+计数”功能：光电传感器（I0.0）检测物料是否到达分拣工位；当物料到达时，分拣气缸（Q0.0）伸出（保持2秒），将物料推入料箱；计数器（C0）统计分拣数量，每分拣10个物料，报警灯（Q0.1）闪烁（频率1次/秒）。要求：1.完成PLC的I/O地址分配表；2.采用梯形图编程（以西门子S7-1200或三菱FX系列为例）实现控制逻辑；3.说明程序中“防抖动”“计数复位”等细节的处理思路。（二）工业网络配置（20分）场景：某车间有3台PLC（主站：192.168.0.1；从站1：192.168.0.2；从站2：192.168.0.3）需通过PROFINET组网，实现主站对从站的I/O数据读写。要求：1.列出所需的硬件（含通信模块、线缆）与软件工具；2.简述TIAPortal中“设备组态”“网络组态”“I/O映射”的关键步骤；3.说明如何通过“在线诊断”功能排查网络通信故障。（三）设备调试与故障诊断（25分）场景：某变频器驱动的电机启动后“过电流报警”，现场现象为：电机嗡嗡响但不转，变频器显示“OC”故障代码。要求：1.分析可能导致该故障的3个主要原因（从电机、变频器、负载三方面入手）；2.设计故障排查的步骤（含仪器使用：万用表、兆欧表等）；3.给出故障排除后的验证方法（如空载试运行、带载试运行的参数观测）。三、试题解析与考点分析（一）理论题解析1.单选题第3题：变频器转矩提升功能针对低速段（如0-5Hz）电机转矩不足的问题，通过增大电压补偿滑差，因此选B。易错点：考生易混淆“转矩提升”与“V/F控制”的关系，需明确转矩提升是V/F控制的优化策略。2.判断题第2题：Modbus-RTU中从站地址“0”为广播地址，从站接收到指令后仅执行操作但不返回响应，因此题目中“均可响应”的表述错误。考点为工业通信协议的细节，需注意不同协议的广播机制差异。3.简答题第2题：PROFINET通信中断的排查方向包括：①硬件层（网线松动、接口损坏、交换机故障）；②配置层（设备名称冲突、IO映射错误、GSD文件版本不匹配）；③网络层（IP地址冲突、子网掩码错误、交换机VLAN配置）。考生需结合“分层排查”思路，从物理连接到软件配置逐步分析。（二）实操题解析1.PLC程序设计：I/O分配需明确输入（光电传感器→I0.0）、输出（气缸→Q0.0，报警灯→Q0.1），计数器C0类型为增计数。程序需包含：光电信号的上升沿检测（防抖动，如用P_TRIG指令）；定时器T37（2秒）控制气缸缩回；计数器C0的复位逻辑（如C0计数值达10时自动复位，或通过按钮手动复位）；报警灯的闪烁逻辑（用定时器T38、T39交替触发Q0.1）。2.变频器过电流故障：可能原因包括：①电机绕组短路（用兆欧表测绝缘电阻，正常值≥0.5MΩ）；②变频器参数设置错误（如加速时间过短、转矩提升过大）；③负载卡死（检查传送带、联轴器是否阻塞）。排查时需先断电检测电机绝缘，再空载试运行变频器，逐步缩小故障范围。四、备考建议（一）理论知识：构建“模块化”知识体系传感器：按“检测原理（光电/电感/电容）→信号类型（数字量/模拟量）→选型参数（检测距离、响应时间）”梳理核心知识点；PLC编程：对比不同品牌（西门子、三菱）的指令系统，重点掌握“循环扫描机制、中断处理逻辑、数据类型转换”；工业通信：绘制“协议层级图”（物理层→数据链路层→应用层），对比PROFINET、Modbus、EtherCAT的适用场景与配置差异。（二）实操技能：从“仿真实训”到“现场复盘”利用PLC仿真软件（如S7-PLCSIM、GXWorks3仿真）模拟程序运行，验证逻辑漏洞；参与小型项目实践（如搭建传送带分拣系统、改造老旧设备的控制逻辑），积累“故障树分析”经验；复盘典型故障案例（如通信中断、电机过载），记录“现象→假设→验证→解决”的排查流程，强化工程化思维。（三）应试技巧：把握“命题规律”理论题常考“概念辨析”（如模拟量/数字量、开环/闭环控制）与“参数作用”（如变频器加速时间、PLC扫描周期）；实操题聚焦“工程化落地”，需体现