2026年PLC触摸屏联动调试员实操考核试题及答案

2026年PLC触摸屏联动调试员实操考核试题及答案考生须知1.考核时间：连续240min，迟到15min视为弃考。2.工位已提供：西门子S7-1500PLC（CPU1511-1PN）、KTP700彩色触摸屏、G120变频器、三相异步电机、编码器、光电传感器、电磁阀组、24V开关电源、万用表、网线、Profinet电缆、螺丝刀、微型示波器、绝缘手套、安全围栏。3.所有I/O地址、变量名、程序块名称须与试卷完全一致，大小写敏感。4.调试完成后须举手示意，裁判一次性评分，禁止二次下载。5.违反安全规程直接终止考核，成绩记零分。————————试卷正文————————一、单选题（每题2分，共20分）1.在TIAPortalV19中，将KTP700的“启动画面”设置为默认模板的正确操作是A.右键“画面”→“设置为启动画面”B.在“运行系统设置”→“调度器”中添加C.在“设备组态”→“HMI”→“常规”→“启动画面”下拉选择D.在“用户管理”→“权限”中勾选答案：C解析：启动画面只能在设备组态的HMI常规属性里指定，其他入口均无效。2.若ProfinetIRT环网中某一从站掉线，PLC默认的更新时间为A.128μsB.256μsC.512μsD.1ms答案：C解析：IRT环网掉线后，PLC自动降阶为RT，最小更新周期512μs。3.在SCL语言中，下列代码段执行后变量a的值是VARa:INT:=0;b:ARRAY[0..2]OFINT:=[3,5,7];END_VARa:=b[ORD('2')ORD('0')];A.2B.5C.7D.0答案：C解析：字符'2'的ASCII码减去'0'的ASCII码得2，访问b[2]即7。4.触摸屏“IO域”想要显示PLC中REAL类型变量，但小数位数始终为0，原因是A.PLC变量未设置“保留”B.触摸屏变量未勾选“线性标定”C.“格式”属性未选择“999.99”D.HMI运行语言未设置中文答案：C解析：格式属性决定小数位，与标定、语言无关。5.变频器G120通过Profinet与PLC通信，其标准报文352的字节长度为A.4字节B.8字节C.12字节D.20字节答案：D解析：报文352含2字状态字、2字实际值、2字控制字、2字设定值、4字制造商专用，共20字节。6.在PLC中启用“组织块OB82”的目的是A.处理循环中断B.处理诊断中断C.处理时间错误D.处理通信错误答案：B解析：OB82用于I/O模块诊断中断。7.触摸屏按钮的“事件”→“单击”中，若同时调用“SetBit”与“ResetBit”同一Bool变量，结果是A.置位优先B.复位优先C.冲突报错D.取决于触发顺序答案：A解析：SetBit执行先于ResetBit，最终为1。8.编码器2048线/转，4倍频后，电机每转脉冲数为A.2048B.4096C.8192D.16384答案：C解析：2048×4=8192。9.若PLC扫描周期为10ms，PID控制器采样时间设为5ms，则A.系统自动降为10msB.报错无法下载C.控制器按5ms运行，但精度下降D.控制器按10ms运行，精度不变答案：B解析：采样时间不得小于扫描周期，否则编译报错。10.在触摸屏“趋势视图”中，若曲线突然变为一条水平线，最可能原因是A.PLC变量被强制B.趋势缓冲区溢出C.曲线颜色设为白色D.Y轴量程过大答案：B解析：缓冲区溢出后停止记录，曲线保持最后值。二、多选题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）11.下列哪些操作会导致PLC进入STOP模式A.循环超时B.机架故障C.编程设备在线删除OB1D.触摸屏变量地址越界E.强制变量超过最大数量答案：A、B、C解析：D仅导致HMI报警，E仅提示警告。12.关于ProfinetMRP环网，正确的是A.需启用MRPManagerB.环网恢复时间<200msC.交换机需支持HRPD.PLC可作为MRPClientE.环网端口需手动关闭生成树答案：A、B、D、E解析：HRP是Hirschmann私有协议，非必需。13.在触摸屏“配方”功能中，必须设置A.配方变量B.配方存储路径C.配方视图D.记录变量E.数据记录触发位答案：A、B、C解析：D、E属于数据记录，非配方必需。14.下列哪些指令可用于实现电机精确定位A.MC_MoveRelativeB.MC_MoveAbsoluteC.MC_MoveVelocityD.MC_HaltE.MC_Power答案：A、B、D解析：C为速度模式，E为使能，均非定位。15.关于安全PLC与普通PLC区别，正确的是A.安全PLC支持F-FBB.安全PLC需通过TÜV认证C.安全I/O必须双通道D.安全PLC扫描周期固定E.安全PLC无法使用标准DB答案：A、B、C、D解析：安全PLC可使用标准DB，但需隔离。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）16.触摸屏“棒图”控件可直接绑定ARRAY类型变量。答案：×解析：棒图仅支持单个标量，需索引后绑定。17.在SCL中，FOR循环上限可为变量。答案：√解析：SCL支持动态上限。18.G120变频器故障代码F07901表示电机堵转。答案：√解析：F07901=Motorblocked。19.PLC与HMI通过TCP/IP可直接交换DB块，无需OPC。答案：×解析：需OPC或Profinet协议支持。20.编码器电源线反接会导致脉冲丢失但无硬件损坏。答案：×解析：反接可能烧毁编码器。21.触摸屏“用户视图”可实现多级权限登录。答案：√解析：用户视图支持角色分级。22.在TIA中，FB的Static变量可在HMI直接读写。答案：√解析：只要取消“优化块访问”即可。23.若PLCIP为192.168.0.1，HMIIP为192.168.1.1，二者可通过交换机通信。答案：×解析：不同子网需路由。24.变频器斜坡时间设置越长，电机启动电流越大。答案：×解析：斜坡越长，电流越小。25.在触摸屏“报警类别”中，Error级别报警必须确认才能消失。答案：√解析：Error类默认需确认。四、填空题（每空2分，共20分）26.在TIAPortal中，创建全局DB时，若取消“________”选项，则HMI无法直接访问其变量。答案：优化的块访问27.编码器A、B相相位差为________度。答案：9028.若PLC扫描周期为6ms，PID采样时间应设为________ms的整数倍。答案：629.触摸屏“调度器”功能可用来实现________切换画面。答案：定时30.G120变频器参数P1070用于设置________源。答案：主设定值31.在SCL中，将REAL转换为DINT，应使用指令________。答案：ROUND32.若Profinet线序为橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕，则此为________类网线。答案：T568B33.触摸屏“历史数据”默认存储在________分区。答案：\Flash\Logs34.PLC组织块OB100为________启动组织块。答案：暖启动35.在TIA中，使用________指令可读取系统时间。答案：RD_SYS_T五、综合实操题（共135分）项目背景某灌装线需完成“自动进瓶—灌装—称重—剔除—计数”流程。PLCCPU1511-1PN通过Profinet控制G120变频器驱动传送带，KTP700完成人机交互。编码器安装于主动辊，2048线，4倍频。称重模块为SIWAREXWP321，Profinet集成。光电传感器P1检测进瓶，P2检测到位，称重位P3，剔除位P4。电磁阀Y1控制灌装阀，Y2控制剔除气缸。要求：1.手动/自动模式切换；2.自动模式：进瓶到位→灌装3s→称重合格（≥450g且≤500g）→放行；不合格→剔除；3.传送带速度HMI可设，范围5–25Hz；4.每班产量≥3000瓶，HMI显示实时产量、合格率、平均重量；5.报警：超重（>500g）、欠重（<450g）、变频器故障、称重模块故障；6.断电保持：产量、合格率、平均重量；7.安全：急停按下，传送带自由停车，灌装阀立即关闭，HMI弹出红色报警；8.编码器脉冲计算行走距离，1mm=3.2脉冲，HMI可显示当前瓶位；9.趋势视图记录最近100瓶重量曲线；10.配方功能：存储5组灌装时间（2.5s、3s、3.5s、4s、4.5s）。任务分解与评分细则A.硬件组态与网络配置（15分）1.正确插入CPU1511-1PN、KTP700、G120、WP321，分配设备名：plc1、hmi1、drv1、swx1。（2分）2.设置PLCIP：192.168.0.10，HMI：192.168.0.11，G120：192.168.0.12，WP321：192.168.0.13，子网掩码255.255.255.0。（2分）3.配置IRT域，MRP环网，PLC为Manager，其余为Client，环网端口正确。（3分）4.G120报文选择Standardtelegram352，WP321选择SIWAREXtelegram750。（2分）5.编码器高速计数模块HSC1，工作模式：A/Bquadruple，滤波0.8ms。（2分）6.数字量输入：P1-I0.0，P2-I0.1，P3-I0.2，P4-I0.3；输出：Y1-Q0.0，Y2-Q0.1；变频器启停Q0.2。（2分）7.急停按钮I0.7，常闭点，硬件中断OB40。（2分）B.软件编程（40分）1.创建全局DB“GDB”，取消优化访问，变量如下：（5分）Mode:INT0=手动1=自动Speed_Hz:REAL可保持FillTime:REAL可保持ProdCount:DINT可保持OKCount:DINT可保持AvgWeight:REAL可保持AlarmWord:WORDPosition:REALWeight:REALRecipeNo:INT0–42.创建FB“FB_Motor”，接口：（5分）Input:EnableBOOL,FreqREAL,AlarmWORDOutput:ActualFreqREAL,ReadyBOOL,ErrorBOOLInOut:—Static:—Temp:—功能：通过报文352控制G120，故障字>0则Error=TRUE。3.创建FB“FB_Fill”，接口：（5分）Input:StartBOOL,TimeREAL,EStopBOOLOutput:DoneBOOL,BusyBOOLStatic:TON_instTON功能：Start上升沿启动定时器，定时到Done置位，EStop复位。4.创建FB“FB_Weigh”，接口：（5分）Input:TriggerBOOL,RawWeightREALOutput:OKBOOL,OverBOOL,UnderBOOL,StableWeightREALStatic:TOF_instTOF,FilterREAL功能：Trigger后TOF延时200ms稳定，判断范围450–500g。5.创建FB“FB_Reject”，接口：（3分）Input:ExecuteBOOLOutput:DoneBOOLStatic:TON_instTON功能：Execute置位气缸500ms，Done返回。6.创建FB“FB_Pos”，接口：（3分）Input:PulseDINT,ScaleREALOutput:mmREAL功能：mm=Pulse/Scale。7.主循环OB1调用以上FB，数据块实例化：DB_Motor、DB_Fill、DB_Weigh、DB_Reject、DB_Pos。（4分）8.中断OB40（急停）立即复位Q0.0、Q0.1、Q0.2，置位AlarmWord.0。（3分）9.创建OB100，初始化Speed_Hz=15.0，FillTime=3.0，ProdCount=0。（2分）10.创建OB121（编程错误）置位AlarmWord.1。（2分）C.HMI画面设计（30分）1.启动画面：公司Logo、考试号、进入按钮。（2分）2.主画面：模式切换按钮，文字动态“手动/自动”。（2分）速度设定IO域，限制5–25，绑定Speed_Hz。（2分）产量、合格率、平均重量显示。（2分）实时位置显示，单位mm，1位小数。（2分）趋势视图，曲线重量，X轴100瓶，Y轴400–520g。（3分）报警条，红色闪烁，确认按钮。（2分）3.配方画面：下拉列表选择RecipeNo0–4。（2分）加载、保存、另存按钮。（3分）显示当前FillTime。（2分）4.报警画面：报警类别：Error、Warning、Info。（2分）详细文本：超重、欠重、变频故障、称重模块故障、急停。（3分）报警记录可导出CSV。（3分）D.调试与测试（40分）1.下载无报错，PLC运行绿灯。（5分）2.手动模式：按下“正转”按钮，传送带15Hz运行，编码器脉冲增加，HMI位置显示正确。（5分）3.自动模式空瓶测试：遮挡P1→P2，Y1打开3s，灌装结束，P3称重合格，放行，产量+1，OK+1。（8分）4.不合格测试：模拟重量480g（合格），510g（超重），440g（欠重），Y2动作，剔除灯亮，报警文本正确。（8分）5.急停测试：任意时刻按下急停，传送带停，Y1关，HMI弹红色报警，释放后需手动复位。（5分）6.断电保持测试：断电前ProdCount=50，上电后仍为50。（4分）7.配方测试：选择RecipeNo=1，FillTime变为2.5s，实际灌装2.5s。（5分）E.职业素养与6S（10分）1.穿戴绝缘手套、安全鞋。（2分）2.工具摆放整齐，线路捆扎，标签清晰。（3分）3.考试结束清理工位，垃圾分类。（3分）4.无野蛮操作、无工具损坏。（2分）六、故障排除题（共20分）情景：自动运行时，偶尔出现“称重超时”报警，导致停机。已知：P3传感器正常；称重模块指示灯常绿；传送带速度20Hz；程序中TOF延时200ms；示波器测得称重模块数据刷新周期约150ms。要求：1.写出故障原因分析步骤；（5分）2.给出两种解决方案并说明优劣；（10分）3.说明如何验证故障已排除。（5分）答案：1.步骤：a.监控Trigger信号，发现P3触发后瓶体抖动，导致Trigger抖动；b.称重模块数据更新150ms，TOF200ms内若Trigger断开再闭合，会重新计时；c.最终StableWeight未能在限定时间内有效，超时报警。2.方案：a.软件滤波：Trigger增加5ms延时滤波，防抖；优点无需硬件，缺点响应略慢。b.机械加固：在称重位增加夹瓶机构，减少抖动；优点稳定，缺点成本增加。3.验证：连续运行1000瓶，监控报警记录，无“称重超时”记录；示波器观察Trigger波形，抖动<1ms；合格率提升≥0.5%。七、计算与简答题（共20分）36.已知传送带滚筒直径120mm，编码器8192脉冲/转，电机额定转速1450rpm，减速比1:15，求：a.传送带线速度m/min；（5分）b.若要求瓶间距200mm，编码器脉冲数/瓶；（5分）c.PLC扫描周期10ms，计算速度环PID采样时间最大误差角度。（5分）d.简述如何抑制高速计数累计误差。（5分）答案：a.滚筒周长=π×0.12=0.377m，减速后转速1450/15=96.67rpm，线速度=0.377×96.67=36.4m/min。b.每米脉冲数=8192/0.377=21730脉冲/m，200mm=0.2m，脉冲=21730×0.2=4346脉冲。c.10ms内行走距离=36.4/60×0.01=0.00607m=6.07mm，对应角度=6.07/200×360=10.9°。d.定期用光电开关清零累计值；使用绝对值编码器；提高扫描频率；软件滑动平均滤波。八、程序改错（10分）以下SCL代码意图实现“电机运行10s后自动停止”，但运行后电机不停，请指出两处错误并修正。VARTON_0:TON;Motor:BOOL;END_VARTON_0(IN:=Motor,PT:=T#10s);IFTON_0.QTHENMotor:=FALSE;END_IF;答案：错误1：Motor由外部控制，内部赋值无效，应使用中间变量。错误2：TON_0在Motor为FALSE时立即复位，无法自保持。修正：VARTON_0:TON;MotorCmd:BOOL;Motor:BOOL;END_VARMotorCmd:=Motor;TON_0(IN:=MotorCmd,PT:=T#10s);IFTON_0.QTHENMotorCmd:=FALSE;END_IF;Motor:=MotorCmd;九、连线题（10分）将左侧术语与右侧描述正确配对，写序号即可。左侧：1.MRP2.IRT3.GSD4.HMI5.OB83右侧：a.人机界面b.拔插模块中断c.环网冗余协议d.等时实时e.设备描述文件答案：1-c2-d3-e4-a5-b十、开放编程题（20分）请用SCL编写函数块FB_CurveFit，输入数组X、Y各10点，输出一次线性回归斜率k与截距b，要求不使用TIA自带统计指令，需手写最小二乘法。接口：TYPETRealArray:ARRAY[1..10]OFREAL;END_TYPEFUNCTION_BLOCKFB_CurveFitVAR_INPUTX:TRealArray;Y:TRealArray;END_VARVAR_OUTPUTk:REAL;b:REAL;Valid:BOOL;END_VARVARi:INT;sumX,sumY,sumXY,sumX2:REAL;n:REAL:=10.0;denom:REAL;END_VAR答案：sumX:=0.0;sumY:=0.0;su