2026年自动化设备技术员实操考核试题及答案

2026年自动化设备技术员实操考核试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在PLC程序中，若需要实现“按下按钮I0.0后，输出Q0.0保持导通，再次按下按钮后断开”，应优先选用以下哪种逻辑结构？A.自锁电路B.互锁电路C.单按钮启停电路D.边沿触发指令答案：C解析：单按钮启停电路通过边沿检测与状态翻转指令实现“一键启停”，无需额外按钮，节省输入点。典型做法是用上升沿检测指令与标志位M配合，实现输出状态翻转。2.某伺服驱动器报警代码为“AL.21”，查阅手册得知为“编码器电池电压低”。现场更换电池后报警依旧，最合理的下一步操作是：A.直接复位报警B.重新设定电机型号C.执行编码器多圈数据清零并重新回零D.更换整个伺服电机答案：C解析：电池掉电会导致多圈绝对值数据丢失，更换电池后必须重新建立零点，否则驱动器仍判定位置不可靠。清零后需重新回零，恢复坐标系。3.在FANUC机器人示教器中，若要将当前点作为P[2]的偏移点，偏移量X+10、Y-5、Z+3（单位mm），应使用的坐标系为：A.关节坐标系B.世界坐标系C.工具坐标系D.用户坐标系答案：D解析：用户坐标系（UFrame）由现场工装确定，偏移量直观对应工装图纸尺寸，便于调试与维护。世界坐标系随机器人安装角度变化，工具坐标系仅反映TCP方向。4.某条输送带采用变频器调速，运行中发现电机在30Hz附近出现明显机械共振，以下措施最有效的是：A.将变频器载波频率提高到8kHzB.启用变频器“跳频”功能，避开29~31HzC.更换更高功率电机D.在电机轴端增加阻尼器答案：B解析：跳频（SkipFrequency）功能可在设定区间内禁止输出频率，直接避开共振点，简单有效。提高载波频率仅降低电磁噪音，对机械共振无实质改善。5.用激光位移传感器测量金属薄板厚度，现场发现数据跳动±0.2mm，下列因素中对精度影响最小的是：A.薄板表面粗糙度B.环境振动C.传感器采样频率D.薄板温度答案：C解析：采样频率影响数据更新速度，不改变单次测量精度。表面粗糙度导致散射，振动带来光斑漂移，温度变化引起材料热胀冷缩，均直接影响精度。6.在EtherCAT网络中，从站ESC芯片的分布式时钟（DC）功能主要解决：A.网络拓扑灵活性B.电缆长度限制C.各从站同步误差D.主站扫描周期答案：C解析：DC通过硬件时间戳补偿传输延迟，实现<1μs的同步精度，满足多轴插补、飞剪等高速同步场合。7.某气缸原配Φ63mm缸径、0.5MPa气源，理论推力约1240N。现需将推力提升至1800N，气源不变，最合理方案为：A.更换Φ80mm缸径气缸B.串联两个Φ63气缸C.改用双作用气缸差压工作D.提高气源至0.8MPa答案：A解析：Φ80气缸在0.5MPa下理论推力约2010N，满足要求且只需更换执行件，无需改造管网。串联气缸同步困难，差压工作推力反向减小，超压运行加剧密封磨损。8.在LabVIEW中，通过ModbusTCP读取保持寄存器40001~40010，数据类型为单精度浮点，应选用：A.单个寄存器读取，再强制转换B.双寄存器合并，使用“TypeCast”到SGLC.直接读取10个U16，再“JoinNumbers”D.使用“ModbusMaster”库中的“ReadFloat”答案：D解析：浮点占2个寄存器，且高低字顺序与厂商相关，库函数已封装字节交换，避免手动移位错误。9.某视觉系统采用500万像素相机，视野120mm×90mm，理论上单像素精度约为：A.0.024mmB.0.036mmC.0.048mmD.0.015mm答案：A解析：2592×1944像素，水平精度120/2592≈0.046mm，垂直精度90/1944≈0.046mm，取平均值约0.024mm（题目选项四舍五入）。10.在STEP7中，对DB块进行“下载到设备”时，若勾选“仅下载更改”，则系统：A.只覆盖发生变化的字节，CPU无需停机B.重新下载整个DB，CPU需停机C.只覆盖变化字节，但需停机确保一致性D.生成对比报告，由用户确认答案：A解析：自TIAPortalV15起，支持“下载更改”不停机，PLC在循环周期空闲时替换差异字节，保持输出不抖动。二、多项选择题（每题3分，共15分）11.关于安全继电器模块PNOZs4，下列说法正确的是：A.支持双通道急停输入B.具备手动/自动复位选择C.最高可达Cat.4/PLeD.支持以太网诊断E.可扩展级联安全输出答案：ABCE解析：s4本体无以太网，需加通信扩展模块才有诊断功能，其余均正确。12.造成伺服电机“飞车”的常见原因有：A.编码器反馈断线B.驱动器UVW相序接反C.制动器未打开D.速度环增益过高E.主回路欠压答案：ABD解析：编码器断线导致速度环开环，相序反接形成正反馈，增益过高引发振荡，三者均可飞车。制动器未打开只会堵转，欠压一般无力矩。13.下列关于SCARA机器人标定的描述，正确的是：A.需建立工具坐标系B.需建立用户坐标系C.需测量各连杆长度D.需输入减速比E.需输入编码器线数答案：ABCD解析：SCARA为开链机构，需DH参数、减速比、编码器线数用于控制器内部模型，但编码器线数在出厂已固化，现场标定无需重复输入。14.在气动回路中，能快速排气以提高气缸速度的元件有：A.快速排气阀B.梭阀C.节气阀D.增压阀E.真空发生器答案：A解析：快速排气阀直接加大排气口通径，降低背压。梭阀用于信号选择，节气阀用于调速，增压阀提高压力，真空发生器产生负压，均不直接加速排气。15.下列关于工业以太网电缆的说法，正确的是：A.CAT5eUTP可用于100MHzEtherCATB.弯曲半径不得小于电缆外径5倍C.屏蔽层应两端360°接地D.与动力电缆平行间距≥20cmE.现场制作RJ45需使用T568B线序答案：ABD解析：屏蔽层应单端接地避免环流，两端接地仅适用于高频>30MHz且两端等电位良好。EtherCAT对帧结构敏感，T568A/B均可，但需全链路统一。三、判断题（每题1分，共10分）16.在G代码中，G01与G1等价。答案：√17.使用PNP接近开关时，PLC输入模块必须选择漏型。答案：×解析：PNP对应源型输入，漏型需NPN。18.增量式编码器掉电后必须重新回零。答案：√19.变频器设置电机额定电流时，可略大于电机铭牌值以提高过载能力。答案：×解析：过大会导致电机过热，应严格按铭牌设定。20.在RobotStudio中，虚拟示教器与真实示教器固件版本必须一致，否则无法下载程序。答案：√21.使用激光打标机时，焦距偏移±2mm对打标深度无明显影响。答案：×解析：激光束腰半径随离焦量急剧增大，能量密度下降，深度显著减小。22.在TIAPortal中，FB的Static变量在每次调用时重新初始化。答案：×解析：Static变量保持上次值，仅Temp变量重新初始化。23.视觉软件Halcon中，算子“threshold”支持自动Otsu阈值。答案：√24.当使用RS-485通信时，终端电阻一般取120Ω，安装在物理端点。答案：√25.在气动系统里，油雾器应安装在减压阀之后，靠近执行元件。答案：√四、填空题（每空2分，共20分）26.某三相异步电机额定功率7.5kW，额定电流15.4A，功率因数0.88，效率0.92，则额定输入功率为________kW。答案：8.15解析：P_in=P_out/η=7.5/0.92≈8.15kW。27.在SolidWorks中，将零件A插入装配体后，欲使A的右视基准面与装配体前视基准面重合，应添加________配合关系。答案：重合28.某线性模组导程5mm，伺服电机编码器23位单圈，电子齿轮比设为1:1，则单脉冲位移为________μm。答案：0.0596解析：2^23=8388608脉冲/圈，5mm/8388608≈0.0596μm。29.在LabVIEW公式节点中，计算自然对数应使用函数________。答案：log30.某电容式传感器标称检测距离10mm，实际安装时目标为塑料，则检测距离将________（增大/减小）。答案：减小解析：塑料介电常数远低于金属，耦合电容变化量小，有效距离缩短。31.在FANUC机器人中，将UO[1]配置为“CMDENABLE”信号，需进入________菜单。答案：IO→UOP32.使用千分表测量径向跳动时，表头应与轴线________，读数最大差值即为跳动值。答案：垂直33.在西门子S7-1500中，使用“MC_MoveVelocity”指令时，需指定________参数以切换加减速曲线。答案：jerk34.某温控器PID参数为P=8，I=120s，D=30s，当温度稳态误差为2℃时，积分作用输出变化率为________%/s。答案：0.0667解析：积分作用变化率=P×e/I=8×2/120=0.0667%/s。35.在电气图纸中，表示“现场总线DeviceNet”的线型代号为________。答案：双线加菱形节点五、简答题（每题10分，共30分）36.现场一台伺服驱动器频繁报“AL.85”（编码器初始错误），已确认编码器电缆插头无松脱。请给出系统排查步骤与解决措施。答案：1)断电测量插头5V、0V、SD+、SD-对屏蔽层电阻，确认无短路；2)用示波器观察SD+、SD-差分波形，正常为1Vpp正弦，若幅值不足则怀疑驱动器口损坏；3)互换同型号电机编码器电缆，若报警转移则为电缆隐性断线；4)将电机拆下，手旋轴观察驱动器“编码器计数值”是否累加，若不动则编码器本体损坏；5)若值可累加但开机仍报错，检查电池电压（多圈型）应≥3.2V，否则更换；6)进入调试软件执行“编码器调零”，若失败则更换电机；7)更新驱动器固件至最新版本，排除软件BUG；8)最终无效则更换驱动器主板。37.某工位使用SCARA机器人完成PCB插件，节拍要求2.5s，实际测得3.1s。分析可能瓶颈并提出优化方案。答案：瓶颈分析：1)路径示教点过于保守，加减速段占比高；2)插件力控速度设为10mm/s，冗余；3)视觉拍照耗时400ms，采用串行流程；4)供料器为振动盘，出料间隔不稳定；5)末端治具为双夹爪，但仅单夹爪工作，另一只空回程。优化方案：1)重新用“PathOptimizer”生成最优轨迹，将速度由50%提至80%，加速度由2000mm/s²提至3500mm/s²，经仿真振动在允许范围；2)插件段启用“ForceControl”+“SpeedOverride”，当力<2N时速度倍率自动×2，减少空行程；3)视觉改为飞拍（FlyingVision），曝光时间缩短至5ms，触发信号由编码器锁存，拍照移至机器人减速段，节省200ms；4)振动盘加光纤计数反馈，PLC采用PID调节振幅，使出料间隔稳定在1.8s±50ms；5)治具改为双夹爪交替插件，机器人在左夹爪插件时，右夹爪已取料，节省约0.4s；6)最终节拍降至2.3s，满足要求。38.现场一条输送带采用变频器+异步电机，启动瞬间出现“OC”过流跳闸，已确认电机绝缘良好、负载无卡滞。请给出详细诊断流程及解决方案。答案：诊断流程：1)查看跳闸瞬间电流值，若达额定3倍以上，怀疑短路；2)断开电机线，空载启动变频器，若仍跳闸则为模块或驱动板故障；3)空载正常则带电机，逐步升频，观察5Hz时电流，若已超额定，检查电机相间电阻是否平衡；4)测直流母线电压，若低于500V（380V级），检查进线是否缺相；5)检查机械制动器是否未完全释放，用钳流表对比机械侧与电气侧电流；6)查看变频器参数，若启动方式设为“直接启动”且转矩提升过大，将转矩补偿降至5%；7)延长加速时间由5s改为20s，观察是否仍跳闸；8)若长时加速仍跳，测电机反电势，若反电势波形畸变，则电机匝间短路。解决方案：1)进线缺相则更换接触器；2)制动器未释放则调整弹簧或更换制动整流器；3)转矩补偿过大则改用“S曲线启动”，初始转矩由150%降至80%；4)加速时间设为15s，满足工艺；5)若电机匝间短路，更换电机；6)最终空载电流降至4.2A（额定15.4A的27%），带载启动平稳，OC故障消除。六、实操题（共105分）39.伺服压力机标定与曲线绘制（30分）任务描述：现场有一台伺服压力机，额定压力20kN，采用23位绝对值编码器+压力传感器（0~10V对应0~30kN）。请完成：1)建立压力-电流标定表（5点）；2)用TIAPortal编写FB，实现压力闭环，给定5kN，速度10mm/s，下压至5kN后保压1s，再以20mm/s回程；3)用WinCC记录实际压力曲线，导出CSV；4)计算稳态误差与超调量。实施步骤与评分：1)使用标准测力仪加压0、5、10、15、20kN，记录PLCAI通道电压值，线性拟合Y=0.333X-0.02，R²=0.9998（5分）；2)FB接口：输入“Force_SP”“Vel_Down”“Vel_Up”“HoldTime”，输出“Force_PV”“Pos_PV”“Done”，采用PID（P=2，I=0.5s，D=0），采样周期2ms（10分）；3)WinCC变量归档周期10ms，曲线时间轴0~5s，压力轴0~6kN，导出CSV含两列：Time_ms、Force_PV（5分）；4)实测稳态误差±30N，超调量0.8%，满足±1%要求（10分）。40.机器人视觉定位编程（35分）任务描述：在FANUCLRMate200iD/7L上，用iRVision2D完成散乱PCB圆孔定位，圆孔Φ4mm，中心作为插件插入点。要求：1)建立相机坐标系UFrame，九点标定误差<0.05mm；2)拍照后识别圆孔，输出X、Y、Angle；3)机器人取料后修正角度，插入孔位，插入深度3mm，力控阈值5N；4)节拍<4s，成功率>99%。实施步骤与评分：1)用九宫格标定板，机器人携带相机走九点，视觉标定结果MaxError=0.038mm（8分）；2