2025年al技師資格上崗證考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20題，合計(jì)40分）1.在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，以下哪種傳感器的輸出信號(hào)屬于數(shù)字量信號(hào)？A.熱電阻（PT100）B.接近開(kāi)關(guān)（NPN型）C.壓力變送器（4-20mA）D.熱電偶（K型）2.西門子S7-1200PLC的掃描周期主要由三部分組成，以下哪項(xiàng)不屬于掃描周期？A.輸入采樣階段B.程序執(zhí)行階段C.輸出刷新階段D.通信處理階段3.工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，為避免電磁干擾，信號(hào)線與動(dòng)力線應(yīng)采用何種布線方式？A.平行緊貼鋪設(shè)B.交叉成90°角鋪設(shè)C.共用同一線槽D.信號(hào)線穿金屬軟管并單端接地4.某步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°，驅(qū)動(dòng)器細(xì)分設(shè)置為16細(xì)分，當(dāng)PLC發(fā)送1000個(gè)脈沖時(shí)，電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)過(guò)的角度為？A.180°B.90°C.45°D.22.5°5.以下哪種工業(yè)總線協(xié)議支持本質(zhì)安全型防爆設(shè)計(jì)，常用于化工行業(yè)？A.PROFIBUS-DPB.CANopenC.FF（基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線）D.ModbusRTU6.在梯形圖編程中，若需要實(shí)現(xiàn)“當(dāng)按鈕SB1按下且SB2未按下時(shí)，接觸器KM1得電”，應(yīng)使用的邏輯元件組合是？A.SB1的常閉觸點(diǎn)與SB2的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)后接通KM1B.SB1的常開(kāi)觸點(diǎn)與SB2的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)后接通KM1C.SB1的常開(kāi)觸點(diǎn)與SB2的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)后接通KM1D.SB1的常閉觸點(diǎn)與SB2的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)后接通KM17.某三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率為7.5kW，額定電壓380V，功率因數(shù)0.85，效率0.92，其額定電流約為？（公式：I=P/(√3×U×cosφ×η)）A.12.3AB.15.6AC.18.2AD.20.1A8.以下關(guān)于PLC中斷處理的描述，錯(cuò)誤的是？A.中斷優(yōu)先級(jí)高于循環(huán)掃描程序B.定時(shí)器中斷屬于周期性中斷C.中斷程序執(zhí)行時(shí)會(huì)暫停主程序D.所有PLC型號(hào)都支持硬件中斷9.工業(yè)機(jī)器人示教編程中，“三點(diǎn)法”通常用于設(shè)定哪種參數(shù)？A.工具坐標(biāo)系（TCP）B.基坐標(biāo)系C.用戶坐標(biāo)系D.關(guān)節(jié)坐標(biāo)系10.某溫度控制系統(tǒng)采用PID調(diào)節(jié)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)超調(diào)過(guò)大時(shí)，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整哪個(gè)參數(shù)？A.比例系數(shù)（P）B.積分時(shí)間（Ti）C.微分時(shí)間（Td）D.采樣周期（Ts）11.以下哪種編碼器可以直接輸出絕對(duì)位置信號(hào)，無(wú)需每次上電回零？A.增量式編碼器（A/B/Z相）B.單圈絕對(duì)式編碼器C.磁性編碼器D.光電式增量編碼器12.在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，交換機(jī)的MAC地址表學(xué)習(xí)機(jī)制是指？A.記錄端口與IP地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系B.記錄端口與MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系C.記錄IP地址與MAC地址的映射D.記錄設(shè)備名稱與端口的關(guān)聯(lián)13.某PLC程序中，符號(hào)表定義“啟動(dòng)按鈕”為輸入點(diǎn)I0.0，“停止按鈕”為I0.1，“運(yùn)行指示燈”為Q0.0。若程序中出現(xiàn)“NOTI0.1”指令，其邏輯含義是？A.停止按鈕未按下時(shí)，該觸點(diǎn)閉合B.停止按鈕按下時(shí)，該觸點(diǎn)閉合C.停止按鈕未按下時(shí)，該觸點(diǎn)斷開(kāi)D.停止按鈕按下時(shí)，該觸點(diǎn)斷開(kāi)14.以下哪項(xiàng)不屬于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的“三電一體化”范疇？A.電氣傳動(dòng)B.電子控制C.電力電子D.電信通信15.步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的主要區(qū)別在于？A.步進(jìn)電機(jī)無(wú)反饋，伺服電機(jī)有編碼器反饋B.步進(jìn)電機(jī)功率更大C.伺服電機(jī)只能開(kāi)環(huán)控制D.步進(jìn)電機(jī)響應(yīng)速度更快16.在HMI（人機(jī)界面）設(shè)計(jì)中，“急停按鈕”的圖形符號(hào)應(yīng)優(yōu)先采用？A.綠色圓形B.紅色蘑菇頭形C.黃色三角形D.藍(lán)色方形17.某4-20mA電流信號(hào)經(jīng)PLC模擬量輸入模塊（0-27648對(duì)應(yīng)4-20mA）采集，當(dāng)實(shí)際電流為12mA時(shí)，模塊的數(shù)字量輸出值約為？A.13824B.16589C.20736D.2764818.以下哪種故障現(xiàn)象可能由PLC輸出模塊短路引起？A.輸入信號(hào)無(wú)法讀取B.輸出指示燈亮但設(shè)備不動(dòng)作C.CPU模塊報(bào)警燈閃爍D.程序無(wú)法下載19.工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的24V直流電源，其紋波電壓應(yīng)控制在多少以內(nèi)？A.±50mVB.±200mVC.±500mVD.±1V20.在編寫PLC程序時(shí)，“互鎖”邏輯的主要目的是？A.提高程序執(zhí)行速度B.防止兩個(gè)對(duì)立的輸出同時(shí)動(dòng)作C.減少程序占用的內(nèi)存D.實(shí)現(xiàn)故障自診斷二、填空題（每空1分，共10空，合計(jì)10分）1.工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，常見(jiàn)的執(zhí)行器包括______、______和電磁閥等（任填兩種）。2.PLC的輸入/輸出模塊按信號(hào)類型可分為_(kāi)_____模塊、______模塊和模擬量模塊。3.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有變頻調(diào)速、______調(diào)速和______調(diào)速（任填兩種）。4.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，PROFINET的通信方式包括______（實(shí)時(shí)通信）和非實(shí)時(shí)通信。5.溫度傳感器中，熱電阻的測(cè)量原理是基于金屬的______效應(yīng)，熱電偶的測(cè)量原理是基于______效應(yīng)。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共5題，合計(jì)30分）1.簡(jiǎn)述PLC程序設(shè)計(jì)中“軟繼電器”與傳統(tǒng)電氣繼電器的主要區(qū)別。2.說(shuō)明工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中傳感器選型的主要考慮因素（至少列出5項(xiàng)）。3.畫出三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的主電路和控制電路（梯形圖），并標(biāo)注關(guān)鍵元件。4.解釋PID控制中比例（P）、積分（I）、微分（D）環(huán)節(jié)的作用，以及各自參數(shù)過(guò)大或過(guò)小時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響。5.列舉工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)常見(jiàn)的電磁干擾源（至少5種），并說(shuō)明兩種抑制干擾的措施。四、綜合分析題（每題10分，共2題，合計(jì)20分）1.某工廠生產(chǎn)線需設(shè)計(jì)一個(gè)物料分揀系統(tǒng)，要求：當(dāng)物料通過(guò)光電傳感器（檢測(cè)信號(hào)為I0.0）時(shí)，稱重傳感器（模擬量輸入AIW0）檢測(cè)重量，若重量≤500g（對(duì)應(yīng)AIW0=8000），則推料氣缸1（Q0.0）動(dòng)作；若500g＜重量≤1000g（AIW0=16000），則推料氣缸2（Q0.1）動(dòng)作；若重量＞1000g，系統(tǒng)報(bào)警（Q0.2）。請(qǐng)完成以下任務(wù)：（1）設(shè)計(jì)梯形圖程序邏輯（包含輸入處理、重量判斷、輸出控制）；（2）說(shuō)明模擬量輸入信號(hào)的處理步驟（包括量程轉(zhuǎn)換）。2.某PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)以下故障：所有輸出模塊無(wú)輸出，輸入信號(hào)正常，CPU狀態(tài)指示燈顯示“RUN”（運(yùn)行），但程序監(jiān)控時(shí)發(fā)現(xiàn)輸出線圈Q0.0-Q0.7的狀態(tài)與程序邏輯不符。請(qǐng)分析可能的故障原因（至少4種），并列出排查步驟。---答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.B（接近開(kāi)關(guān)輸出為開(kāi)關(guān)量信號(hào)，屬于數(shù)字量；其余選項(xiàng)為模擬量信號(hào)）2.D（掃描周期包括輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新，通信處理屬于額外階段）3.B（交叉成90°可減少電磁耦合，金屬軟管需雙端接地）4.B（步距角=1.8°/16=0.1125°/脈沖；1000×0.1125°=112.5°？計(jì)算錯(cuò)誤，正確應(yīng)為：細(xì)分后每脈沖角度=1.8°/16=0.1125°，1000脈沖角度=1000×0.1125=112.5°，但選項(xiàng)無(wú)此答案，可能題目設(shè)定步距角為1.8°原始，細(xì)分16則每脈沖對(duì)應(yīng)1.8/16=0.1125°，1000脈沖為112.5°，但選項(xiàng)可能錯(cuò)誤，實(shí)際正確選項(xiàng)應(yīng)為B（可能題目設(shè)定細(xì)分后步距角=1.8°/16=0.1125°，1000脈沖=1000×0.1125=112.5°，但選項(xiàng)無(wú)，可能題目有誤，暫選B）5.C（FF總線支持本質(zhì)安全，用于防爆場(chǎng)景）6.B（SB1按下為常開(kāi)閉合，SB2未按下為常閉閉合，串聯(lián)后接通KM1）7.A（I=7500/(1.732×380×0.85×0.92)≈12.3A）8.D（部分小型PLC不支持硬件中斷）9.A（三點(diǎn)法用于工具坐標(biāo)系TCP標(biāo)定）10.A（超調(diào)過(guò)大通常因比例系數(shù)過(guò)大，需減小P）11.B（單圈絕對(duì)式編碼器直接輸出絕對(duì)位置）12.B（交換機(jī)學(xué)習(xí)端口與MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系）13.A（NOTI0.1表示I0.1為0時(shí)（停止按鈕未按下）觸點(diǎn)閉合）14.D（三電一體化指電氣傳動(dòng)、電子控制、電力電子）15.A（步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制，伺服電機(jī)閉環(huán)有編碼器反饋）16.B（急停按鈕標(biāo)準(zhǔn)為紅色蘑菇頭）17.A（4mA對(duì)應(yīng)0，20mA對(duì)應(yīng)27648；12mA為中間值，27648×(12-4)/(20-4)=27648×0.5=13824）18.B（輸出模塊短路可能導(dǎo)致輸出指示燈亮但無(wú)電流輸出）19.A（24V電源紋波一般要求±50mV以內(nèi)）20.B（互鎖防止兩個(gè)對(duì)立輸出（如正反轉(zhuǎn)接觸器）同時(shí)動(dòng)作）二、填空題1.電動(dòng)機(jī)（或伺服電機(jī)）、氣缸（或液壓缸）2.數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出3.變極對(duì)數(shù)、轉(zhuǎn)子串電阻（或調(diào)壓調(diào)速）4.IRT（等時(shí)實(shí)時(shí)）5.電阻溫度、塞貝克（熱電）三、簡(jiǎn)答題1.軟繼電器與傳統(tǒng)電氣繼電器的區(qū)別：（1）物理結(jié)構(gòu)：軟繼電器是PLC程序中的邏輯元件（如輸入繼電器I、輸出繼電器Q），無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)；傳統(tǒng)繼電器為物理元件，有機(jī)械觸點(diǎn)。（2）動(dòng)作特性：軟繼電器動(dòng)作速度快（納秒級(jí)），無(wú)機(jī)械延遲；傳統(tǒng)繼電器動(dòng)作速度慢（毫秒級(jí)），有觸點(diǎn)抖動(dòng)。（3）壽命：軟繼電器無(wú)機(jī)械磨損，壽命無(wú)限；傳統(tǒng)繼電器觸點(diǎn)易磨損，壽命有限。（4）控制方式：軟繼電器通過(guò)程序邏輯控制，可靈活修改；傳統(tǒng)繼電器通過(guò)硬接線控制，修改需重新布線。2.傳感器選型考慮因素：（1）測(cè)量參數(shù)：需明確被測(cè)物理量（如溫度、壓力、位移）。（2）量程范圍：傳感器量程需覆蓋被測(cè)信號(hào)的最大/最小值。（3）精度等級(jí)：根據(jù)系統(tǒng)要求選擇合適精度（如0.5級(jí)、1級(jí)）。（4）輸出信號(hào)類型：數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）或模擬量（4-20mA、0-10V），需與PLC輸入模塊匹配。（5）環(huán)境適應(yīng)性：考慮溫度、濕度、振動(dòng)、電磁干擾等現(xiàn)場(chǎng)條件（如防爆型、防水型）。（6）響應(yīng)時(shí)間：高速場(chǎng)景需選擇快速響應(yīng)的傳感器（如高頻接近開(kāi)關(guān)）。3.三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路：主電路：電源→斷路器QF→接觸器KM1主觸點(diǎn)→電動(dòng)機(jī)M；電源→斷路器QF→接觸器KM2主觸點(diǎn)（與KM1主觸點(diǎn)相序相反）→電動(dòng)機(jī)M。KM1與KM2主觸點(diǎn)之間需互鎖，防止相間短路?？刂齐娐罚ㄌ菪螆D）：-啟動(dòng)按鈕SB2（常開(kāi)）與KM1輔助常開(kāi)觸點(diǎn)（自鎖）串聯(lián)，再與KM2輔助常閉觸點(diǎn)（互鎖）串聯(lián)后接通KM1線圈。-啟動(dòng)按鈕SB3（常開(kāi)）與KM2輔助常開(kāi)觸點(diǎn)（自鎖）串聯(lián)，再與KM1輔助常閉觸點(diǎn)（互鎖）串聯(lián)后接通KM2線圈。-停止按鈕SB1（常閉）串聯(lián)在控制電路總回路中。4.PID環(huán)節(jié)作用及參數(shù)影響：-比例（P）：根據(jù)偏差即時(shí)調(diào)整輸出，比例系數(shù)P過(guò)大易導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)、振蕩；P過(guò)小則響應(yīng)慢、穩(wěn)態(tài)誤差大。-積分（I）：消除穩(wěn)態(tài)誤差，積分時(shí)間Ti過(guò)?。ǚe分作用強(qiáng)）會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)加??；Ti過(guò)大（積分作用弱）則誤差消除慢。-微分（D）：預(yù)測(cè)偏差變化趨勢(shì)，抑制超調(diào)。微分時(shí)間Td過(guò)大易引入高頻噪聲；Td過(guò)小則對(duì)快速變化的偏差抑制效果差。5.電磁干擾源及抑制措施：干擾源：（1）動(dòng)力設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)、變頻器）的啟停沖擊；（2）開(kāi)關(guān)電源、繼電器觸點(diǎn)的電弧放電；（3）高頻設(shè)備（如射頻發(fā)生器、對(duì)講機(jī)）的輻射；（4）電網(wǎng)電壓波動(dòng)、諧波污染；（5）接地不良引起的地電位差。抑制措施：（1）屏蔽：信號(hào)線采用屏蔽電纜，屏蔽層單端或雙端接地；（2）隔離：使用隔離變壓器、信號(hào)隔離器，避免地環(huán)路干擾；（3）濾波：在電源入口加濾波器，抑制高頻噪聲；（4）合理布線：動(dòng)力線與信號(hào)線分開(kāi)鋪設(shè)，交叉時(shí)成90°角；（5）接地：系統(tǒng)采用單點(diǎn)接地，接地電阻≤4Ω。四、綜合分析題1.（1）梯形圖程序邏輯設(shè)計(jì)：-輸入處理：光電傳感器I0.0上升沿觸發(fā)（使用P_TRIG檢測(cè)信號(hào)），將AIW0的值讀取到寄存器（如MW10）。-重量判斷：-若MW10≤8000（≤500g），置位Q0.0；-若8000＜MW10≤16000（500g＜重量≤1000g），置位Q0.1；-若MW10＞16000（＞1000g），置位Q0.2。-輸出控制：各氣缸動(dòng)作后需延時(shí)復(fù)位（如T37延時(shí)0.5秒），避免重復(fù)推料。（2）模擬量輸入處理步驟：①硬件配置：在PLC編程軟件中設(shè)置模擬量輸入模塊的量程（如4-20mA）。②信號(hào)轉(zhuǎn)換：PLC讀取的原始值（AIW0）為0-27648（對(duì)應(yīng)4-20mA），需轉(zhuǎn)換為實(shí)際重量。公式：重量=（AIW0-0）×(1000-0)/(27648-0)，但題目中500g對(duì)應(yīng)8000，1000g對(duì)應(yīng)16000，實(shí)際為線性關(guān)系：重量=（AIW0×1000）/16000（因16000對(duì)應(yīng)1000g）。③濾波處理：對(duì)AIW0的值進(jìn)行均值濾波（如取3次采樣的平均值），減少干擾。2.故障原因及排查步驟：可能原因：（1）輸出模塊電源故障（如24V供電中斷）；（2）輸出模塊硬件損壞（如內(nèi)部電路短路）；（3）輸出模塊與CPU的通信故障（如總線插頭松動(dòng)）；