工業(yè)自動化控制系統(tǒng)知識復習要點及模擬試卷庫姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)主要由哪些部分組成？

A.控制器、傳感器、執(zhí)行器、控制算法

B.傳感器、執(zhí)行器、計算機、通信系統(tǒng)

C.控制器、執(zhí)行器、電源、保護裝置

D.傳感器、計算機、執(zhí)行器、控制系統(tǒng)軟件

2.PLC編程語言有哪些？

A.梯形圖、指令列表、結構化文本、功能塊圖

B.高級語言、匯編語言、C語言、Java

C.匯編語言、機器語言、高級語言、結構化文本

D.梯形圖、功能塊圖、指令列表、高級語言

3.DCS系統(tǒng)的特點是什么？

A.可靠性高、分布式控制、人機界面友好

B.靈活性強、易于擴展、支持多種通信協(xié)議

C.系統(tǒng)集中控制、易于維護、成本較低

D.開放式系統(tǒng)、可集成第三方設備、易于升級

4.伺服電機的控制方式有哪些？

A.脈沖寬度調制（PWM）、模擬控制、矢量控制

B.定子繞組控制、轉子繞組控制、電流控制

C.定頻控制、變頻控制、相位控制

D.速度控制、位置控制、力矩控制

5.傳感器按照作用原理可以分為哪些類型？

A.光電式、磁電式、壓電式、熱電式

B.磁敏式、熱敏式、光電式、機械式

C.電磁式、壓力式、流量式、溫度式

D.轉換式、放大式、補償式、檢測式

6.電氣控制系統(tǒng)按照控制方式可以分為哪些類型？

A.開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)、自適應控制系統(tǒng)

B.定量控制系統(tǒng)、定性控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)

C.模擬控制系統(tǒng)、數(shù)字控制系統(tǒng)、混合控制系統(tǒng)

D.人工控制系統(tǒng)、半自動控制系統(tǒng)、全自動控制系統(tǒng)

7.可編程控制器（PLC）的基本結構包括哪些？

A.處理單元（CPU）、存儲器、輸入輸出模塊、電源模塊

B.顯示屏、鍵盤、CPU模塊、通信模塊

C.傳感器、執(zhí)行器、編程器、電源

D.模擬輸入/輸出模塊、數(shù)字輸入/輸出模塊、計數(shù)器/定時器模塊、特殊功能模塊

8.模擬量控制系統(tǒng)與數(shù)字量控制系統(tǒng)的主要區(qū)別是什么？

A.控制信號類型：模擬量與數(shù)字量

B.控制精度：模擬量更高

C.系統(tǒng)復雜性：模擬量系統(tǒng)更復雜

D.系統(tǒng)成本：模擬量系統(tǒng)更昂貴

答案及解題思路：

1.答案：B

解題思路：工業(yè)自動化控制系統(tǒng)包括傳感器、執(zhí)行器、計算機（含PLC等）以及通信系統(tǒng)，以實現(xiàn)控制目的。

2.答案：A

解題思路：PLC編程語言主要包括梯形圖、指令列表、結構化文本和功能塊圖，這些語言針對PLC編程的特點進行了優(yōu)化。

3.答案：A

解題思路：DCS系統(tǒng)以其高可靠性、分布式控制和人機界面友好等特點在工業(yè)領域得到廣泛應用。

4.答案：A

解題思路：伺服電機的控制方式主要有PWM、模擬控制和矢量控制，這些方式可以實現(xiàn)電機的精確控制。

5.答案：A

解題思路：傳感器按照作用原理可以分為光電式、磁電式、壓電式和熱電式等，不同原理的傳感器適用于不同的檢測環(huán)境。

6.答案：A

解題思路：電氣控制系統(tǒng)按照控制方式可以分為開環(huán)、閉環(huán)和自適應控制系統(tǒng)，其中閉環(huán)系統(tǒng)具有反饋調節(jié)功能，提高控制精度。

7.答案：A

解題思路：PLC的基本結構包括CPU、存儲器、輸入輸出模塊和電源模塊，這些模塊協(xié)同工作以實現(xiàn)控制功能。

8.答案：A

解題思路：模擬量控制系統(tǒng)與數(shù)字量控制系統(tǒng)的主要區(qū)別在于控制信號的類型，模擬量控制系統(tǒng)使用連續(xù)的模擬信號，而數(shù)字量控制系統(tǒng)使用離散的數(shù)字信號。二、填空題1.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的主要功能包括數(shù)據(jù)采集、過程控制、操作指導和生產(chǎn)管理。

2.PLC編程軟件一般包括編輯器、編譯器、監(jiān)控/調試器和項目管理器等模塊。

3.DCS系統(tǒng)的硬件組成主要包括現(xiàn)場控制器、人機界面、通信網(wǎng)絡和操作站。

4.伺服電機按照控制方式可以分為位置控制伺服電機和速度控制伺服電機兩種類型。

5.傳感器按照作用原理可以分為電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器和磁電式傳感器等類型。

6.電氣控制系統(tǒng)按照控制方式可以分為手動控制、自動控制、程序控制和集中控制等類型。

7.可編程控制器（PLC）的基本結構包括輸入模塊、輸出模塊、處理單元和電源模塊。

8.模擬量控制系統(tǒng)與數(shù)字量控制系統(tǒng)的主要區(qū)別在于輸入和輸出信號的類型和精度。

答案及解題思路：

1.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的主要功能

答案：數(shù)據(jù)采集、過程控制、操作指導、生產(chǎn)管理

解題思路：根據(jù)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的定義，其主要功能應包括對生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、實現(xiàn)精確的過程控制、提供操作指導以及進行生產(chǎn)管理。

2.PLC編程軟件的模塊

答案：編輯器、編譯器、監(jiān)控/調試器、項目管理器

解題思路：PLC編程軟件的模塊設計應包括用于代碼編輯、編譯的編輯器，監(jiān)控和調試程序的監(jiān)控/調試器，以及項目管理器等。

3.DCS系統(tǒng)的硬件組成

答案：現(xiàn)場控制器、人機界面、通信網(wǎng)絡、操作站

解題思路：DCS系統(tǒng)通常由現(xiàn)場控制器負責實際控制，人機界面提供操作人員與系統(tǒng)交互的平臺，通信網(wǎng)絡實現(xiàn)各部分之間的數(shù)據(jù)交換，操作站則是操作人員的主要工作界面。

4.伺服電機的控制方式

答案：位置控制伺服電機、速度控制伺服電機

解題思路：伺服電機的主要控制方式包括位置控制和速度控制，這兩種方式分別應用于需要精確位置控制和速度控制的場合。

5.傳感器的類型

答案：電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、磁電式傳感器

解題思路：傳感器的分類依據(jù)其工作原理，這些是常見的傳感器類型，各自基于不同的物理效應進行信號轉換。

6.電氣控制系統(tǒng)的控制方式

答案：手動控制、自動控制、程序控制、集中控制

解題思路：電氣控制系統(tǒng)的控制方式多種多樣，包括簡單的手動控制、自動化的控制、按照預設程序進行的程序控制和集中的控制方式。

7.可編程控制器（PLC）的基本結構

答案：輸入模塊、輸出模塊、處理單元、電源模塊

解題思路：PLC的基本結構包括處理輸入信號和輸出信號的模塊，以及進行邏輯處理的處理單元和提供電能的電源模塊。

8.模擬量控制系統(tǒng)與數(shù)字量控制系統(tǒng)的區(qū)別

答案：輸入和輸出信號的類型和精度

解題思路：模擬量控制系統(tǒng)處理的是連續(xù)的模擬信號，而數(shù)字量控制系統(tǒng)處理的是離散的數(shù)字信號。兩者的精度也有所不同。三、判斷題1.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分組成。（√）

解題思路：工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的基本組成部分是硬件，如傳感器、執(zhí)行器等，以及軟件，如控制系統(tǒng)軟件、PLC編程軟件等。

2.PLC編程語言包括梯形圖、功能塊圖、指令表和結構文本。（√）

解題思路：PLC編程語言確實包括這些常見的編程方式，每種語言都有其特定的應用場景和優(yōu)點。

3.DCS系統(tǒng)的硬件組成主要包括現(xiàn)場控制站、操作站、通信網(wǎng)絡和工程師站。（√）

解題思路：DCS（DistributedControlSystem，分布式控制系統(tǒng)）通常由這些基本組件構成，以保證分散的控制和集中的監(jiān)控。

4.伺服電機按照控制方式可以分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種類型。（√）

解題思路：伺服電機通常根據(jù)其控制方式分為開環(huán)和閉環(huán)，閉環(huán)控制提供更高的精度和穩(wěn)定性。

5.傳感器按照作用原理可以分為電阻式、電容式、電感式和光電式等類型。（√）

解題思路：傳感器的分類是根據(jù)其工作原理和檢測物理量的不同而劃分的。

6.電氣控制系統(tǒng)按照控制方式可以分為手動控制、自動控制和遠程控制。（√）

解題思路：電氣控制系統(tǒng)的控制方式確實是按照操作方式的不同進行分類的。

7.可編程控制器（PLC）的基本結構包括輸入模塊、輸出模塊、處理單元和電源模塊。（√）

解題思路：PLC的基本結構包括這些模塊，每個模塊都承擔著特定的功能。

8.模擬量控制系統(tǒng)與數(shù)字量控制系統(tǒng)的主要區(qū)別在于控制信號的形式。（×）

解題思路：模擬量控制系統(tǒng)與數(shù)字量控制系統(tǒng)的主要區(qū)別不僅僅在于信號形式，還在于信號的連續(xù)性和處理方式。模擬量信號是連續(xù)的，而數(shù)字量信號是離散的。四、簡答題1.簡述工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的基本組成。

答案：

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的基本組成包括以下幾部分：

控制對象：被控制系統(tǒng)，如生產(chǎn)線、設備等。

控制器：根據(jù)控制策略和輸入信號，輸出控制信號對控制對象進行控制的裝置。

傳感器：檢測控制對象狀態(tài)，將物理量轉換為電信號的裝置。

執(zhí)行器：根據(jù)控制器輸出的控制信號，對控制對象進行操作的裝置。

人機界面：用于操作人員與控制系統(tǒng)交互的界面。

解題思路：

首先明確工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的定義，然后分別描述組成該系統(tǒng)的各個部分及其功能。

2.簡述PLC編程軟件的主要功能。

答案：

PLC編程軟件的主要功能包括：

編程：提供編程語言，如梯形圖、指令列表等，用于編寫PLC程序。

編譯：將編程語言編寫的程序編譯成機器碼，以便PLC執(zhí)行。

監(jiān)控：實時監(jiān)控PLC程序運行狀態(tài)，如輸入、輸出、報警等信息。

調試：對PLC程序進行調試，查找并修復錯誤。

仿真：模擬PLC程序運行過程，驗證程序的正確性。

解題思路：

首先了解PLC編程軟件的定義，然后列舉其主要功能，包括編程、編譯、監(jiān)控、調試和仿真。

3.簡述DCS系統(tǒng)的特點。

答案：

DCS系統(tǒng)的特點

分布式控制：控制功能分散在多個控制站，提高系統(tǒng)的可靠性和冗余性。

開放性：采用標準通信協(xié)議，便于與其他系統(tǒng)進行集成。

可擴展性：可根據(jù)需求增加或減少控制站，提高系統(tǒng)的靈活性。

高可靠性：采用冗余設計，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

易于維護：采用模塊化設計，便于維護和升級。

解題思路：

首先了解DCS系統(tǒng)的定義，然后列舉其特點，包括分布式控制、開放性、可擴展性、高可靠性和易于維護。

4.簡述伺服電機的控制方式。

答案：

伺服電機的控制方式主要包括以下幾種：

位置控制：根據(jù)設定位置和實際位置之間的偏差，調整電機轉速和方向。

速度控制：根據(jù)設定速度和實際速度之間的偏差，調整電機轉速。

功率控制：根據(jù)設定功率和實際功率之間的偏差，調整電機輸出功率。

解題思路：

首先了解伺服電機的定義，然后列舉其控制方式，包括位置控制、速度控制和功率控制。

5.簡述傳感器的分類。

答案：

傳感器按照檢測原理可分為以下幾類：

電阻式傳感器：利用電阻值變化進行檢測。

電容式傳感器：利用電容值變化進行檢測。

電感式傳感器：利用電感值變化進行檢測。

壓電式傳感器：利用壓電效應進行檢測。

光電式傳感器：利用光電效應進行檢測。

解題思路：

首先了解傳感器的定義，然后列舉其分類，包括電阻式、電容式、電感式、壓電式和光電式傳感器。

6.簡述電氣控制系統(tǒng)的分類。

答案：

電氣控制系統(tǒng)按照控制方式可分為以下幾類：

開環(huán)控制系統(tǒng)：沒有反饋環(huán)節(jié)，控制精度較低。

閉環(huán)控制系統(tǒng)：具有反饋環(huán)節(jié)，控制精度較高。

模擬控制系統(tǒng)：采用模擬信號進行控制。

數(shù)字控制系統(tǒng)：采用數(shù)字信號進行控制。

解題思路：

首先了解電氣控制系統(tǒng)的定義，然后列舉其分類，包括開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)、模擬控制系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)。

7.簡述可編程控制器（PLC）的基本結構。

答案：

可編程控制器（PLC）的基本結構包括以下幾部分：

處理單元（CPU）：負責執(zhí)行程序和控制操作。

存儲器：存儲PLC程序和運行數(shù)據(jù)。

輸入/輸出接口：連接外部設備和PLC，實現(xiàn)輸入/輸出信號交換。

電源模塊：為PLC提供穩(wěn)定電源。

模塊化設計：便于擴展和升級。

解題思路：

首先了解可編程控制器（PLC）的定義，然后列舉其基本結構，包括處理單元、存儲器、輸入/輸出接口、電源模塊和模塊化設計。

8.簡述模擬量控制系統(tǒng)與數(shù)字量控制系統(tǒng)的區(qū)別。

答案：

模擬量控制系統(tǒng)與數(shù)字量控制系統(tǒng)的區(qū)別

信號類型：模擬量控制系統(tǒng)采用模擬信號，數(shù)字量控制系統(tǒng)采用數(shù)字信號。

控制精度：模擬量控制系統(tǒng)控制精度較高，數(shù)字量控制系統(tǒng)控制精度較低。

抗干擾能力：模擬量控制系統(tǒng)抗干擾能力較差，數(shù)字量控制系統(tǒng)抗干擾能力較強。

可靠性：模擬量控制系統(tǒng)可靠性較低，數(shù)字量控制系統(tǒng)可靠性較高。

解題思路：

首先了解模擬量控制系統(tǒng)和數(shù)字量控制系統(tǒng)的定義，然后列舉其區(qū)別，包括信號類型、控制精度、抗干擾能力和可靠性。五、論述題1.論述工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應用。

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應用廣泛，以下為幾個主要應用領域：

提高生產(chǎn)效率：通過自動化控制，減少人工操作，提高生產(chǎn)速度和準確性。

降低生產(chǎn)成本：減少人力成本，降低能源消耗，提高資源利用率。

提高產(chǎn)品質量：自動化控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)精確控制，減少人為誤差，提高產(chǎn)品質量。

安全防護：自動化控制系統(tǒng)可以實時監(jiān)控生產(chǎn)過程，保證生產(chǎn)安全。

2.論述PLC在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的作用。

PLC（可編程邏輯控制器）在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的作用主要包括：

邏輯控制：實現(xiàn)復雜的邏輯運算，控制生產(chǎn)流程。

順序控制：按照預設程序控制生產(chǎn)設備的啟動、停止和切換。

數(shù)據(jù)處理：采集、處理和存儲生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)管理提供依據(jù)。

人機交互：提供友好的用戶界面，便于操作人員監(jiān)控和控制生產(chǎn)過程。

3.論述DCS系統(tǒng)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用。

DCS（分布式控制系統(tǒng)）在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用包括：

過程控制：實現(xiàn)對生產(chǎn)過程中各個參數(shù)的實時監(jiān)控和調節(jié)。

集中管理：集中管理各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率。

數(shù)據(jù)集成：集成各種數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換。

遠程監(jiān)控：實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的遠程監(jiān)控和管理。

4.論述伺服電機在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用。

伺服電機在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用包括：

精準定位：實現(xiàn)高精度定位，滿足工業(yè)生產(chǎn)對位置控制的嚴格要求。

速度控制：實現(xiàn)精確的速度控制，滿足生產(chǎn)過程中的動態(tài)需求。

力矩控制：實現(xiàn)精確的力矩控制，提高生產(chǎn)設備的穩(wěn)定性和可靠性。

5.論述傳感器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用。

傳感器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用包括：

實時監(jiān)測：實時監(jiān)測生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)，如溫度、壓力、流量等。

數(shù)據(jù)采集：采集生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)，為控制系統(tǒng)提供依據(jù)。

故障預警：及時發(fā)覺并預警生產(chǎn)過程中的異常情況，防止發(fā)生。

6.論述電氣控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用。

電氣控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用包括：

設備控制：實現(xiàn)對生產(chǎn)設備的開關、啟動、停止等控制。

保護裝置：實現(xiàn)對生產(chǎn)設備的過載、短路等保護。

人機界面：提供友好的操作界面，便于操作人員監(jiān)控和控制生產(chǎn)過程。

7.論述可編程控制器（PLC）在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用。

PLC在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用與第2點論述內(nèi)容相同。

8.論述模擬量控制系統(tǒng)與數(shù)字量控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點。

模擬量控制系統(tǒng)與數(shù)字量控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點

模擬量控制系統(tǒng)：

優(yōu)點：響應速度快，控制精度高。

缺點：抗干擾能力差，成本較高。

數(shù)字量控制系統(tǒng)：

優(yōu)點：抗干擾能力強，成本較低。

缺點：響應速度較慢，控制精度相對