2025年高職電氣自動化技術（自動化工程創(chuàng)意）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共20題，每題2分，每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi))w1.以下哪種傳感器不屬于電氣自動化中常用的傳感器類型？（）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.嗅覺傳感器D.電流傳感器w2.自動化控制系統(tǒng)中，反饋環(huán)節(jié)的作用是（）。A.將輸入信號放大B.對輸出信號進行修正C.產(chǎn)生控制信號D.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性w3.可編程邏輯控制器（PLC）的編程語言中，梯形圖主要用于（）。A.邏輯控制B.數(shù)學運算C.數(shù)據(jù)處理D.通信功能w4.交流異步電動機的調(diào)速方法中，通過改變電源頻率來調(diào)速的是（）。A.變極調(diào)速B.變頻調(diào)速C.調(diào)壓調(diào)速D.電磁調(diào)速w5.工業(yè)自動化中，用于實現(xiàn)設備之間通信連接的標準接口是（）。A.USB接口B.RS-232接口C.Ethernet接口D.HDMI接口w6.以下哪種控制器常用于簡單的順序控制和邏輯控制？（）A.單片機B.工控機C.繼電器控制器D.PLCw7.自動化生產(chǎn)線中，用于檢測產(chǎn)品是否合格的設備是（）。A.傳感器B.編碼器C.計數(shù)器D.檢測裝置w8.直流電動機的調(diào)速方法中，通過改變電樞電壓來調(diào)速的是（）。A.弱磁調(diào)速B.調(diào)壓調(diào)速C.串電阻調(diào)速D.變頻調(diào)速w9.自動化控制系統(tǒng)中，開環(huán)控制系統(tǒng)的特點是（）。A.有反饋環(huán)節(jié)B.控制精度高C.結構簡單D.抗干擾能力強w10.以下哪種編程語言是PLC最常用且直觀的編程語言？（）A.語句表B.功能塊圖C.梯形圖D.結構化文本w11.用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的設備是（）。A.DACB.ADCC.傳感器D.控制器w12.工業(yè)自動化中，機器人的主要組成部分不包括（）。A.機械臂B.控制系統(tǒng)C.傳感器D.顯示器w13.交流接觸器在電氣控制中主要用于（）。A.短路保護B.過載保護C.欠壓保護D.接通和分斷電路w14.自動化控制系統(tǒng)中，PID控制器的三個參數(shù)分別是（）。A.比例、積分、微分B.比例、增益、微分C.積分、增益、微分D.比例、積分、增益w15.以下哪種調(diào)速方法適用于恒轉(zhuǎn)矩負載？（）A.變極調(diào)速B.變頻調(diào)速C.調(diào)壓調(diào)速D.以上都不對w16.用于檢測物體位置的傳感器是（）。A.溫度傳感器B.位置傳感器C.壓力傳感器D.流量傳感器w17.自動化生產(chǎn)線中，用于輸送產(chǎn)品的設備是（）。A.傳送帶B.機器人C.傳感器D.控制器w18.直流電動機的勵磁方式不包括（）。A.他勵B.自勵C.并勵D.串勵w19.自動化控制系統(tǒng)中，閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點是（）。A.控制精度高B.結構簡單C.成本低D.響應速度快w20.以下哪種設備常用于工業(yè)自動化中的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控？（）A.工控機B.傳感器C.繼電器D.接觸器第II卷（非選擇題，共60分）w21.（10分）簡述自動化控制系統(tǒng)的組成部分及其作用。w22.（10分）說明PLC的工作原理，并舉例說明其在工業(yè)自動化中的應用場景。w23.（15分）某自動化生產(chǎn)線需要進行速度控制，已知被控對象為交流異步電動機，要求實現(xiàn)調(diào)速范圍為500-1500r/min，且調(diào)速精度為±5r/min。請設計一種合適的調(diào)速方案，并說明其原理。w24.（15分）材料：在某工廠的自動化生產(chǎn)車間，采用了PLC控制系統(tǒng)來控制生產(chǎn)過程。其中有一個控制任務是根據(jù)產(chǎn)品的尺寸檢測結果來調(diào)整生產(chǎn)設備的運行參數(shù)。已知產(chǎn)品尺寸檢測傳感器輸出的是模擬信號，范圍為0-5V，當產(chǎn)品尺寸在合格范圍內(nèi)時，傳感器輸出電壓為2-3V，當尺寸超出合格范圍時，電壓信號超出該范圍。PLC的模擬量輸入模塊能夠接收0-10V的模擬信號。問題：請設計一個基于PLC的控制程序，實現(xiàn)當產(chǎn)品尺寸合格時，設備正常運行；當尺寸不合格時，設備停止運行并發(fā)出報警信號。w25.（10分）材料：隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，機器人在生產(chǎn)中的應用越來越廣泛。某企業(yè)引入了一批工業(yè)機器人用于產(chǎn)品的組裝生產(chǎn)。這些機器人能夠按照預設的程序完成零部件的抓取、安裝等操作。然而，在使用過程中發(fā)現(xiàn)部分機器人出現(xiàn)了動作不準確、定位偏差等問題。問題：請分析可能導致機器人出現(xiàn)這些問題的原因，并提出相應的解決措施。答案：w1.Cw2.Bw3.Aw4.Bw5.Cw6.Cw7.Dw8.Bw9.Cw10.Cw11.Bw12.Dw13.Dw14.Aw15.Bw16.Bw17.Aw18.Bw19.Aw20.Aw21.自動化控制系統(tǒng)主要由控制器、被控對象、執(zhí)行機構、檢測裝置和反饋環(huán)節(jié)組成?？刂破魇强刂葡到y(tǒng)的核心，用于產(chǎn)生控制信號；被控對象是被控制的設備或過程；執(zhí)行機構根據(jù)控制信號對被控對象進行操作；檢測裝置用于檢測被控對象的輸出狀態(tài)等信息；反饋環(huán)節(jié)將檢測到的信息反饋給控制器，以便進行修正控制，從而提高系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性。w22.PLC的工作原理是采用循環(huán)掃描的方式工作。它先讀取輸入信號的狀態(tài)，然后根據(jù)用戶編寫的程序進行邏輯運算等處理，最后將運算結果輸出到輸出端去控制外部設備。在工業(yè)自動化中，PLC常用于控制電機的啟停、正反轉(zhuǎn)，如在自動化流水線上控制傳送帶電機的運行；也用于控制生產(chǎn)過程中的各種邏輯動作，如控制氣缸的伸縮來實現(xiàn)工件的夾緊和松開等操作。w23.可以采用變頻調(diào)速方案。原理是通過改變交流異步電動機的電源頻率來實現(xiàn)調(diào)速。變頻器將固定頻率的交流電轉(zhuǎn)換為頻率可變的交流電供給電動機。根據(jù)電機轉(zhuǎn)速公式n=60f(1-s)/p（其中n為轉(zhuǎn)速，f為頻率，s為轉(zhuǎn)差率，p為極對數(shù)），改變頻率f就能改變電機轉(zhuǎn)速。通過變頻器精確控制頻率，可實現(xiàn)500-1500r/min的調(diào)速范圍，且能滿足±5r/min的調(diào)速精度要求。w24.首先，將傳感器輸出的0-5V模擬信號通過信號調(diào)理電路轉(zhuǎn)換為0-10V信號，接入PLC的模擬量輸入模塊。在PLC程序中，設置模擬量輸入通道，讀取轉(zhuǎn)換后的電壓值。然后通過比較指令，判斷電壓值是否在2-3V范圍內(nèi)。若在范圍內(nèi)，輸出正常運行信號控制設備運行；若超出范圍，輸出停止運行信號并觸發(fā)報警信號輸出。w