2025年大學(xué)工業(yè)自動(dòng)化控制（自動(dòng)化控制實(shí)操）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，用于檢測(cè)被控對(duì)象實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備是（）A.控制器B.傳感器C.執(zhí)行器D.變頻器2.以下哪種控制算法能夠根據(jù)系統(tǒng)偏差的大小和變化率來(lái)調(diào)整控制量，具有較好的動(dòng)態(tài)性能？（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.比例積分微分控制3.在工業(yè)自動(dòng)化控制中，PLC的編程語(yǔ)言不包括（）A.梯形圖B.指令表C.流程圖D.功能塊圖4.自動(dòng)化生產(chǎn)線中，實(shí)現(xiàn)物料搬運(yùn)和定位功能的常用設(shè)備是（）A.機(jī)器人B.傳送帶C.氣缸D.電機(jī)5.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的設(shè)備是（）A.DACB.ADCC.PLCD.傳感器6.以下哪種通信協(xié)議常用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，具有高速、可靠的特點(diǎn)？（）A.RS232B.RS485C.TCP/IPD.CAN7.在工業(yè)自動(dòng)化控制中，用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速的設(shè)備是（）A.接觸器B.繼電器C.變頻器D.斷路器8.自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的設(shè)備是（）A.CPUB.內(nèi)存C.硬盤D.存儲(chǔ)卡9.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，用于控制氣動(dòng)執(zhí)行元件的設(shè)備是（）A.電磁閥B.氣缸C.氣泵D.減壓閥10.以下哪種控制策略適用于具有大慣性、純滯后的工業(yè)過(guò)程？（）A.前饋控制B.反饋控制C.串級(jí)控制D.自適應(yīng)控制第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成部分及其功能。12.（15分）在工業(yè)自動(dòng)化控制中，PID控制是一種常用的控制算法，請(qǐng)簡(jiǎn)述PID控制的原理，并說(shuō)明比例、積分、微分三個(gè)參數(shù)對(duì)控制效果的影響。13.（15分）PLC是工業(yè)自動(dòng)化控制中常用的控制器，請(qǐng)簡(jiǎn)述PLC的編程語(yǔ)言及其特點(diǎn)，并舉例說(shuō)明如何使用梯形圖編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的電機(jī)啟?？刂瞥绦?。14.（15分）閱讀以下材料，回答問(wèn)題：在某自動(dòng)化生產(chǎn)線上，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。檢測(cè)設(shè)備通過(guò)傳感器采集產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給PLC。PLC根據(jù)預(yù)設(shè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，如果產(chǎn)品質(zhì)量合格，則控制執(zhí)行器將產(chǎn)品輸送到下一工序；如果產(chǎn)品質(zhì)量不合格，則控制執(zhí)行器將產(chǎn)品剔除。問(wèn)題:（1）請(qǐng)簡(jiǎn)述該自動(dòng)化生產(chǎn)線的工作流程。（2）在這個(gè)過(guò)程中，傳感器、PLC、執(zhí)行器分別起到了什么作用？15.（15分）閱讀以下材料，回答問(wèn)題：某工廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，采用了分布式控制系統(tǒng)（DCS）。DCS由多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站、操作站和通信網(wǎng)絡(luò)組成。現(xiàn)場(chǎng)控制站負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行本地控制；操作站用于集中監(jiān)控和管理整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程；通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了各個(gè)站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸。問(wèn)題:（1）請(qǐng)簡(jiǎn)述分布式控制系統(tǒng)（DCS）的優(yōu)點(diǎn)。（2）如果該工廠要對(duì)DCS進(jìn)行升級(jí)改造，你認(rèn)為可以從哪些方面入手？答案：1.B2.D3.C4.A5.A6.D7.C8.B9.A10.C11.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由控制器、傳感器、執(zhí)行器、被控對(duì)象和通信網(wǎng)絡(luò)等組成?？刂破魇窍到y(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)根據(jù)傳感器采集的信息，按照預(yù)定的控制策略生成控制信號(hào)；傳感器用于檢測(cè)被控對(duì)象的各種物理量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送給控制器；執(zhí)行器接收控制器發(fā)出的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象實(shí)現(xiàn)預(yù)期的動(dòng)作；被控對(duì)象是系統(tǒng)的控制對(duì)象；通信網(wǎng)絡(luò)則實(shí)現(xiàn)了各組成部分之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息交互。12.PID控制原理是根據(jù)系統(tǒng)偏差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量。比例參數(shù)Kp決定系統(tǒng)響應(yīng)速度，Kp越大響應(yīng)越快，但過(guò)大易產(chǎn)生振蕩；積分參數(shù)Ki用于消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，Ki越大消除誤差能力越強(qiáng)，但過(guò)大可能使系統(tǒng)超調(diào)增大；微分參數(shù)Kd可改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，提前抑制偏差變化，Kd越大抑制能力越強(qiáng)，但過(guò)大會(huì)引入高頻噪聲。13.PLC編程語(yǔ)言有梯形圖、指令表、功能塊圖等。梯形圖直觀易懂，適合電氣控制工程師。編寫電機(jī)啟停控制程序：先畫梯形圖，啟動(dòng)按鈕接常開觸點(diǎn)，停止按鈕接常閉觸點(diǎn)，輸出接電機(jī)接觸器線圈。常開觸點(diǎn)并聯(lián)在母線，常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在輸出線圈回路，通過(guò)邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)電機(jī)啟?？刂啤?4.（1）工作流程：檢測(cè)設(shè)備采集產(chǎn)品參數(shù)傳至PLC，PLC按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分析判斷，合格則控制執(zhí)行器送產(chǎn)品到下一工序，不合格則剔除。（2）傳感器采集產(chǎn)品參數(shù)供PLC分析；PLC分析判斷并控制執(zhí)行器動(dòng)作；執(zhí)行器根據(jù)PLC指令實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品輸送或剔除。15.（1）優(yōu)點(diǎn)