工业自动化技术更新知识难点与解答

工业自动化技术更新知识难点与解答姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.工业自动化中PLC编程的基本语言是：

A.ladderdiagram

B.structuredtext

C.functionblockdiagram

D.instructionlist

2.在工业自动化中，用于实现工业的技术是：

A.sensortechnology

B.artificialintelligence

C.visiontechnology

D.robotics

3.以下哪个不是工业自动化中的传感器类型：

A.temperaturesensor

B.pressuresensor

C.flowsensor

D.soundsensor

4.在工业自动化中，用于控制执行器的设备是：

A.PLC

B.DCS

C.SCADA

D.PIDcontroller

5.在工业自动化中，用于数据采集的设备是：

A.HMI

B.PLC

C.DCS

D.SCADA

6.以下哪个不是工业自动化中的现场总线技术：

A.Profibus

B.EtherCAT

C.CANopen

D.Ethernet

7.在工业自动化中，用于实现工业以太网的协议是：

A.TCP/IP

B.OPCUA

C.Modbus

D.IEC60870

8.以下哪个不是工业自动化中的控制系统：

A.PLC

B.DCS

C.SCADA

D.FMS

答案及解题思路：

1.答案：A

解题思路：PLC编程的基本语言包括梯形图（LadderDiagram）、功能块图（FunctionBlockDiagram）、结构化文本（StructuredText）和指令列表（InstructionList）。其中，梯形图是最常用的编程语言，因此选A。

2.答案：D

解题思路：工业是集成了传感器技术、人工智能和视觉技术等多种技术的，因此选D。

3.答案：D

解题思路：工业自动化中的传感器类型包括温度传感器、压力传感器和流量传感器等，而声音传感器不属于工业自动化中的传感器类型，因此选D。

4.答案：A

解题思路：PLC（可编程逻辑控制器）是用于控制执行器的设备，因此选A。

5.答案：B

解题思路：PLC是用于数据采集的设备，可以实时监测和控制生产过程，因此选B。

6.答案：D

解题思路：现场总线技术包括Profibus、EtherCAT和CANopen等，而以太网（Ethernet）不属于现场总线技术，因此选D。

7.答案：A

解题思路：工业以太网采用TCP/IP协议，因此选A。

8.答案：D

解题思路：FMS（制造执行系统）不是工业自动化中的控制系统，而PLC、DCS和SCADA都是工业自动化中的控制系统，因此选D。二、填空题1.工业自动化中，用于实现实时控制的设备是______。

答案：可编程逻辑控制器（PLC）

解题思路：可编程逻辑控制器（PLC）是一种用于实现工业自动化实时控制的设备，它能够接收输入信号，根据预设的程序逻辑进行处理，然后输出控制信号，从而实现对工业生产过程的精确控制。

2.工业自动化中，用于实现生产过程监控的设备是______。

答案：分布式控制系统（DCS）

解题思路：分布式控制系统（DCS）是一种用于生产过程监控的设备，它通过多个控制器分散地控制各个生产环节，实现对生产过程的集中监控和管理。

3.工业自动化中，用于实现数据通信的设备是______。

答案：通信模块

解题思路：通信模块是工业自动化系统中用于实现设备间数据交换和通信的关键设备，它支持多种通信协议和接口，保证数据在不同设备之间准确无误地传输。

4.工业自动化中，用于实现数据采集的设备是______。

答案：数据采集模块（DAM）

解题思路：数据采集模块（DAM）是用于收集现场传感器和其他设备数据的设备，它可以将各种物理量转换为数字信号，并通过通信接口至控制系统进行分析和处理。

5.工业自动化中，用于实现控制的设备是______。

答案：控制器（RC）

解题思路：控制器（RC）是专门用于控制和指挥的设备，它接收指令并运动控制信号，保证按照预定程序进行操作。

6.工业自动化中，用于实现现场总线的设备是______。

答案：现场总线模块（FBM）

解题思路：现场总线模块（FBM）是工业自动化系统中用于实现现场总线通信的设备，它允许设备通过总线连接，实现信息的实时交换和资源共享。

7.工业自动化中，用于实现工业以太网的设备是______。

答案：工业交换机（IS）

解题思路：工业交换机（IS）是用于实现工业以太网通信的设备，它能够提供高可靠性和抗干扰性，保证工业自动化系统中的数据传输稳定。

8.工业自动化中，用于实现控制系统集成的设备是______。

答案：集成平台（IP）

解题思路：集成平台（IP）是用于实现控制系统集成的设备，它能够将来自不同制造商和不同类型的控制系统和设备集成到一个统一的平台中，便于管理和监控。三、判断题1.工业自动化中的PLC编程语言只包括梯形图。

答案：错误

解题思路：PLC（可编程逻辑控制器）编程语言不仅包括梯形图，还包括功能块图、指令列表、结构化文本等多种编程语言。这些不同的编程语言适用于不同的应用场景和编程习惯。

2.工业自动化中的传感器可以用于监测温度、压力、流量等多种物理量。

答案：正确

解题思路：传感器在工业自动化中扮演着关键角色，它们可以监测多种物理量，如温度、压力、流量、液位、速度等，这些信息对于控制系统的决策。

3.工业自动化中的现场总线技术可以提高生产效率和降低成本。

答案：正确

解题思路：现场总线技术通过减少信号线的数量和复杂度，简化了设备的连接和配置，从而提高了系统的可靠性、实时性和可扩展性，进而提高了生产效率和降低了维护成本。

4.工业自动化中的控制系统可以实现对复杂作业的自动化控制。

答案：正确

解题思路：现代工业控制系统具备高级的编程和自适应能力，能够执行复杂的操作，如焊接、组装、搬运等，实现生产过程的自动化。

5.工业自动化中的SCADA系统可以实现生产过程的实时监控和控制。

答案：正确

解题思路：SCADA（监控与数据采集）系统通过实时监控生产过程，收集数据，并进行必要的控制操作，保证生产过程稳定、高效。

6.工业自动化中的以太网技术可以应用于工业自动化领域。

答案：正确

解题思路：以太网技术因其广泛的应用、低成本和高可靠性而被广泛应用于工业自动化领域，用于实现设备的通信和数据传输。

7.工业自动化中的控制系统可以实现生产过程的优化和智能化。

答案：正确

解题思路：控制系统通过收集生产数据，分析生产过程，调整设备操作，从而优化生产流程，并逐渐实现生产过程的智能化。

8.工业自动化中的传感器技术可以用于实现生产过程的智能化。

答案：正确

解题思路：传感器技术是智能化生产的基础，通过收集精确的物理量数据，传感器为智能化控制系统提供了决策依据，推动了生产过程的智能化发展。四、简答题1.简述工业自动化中PLC编程的基本概念和特点。

答：PLC编程是指使用可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）进行自动化控制系统的编程。其基本概念包括：

输入输出信号的处理：PLC通过输入模块接收外部信号，通过输出模块控制外部设备。

程序逻辑控制：PLC根据预设的程序逻辑，对输入信号进行处理，输出相应的控制信号。

特点：

可编程性：PLC程序可以根据实际需求进行修改，具有高度的灵活性。

可靠性：PLC具有较好的抗干扰能力和稳定性，适用于各种恶劣环境。

易于维护：PLC程序易于理解和修改，维护方便。

高效性：PLC运行速度快，能够实时处理大量数据。

2.简述工业自动化中传感器的基本原理和分类。

答：传感器是工业自动化系统中的重要组成部分，用于检测和测量各种物理量。基本原理包括：

转换原理：将非电物理量转换为电信号。

反馈原理：将转换后的电信号与设定值进行比较，进行控制。

分类：

按照检测物理量分类：温度传感器、压力传感器、流量传感器等。

按照传感器类型分类：电阻式传感器、电容式传感器、光电式传感器等。

3.简述工业自动化中现场总线技术的应用和发展趋势。

答：现场总线技术是一种将现场设备连接起来，实现数据交换和通信的技术。应用包括：

设备间数据交换：实现不同设备之间的信息共享。

远程监控：实现对设备的远程监控和故障诊断。

系统集成：简化系统结构，降低维护成本。

发展趋势：

系统集成化：现场总线技术将逐渐与物联网、云计算等技术相结合。

高速化：现场总线技术将向更高传输速率发展。

智能化：现场总线技术将具备更强大的数据处理和智能分析能力。

4.简述工业自动化中控制系统的组成和功能。

答：控制系统由硬件和软件两部分组成。硬件包括：

本体：执行各种动作的机械结构。

控制器：负责接收指令、处理数据和输出控制信号。

传感器：检测运动状态和环境信息。

功能：

运动控制：实现对运动的精确控制。

传感器数据处理：对传感器采集的数据进行处理和分析。

人机交互：实现人与之间的信息交互。

5.简述工业自动化中SCADA系统的组成和作用。

答：SCADA（SupervisoryControlandDataAcquisition）系统是一种用于实时监控和控制工业过程的系统。组成包括：

人机界面：用于显示数据和操作设备。

数据采集模块：负责采集现场设备的数据。

控制模块：负责对设备进行控制。

作用：

实时监控：实时监测工业过程，保证生产安全。

数据分析：对采集到的数据进行处理和分析，为生产优化提供依据。

远程控制：实现对设备的远程控制，提高生产效率。

6.简述工业自动化中以太网技术的应用和优势。

答：以太网技术是一种高速、可靠的局域网技术。应用包括：

设备间通信：实现不同设备之间的数据交换。

信息传输：传输生产过程中的实时数据。

系统集成：简化系统结构，降低维护成本。

优势：

高速传输：传输速度快，满足工业自动化系统的需求。

高可靠性：以太网技术具有较好的抗干扰能力和稳定性。

易于维护：网络结构简单，便于维护。

7.简述工业自动化中控制系统在提高生产效率方面的作用。

答：控制系统在提高生产效率方面具有以下作用：

精确控制：实现对生产过程的精确控制，提高产品质量。

自动化程度高：自动化程度高，减少人工干预，提高生产效率。

节能降耗：优化生产过程，降低能源消耗。

8.简述工业自动化中传感器技术在实现生产过程智能化方面的应用。

答：传感器技术在实现生产过程智能化方面具有以下应用：

智能检测：通过传感器实时监测生产过程中的各种参数，实现智能检测。

智能控制：根据传感器采集的数据，自动调整生产参数，实现智能控制。

智能诊断：通过对传感器数据的分析，实现设备的故障诊断和预测性维护。

答案及解题思路：

1.答案：PLC编程是指使用可编程逻辑控制器（PLC）进行自动化控制系统的编程。特点包括可编程性、可靠性、易于维护和高效性。解题思路：理解PLC编程的基本概念和特点，结合实际应用进行分析。

2.答案：传感器的基本原理是将非电物理量转换为电信号，分类包括按照检测物理量和传感器类型。解题思路：了解传感器的原理和分类，结合实际应用进行分析。

3.答案：现场总线技术的应用包括设备间数据交换、远程监控和系统集成。发展趋势包括系统集成化、高速化和智能化。解题思路：掌握现场总线技术的应用和发展趋势，结合实际应用进行分析。

4.答案：控制系统由本体、控制器和传感器组成。功能包括运动控制、传感器数据处理和人机交互。解题思路：了解控制系统的组成和功能，结合实际应用进行分析。

5.答案：SCADA系统由人机界面、数据采集模块和控制模块组成。作用包括实时监控、数据分析和远程控制。解题思路：掌握SCADA系统的组成和作用，结合实际应用进行分析。

6.答案：以太网技术的应用包括设备间通信、信息传输和系统集成。优势包括高速传输、高可靠性和易于维护。解题思路：了解以太网技术的应用和优势，结合实际应用进行分析。

7.答案：控制系统在提高生产效率方面的作用包括精确控制、自动化程度高和节能降耗。解题思路：掌握控制系统在提高生产效率方面的作用，结合实际应用进行分析。

8.答案：传感器技术在实现生产过程智能化方面的应用包括智能检测、智能控制和智能诊断。解题思路：了解传感器技术在智能化方面的应用，结合实际应用进行分析。五、论述题1.论述工业自动化技术在提高生产效率方面的作用。

答案：

工业自动化技术在提高生产效率方面的作用主要体现在以下几个方面：

减少人工操作：自动化设备可以连续工作，减少因人工作业疲劳导致的效率降低。

提高准确性与一致性：自动化系统能够按照预设程序精确执行任务，减少人为错误。

缩短生产周期：自动化生产线能够实现快速换线，缩短产品生产周期。

优化资源配置：自动化系统可以根据生产需求动态调整资源分配，提高资源利用率。

解题思路：

首先阐述工业自动化技术如何减少人工操作，提高生产效率和准确性。然后讨论自动化对生产周期的缩短作用，以及如何通过优化资源配置来提升生产效率。

2.论述工业自动化技术在降低生产成本方面的作用。

答案：

工业自动化技术在降低生产成本方面的作用包括：

减少人工成本：通过自动化减少对人工的依赖，降低工资支出。

减少能源消耗：自动化设备能更高效地使用能源，降低能源成本。

减少物料浪费：自动化系统能够更精确地控制物料使用，减少浪费。

减少维护成本：自动化设备通常具有较低的故障率，减少了维护和维修成本。

解题思路：

分析自动化技术如何通过减少人工成本、降低能源消耗、减少物料浪费和降低维护成本来降低生产成本。

3.论述工业自动化技术在提高产品质量方面的作用。

答案：

工业自动化技术在提高产品质量方面的作用主要表现在：

精确控制：自动化设备能够精确控制生产过程，减少产品质量波动。

快速检测：自动化系统可以实时检测产品质量，及时发觉并解决问题。

减少人为因素：自动化设备减少了人为操作，降低了因人为因素导致的质量问题。

解题思路：

探讨自动化技术如何通过精确控制、快速检测和减少人为因素来提高产品质量。

4.论述工业自动化技术在实现生产过程智能化方面的作用。

答案：

工业自动化技术在实现生产过程智能化方面的作用有：

数据分析与优化：自动化系统可以收集大量数据，通过数据分析优化生产过程。

人工智能应用：结合人工智能技术，自动化设备可以自我学习和调整，实现智能化生产。

网络化集成：自动化设备通过网络连接，实现生产过程的实时监控和远程控制。

解题思路：

分析自动化技术如何通过数据分析、人工智能应用和网络化集成来实现生产过程的智能化。

5.论述工业自动化技术在实现绿色生产方面的作用。

答案：

工业自动化技术在实现绿色生产方面的作用包括：

节能降耗：自