工业自动化控制系统知识题库

工业自动化控制系统知识题库姓名_________________________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.工业自动化控制系统的基本组成包括哪些？

A.传感器、执行器、控制器、电源、操作面板

B.传感器、控制器、电源、电气设备、通信网络

C.执行器、控制器、电源、操作面板、维护工具

D.传感器、执行器、电气设备、电源、维护工具

2.PLC控制系统的核心部件是什么？

A.传感器

B.执行器

C.CPU（处理单元）

D.电源

3.传感器在自动化控制系统中的作用是什么？

A.采集现场信息

B.控制执行器

C.实现数据处理

D.以上都是

4.电动执行器的分类及工作原理是什么？

A.分类：电磁阀、气动阀、液压阀；工作原理：电磁作用、气动作用、液压作用

B.分类：电动阀、气动阀、液压阀；工作原理：电机驱动、气动驱动、液压驱动

C.分类：电磁阀、气动阀、液压阀；工作原理：电流控制、气压控制、液压控制

D.分类：电动阀、气动阀、液压阀；工作原理：电源驱动、气源驱动、油源驱动

5.交流变频器的应用领域有哪些？

A.电动机调速、水泵调速、风机调速

B.机床设备、工业、自动化生产线

C.以上都是

D.以上都不是

6.电气控制系统图常用的符号有哪些？

A.电动机、继电器、开关、按钮

B.传感器、执行器、PLC、计算机

C.以上都是

D.以上都不是

7.工业自动化控制系统常用的编程语言有哪些？

A.LadderDiagram（梯形图）、StructuredText（结构化文本）、FunctionBlockDiagram（功能块图）

B.C语言、Python、Java

C.LadderDiagram、SequentialFunctionChart（顺序功能图）、InstructionList（指令表）

D.以上都是

8.可编程逻辑控制器（PLC）的基本功能有哪些？

A.输入输出控制、程序执行、数据处理、通信功能

B.传感器控制、执行器控制、数据采集、设备控制

C.数据处理、信息管理、安全保护、故障诊断

D.以上都是

答案及解题思路：

1.答案：B

解题思路：工业自动化控制系统主要由传感器、控制器、电源、电气设备和通信网络组成，用于实现对生产过程的自动化控制。

2.答案：C

解题思路：PLC控制系统的核心部件是CPU，它负责解释执行用户编写的程序，控制整个系统的运行。

3.答案：D

解题思路：传感器在自动化控制系统中的作用是采集现场信息，为控制器提供数据支持，实现精确控制。

4.答案：B

解题思路：电动执行器根据驱动方式不同，分为电动阀、气动阀、液压阀。它们的工作原理是利用电机、气压或液压驱动，实现开启、关闭、调节等功能。

5.答案：C

解题思路：交流变频器广泛应用于电动机调速、水泵调速、风机调速等领域，实现设备节能、提高效率。

6.答案：C

解题思路：电气控制系统图中常用的符号包括电动机、继电器、开关、按钮等，用于表示各种电气设备和元件。

7.答案：C

解题思路：工业自动化控制系统常用的编程语言有LadderDiagram、StructuredText、FunctionBlockDiagram等，分别用于不同的应用场景。

8.答案：D

解题思路：可编程逻辑控制器（PLC）的基本功能包括输入输出控制、程序执行、数据处理和通信功能，是实现工业自动化控制的核心设备。二、填空题1.工业自动化控制系统主要由______、______、______、______组成。

输入单元

处理单元

输出单元

辅助单元

2.PLC控制器通常具有______、______、______、______等功能。

输入输出处理

数据处理

控制逻辑

通信功能

3.传感器按工作原理可分为______、______、______等类型。

电测式传感器

非电测式传感器

混合式传感器

4.电动执行器按照输出力矩分为______、______、______等类型。

小型执行器

中型执行器

大型执行器

5.交流变频器主要由______、______、______、______等部分组成。

电压源逆变器

电源电路

控制电路

电机接口

6.电气控制系统图中的______表示电流的流向。

导线

7.常用的自动化控制系统编程语言有______、______、______等。

结构化文本（ST）

梯形图（LD）

功能块图（FBD）

8.PLC程序设计通常分为______、______、______、______等步骤。

系统需求分析

硬件选型

软件设计

系统调试与测试

答案及解题思路：

1.答案：输入单元、处理单元、输出单元、辅助单元

解题思路：根据工业自动化控制系统的基本组成部分进行填空，包括接收输入信号、处理信号、输出控制信号和辅助设备。

2.答案：输入输出处理、数据处理、控制逻辑、通信功能

解题思路：PLC控制器的功能涵盖了数据的输入输出、数据处理、控制逻辑执行以及与其他系统的通信。

3.答案：电测式传感器、非电测式传感器、混合式传感器

解题思路：传感器的分类依据其工作原理，包括电测式、非电测式以及结合两者的混合式。

4.答案：小型执行器、中型执行器、大型执行器

解题思路：电动执行器根据输出力矩的不同，可以分为不同尺寸和能力的类别。

5.答案：电压源逆变器、电源电路、控制电路、电机接口

解题思路：交流变频器的主要组成部分包括逆变器、电源、控制电路以及与电机的接口。

6.答案：导线

解题思路：在电气控制系统图中，导线通常用于表示电流的流动路径。

7.答案：结构化文本（ST）、梯形图（LD）、功能块图（FBD）

解题思路：这些是PLC编程中常用的图形化编程语言，用于编写程序逻辑。

8.答案：系统需求分析、硬件选型、软件设计、系统调试与测试

解题思路：PLC程序设计是一个完整的过程，包括需求分析、硬件配置、软件编写以及最后的调试和测试。三、判断题1.工业自动化控制系统是指利用计算机技术、通信技术和自动控制技术来实现生产过程的自动化控制。（）

答案：正确

解题思路：根据工业自动化控制系统的定义，它确实是通过结合计算机、通信和自动控制技术来对生产过程进行自动化管理的。

2.PLC控制器可以直接连接工业设备进行控制，无需其他辅助设备。（）

答案：错误

解题思路：PLC控制器虽然可以与许多工业设备直接连接，但通常仍需要一些辅助设备，如电源、接口模块等，以保证系统的稳定运行。

3.传感器是将非电信号转换为电信号的装置。（）

答案：正确

解题思路：传感器的功能就是检测环境中的物理量，并将其转换为电信号，以便进一步处理。

4.电动执行器可以用于调节阀门、开关等设备。（）

答案：正确

解题思路：电动执行器广泛应用于工业自动化系统中，用于控制阀门、开关等设备的开启和关闭。

5.交流变频器可以实现电动机的软启动、软停止和调速等功能。（）

答案：正确

解题思路：交流变频器通过改变电动机供电电源的频率和电压，可以实现对电动机的软启动、软停止和调速。

6.电气控制系统图中的符号都是通用的，不受国家和地区标准限制。（）

答案：错误

解题思路：电气控制系统图的符号在不同国家和地区可能有不同的标准，因此在绘制时需要遵循相应的国家标准或国际标准。

7.可编程逻辑控制器（PLC）的编程语言都是基于梯形图的。（）

答案：错误

解题思路：PLC的编程语言包括梯形图、指令列表、结构化文本等多种，并不局限于梯形图。

8.工业自动化控制系统设计时应充分考虑系统的可靠性和安全性。（）

答案：正确

解题思路：工业自动化控制系统设计时，可靠性和安全性是的考虑因素，以保证生产过程的安全和稳定运行。四、简答题1.简述工业自动化控制系统的基本组成。

答案：

工业自动化控制系统通常由以下几部分组成：

控制对象：如生产机械、生产线等；

输入环节：包括传感器、变送器等，用于采集控制对象的物理量；

控制器：如PLC（可编程逻辑控制器）等，根据输入信息进行逻辑处理；

执行机构：如电动执行器、气动执行器等，根据控制器的指令执行动作；

输出环节：包括执行机构、指示仪表等，用于显示或反馈控制结果。

解题思路：

工业自动化控制系统是一个复杂的系统，其基本组成可以从控制系统的输入、处理、执行和输出四个环节来描述。

2.简述PLC控制系统的核心部件及其作用。

答案：

PLC控制系统的核心部件包括：

处理单元（CPU）：负责解释用户程序，执行控制指令；

存储器：用于存储用户程序、系统程序和运行数据；

输入/输出接口（I/O接口）：用于连接外部设备，实现输入/输出信号交换；

电源模块：为PLC系统提供稳定电源。

解题思路：

PLC控制系统的核心部件是CPU，它是控制系统的核心，负责执行控制程序。其他部件则是辅助CPU完成控制任务。

3.简述传感器在自动化控制系统中的作用。

答案：

传感器在自动化控制系统中的作用包括：

检测控制对象的物理量，如温度、压力、流量等；

将物理量转换为电信号，便于控制器处理；

为控制器提供实时、准确的输入信号；

提高控制系统的可靠性和精度。

解题思路：

传感器是自动化控制系统的输入环节，它的作用是将控制对象的物理量转换为电信号，为控制器提供准确的输入信息。

4.简述电动执行器的分类及工作原理。

答案：

电动执行器按工作原理可分为：

交流电动机执行器：通过交流电动机驱动执行机构；

直流电动机执行器：通过直流电动机驱动执行机构。

工作原理：

电动执行器通过电动机的旋转或直线运动，带动执行机构进行相应的动作，实现控制目的。

解题思路：

电动执行器是自动化控制系统的执行机构，根据电动机的类型可分为交流电动机执行器和直流电动机执行器，它们的工作原理是通过电动机的旋转或直线运动来驱动执行机构。

5.简述交流变频器的应用领域。

答案：

交流变频器广泛应用于以下领域：

电机调速：实现电机速度的精确控制；

节能降耗：降低电机运行过程中的能耗；

电梯、起重机械等特种设备控制；

生产线自动化控制。

解题思路：

交流变频器是一种广泛应用于电机调速领域的设备，具有节能、降耗、提高设备功能等优点。

6.简述电气控制系统图常用的符号。

答案：

电气控制系统图常用的符号包括：

电气元件符号：如开关、继电器、接触器等；

电气连接符号：如导线、接插件等；

电气控制符号：如启动、停止、报警等。

解题思路：

电气控制系统图常用的符号是电气工程师在绘制电路图时使用的标准符号，用于表示电气元件、连接和控制的图形。

7.简述常用的自动化控制系统编程语言。

答案：

常用的自动化控制系统编程语言包括：

梯形图（LadderDiagram，LD）：以电气控制原理图为依据，直观易懂；

功能块图（FunctionBlockDiagram，FBD）：以功能模块为单位，便于模块化编程；

指令列表（InstructionList，IL）：以指令为单位，编程灵活；

结构化文本（StructuredText，ST）：类似于高级编程语言，功能强大。

解题思路：

自动化控制系统编程语言是用于编写PLC程序的语言，常用的编程语言有梯形图、功能块图、指令列表和结构化文本等。

8.简述PLC程序设计的步骤。

答案：

PLC程序设计步骤

1.确定控制要求：分析控制任务，明确控制要求；

2.设计控制流程：根据控制要求，设计控制流程；

3.编写程序：根据控制流程，编写PLC程序；

4.编译、调试：编译程序，进行调试，保证程序正确；

5.程序：将程序至PLC，进行实际控制。

解题思路：

PLC程序设计是一个系统的过程，需要按照一定的步骤进行，包括确定控制要求、设计控制流程、编写程序、编译调试和程序等。五、论述题1.论述工业自动化控制系统在工业生产中的应用价值。

答案：

工业自动化控制系统在工业生产中的应用价值主要体现在以下几个方面：

a)提高生产效率：自动化控制系统可以精确控制生产过程，减少人为操作误差，提高生产速度。

b)降低生产成本：自动化控制系统可以优化资源配置，减少能源消耗，降低生产成本。

c)提高产品质量：自动化控制系统可以实现生产过程的稳定和精确控制，减少次品率，提高产品质量。

d)保障生产安全：自动化控制系统可以实时监测生产环境，及时发觉和处理异常情况，保障生产安全。

e)提升管理效率：自动化控制系统可以实现生产数据的实时采集和分析，为管理层提供决策支持。

解题思路：

首先阐述工业自动化控制系统在提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量、保障生产安全以及提升管理效率等方面的作用。然后结合具体案例和实际数据进行论证。

2.论述PLC控制器在工业自动化控制系统中的地位和作用。

答案：

PLC控制器在工业自动化控制系统中的地位和作用

a)作为核心控制器，PLC控制器负责接收传感器信号，控制执行器动作，实现生产过程的自动化控制。

b)具有高度可靠性，适应各种恶劣工业环境，保证生产过程的稳定运行。

c)结构简单，易于维护和扩展，满足不同生产需求。

d)具有丰富的指令集和编程功能，便于用户根据实际需求进行编程。

解题思路：

首先说明PLC控制器在工业自动化控制系统中的核心地位。然后从可靠性、结构、编程功能等方面阐述其在控制系统中的作用。

3.论述传感器在工业自动化控制系统中的重要性。

答案：

传感器在工业自动化控制系统中的重要性体现在：

a)实时监测生产环境，为控制系统提供实时数据。

b)及时发觉生产过程中的异常情况，提高生产安全。

c)为生产过程优化提供数据支持，提高生产效率。

d)为管理层提供决策依据，降低生产成本。

解题思路：

首先阐述传感器在实时监测、异常检测、生产优化和决策支持等方面的作用。然后结合实际案例和数据进行分析。

4.论述电动执行器在工业自动化控制系统中的应用。

答案：

电动执行器在工业自动化控制系统中的应用包括：

a)实现对各种工业设备的控制，如开关、调节、定位等。

b)实现生产过程中的自动化控制，提高生产效率。

c)根据生产需求调整执行器动作，优化生产过程。

d)降低人工操作，减少人为错误，保障生产安全。

解题思路：

首先说明电动执行器在实现设备控制、自动化控制、优化生产过程和保障生产安全等方面的应用。然后结合实际案例进行分析。

5.论述交流变频器在工业自动化控制系统中的优势。

答案：

交流变频器在工业自动化控制系统中的优势包括：

a)提高电机启动和运行效率，降低能源消耗。

b)实现电机软启动，减少对电网的冲击，保护电机。

c)根据生产需求调整电机转速，优化生产过程。

d)具有良