2026年自动化工程师（中级操作技能）试题及答案

2026年自动化工程师（中级操作技能）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）（总共6题，每题5分，每题给出的选项中，只有一项符合题目要求，请将正确答案填写在括号内）w1.以下哪种自动化控制算法常用于处理具有纯滞后特性的系统？（）A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.史密斯预估控制w2.在自动化控制系统中，能够提高系统响应速度的是（）。A.增大比例系数B.增大积分时间常数C.减小微分时间常数D.以上都不对w3.下列关于PLC编程语言的说法，正确的是（）。A.梯形图只能用于简单逻辑控制B.指令表编程效率高但可读性差C.功能块图不适用于复杂系统D.结构化文本只能用于高级编程w4.自动化生产线中，用于检测物体位置的传感器是（）。A.温度传感器B.压力传感器C.接近传感器D.流量传感器w5.工业以太网中，常用的通信协议是（）。A.ModbusB.ProfibusC.TCP/IPD.CANw6.自动化系统中，用于实现设备远程监控的技术是（）。A.传感器技术B.PLC编程技术C.网络通信技术D.人工智能技术第II卷（非选择题，共70分）w7.（10分）简述PID控制的原理及各参数对系统性能的影响。w8.（15分）在一个自动化控制系统中，需要控制电机的转速。已知电机的转速与输入电压成正比，且系统存在一定的干扰。请设计一个简单的PID控制系统来实现电机转速的稳定控制，并说明各参数的作用。w9.（15分）材料：某自动化生产线需要对产品进行计数和质量检测。现采用PLC作为控制器，通过传感器采集产品的相关信息。问题：请描述如何利用PLC实现产品计数功能，并说明可能用到的编程语言和指令。w10.（20分）材料：在自动化控制系统中，经常会遇到系统响应速度慢、超调量大等问题。问题：请分析这些问题可能产生的原因，并提出相应的解决措施。w11.（20分）材料：随着工业4.0的发展，自动化系统越来越复杂，对系统的可靠性和安全性要求也越来越高。问题：请阐述如何提高自动化系统的可靠性和安全性，包括硬件和软件方面的措施。答案：w1.Dw2.Aw3.Bw4.Cw5.Cw6.Cw7.PID控制原理是根据给定值与实际输出值的偏差，通过比例、积分、微分三个环节的作用，调整控制器的输出，以达到系统稳定运行的目的。比例系数增大，系统响应速度加快，但可能会产生超调；积分时间常数增大，可消除系统稳态误差，但会使响应速度变慢；微分时间常数增大，能改善系统动态性能，抑制超调。w8.设给定转速为n0，实际转速为n。首先通过转速传感器检测实际转速n。PID控制器根据偏差e=n0-n进行计算。比例环节P根据偏差大小输出一个比例控制量，使电机转速快速向给定值靠近；积分环节I对偏差进行积分，消除稳态误差；微分环节D根据偏差变化率提前调整控制量，抑制超调量。通过不断调整输出电压，实现电机转速的稳定控制。w9.利用PLC的计数器指令实现产品计数功能。例如使用CTU（增计数器）指令，当产品通过传感器时，传感器产生一个计数脉冲信号，接入PLC的输入点。在程序中，每当该输入点有脉冲信号上升沿时，计数器计数一次。编程语言可采用梯形图，直观易懂。通过设置计数器的预置值和当前计数值，可实时显示产品数量。w10.系统响应速度慢可能原因：比例系数过小、积分时间常数过大、微分时间常数过小等。解决措施：适当增大比例系数，减小积分时间常数，合理调整微分时间常数。超调量大可能原因：比例系数过大、微分时间常数过大等。解决措施：减小比例系数，调整微分时间常数，也可加入合适的阻尼环节。w11.硬件方面：采用冗余设计方法，如双电源、双CPU等，提高系统可靠性；选用高可靠性的元器件，进行严格的筛选和老化测试；设置完善的故障诊断和报警电路，及时发