2025年大学工业自动化控制（自动化控制实操）试题及答案

2025年大学工业自动化控制（自动化控制实操）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）本卷共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.工业自动化控制系统中，用于检测被控对象实际运行状态的设备是（）A.控制器B.传感器C.执行器D.变频器2.以下哪种控制算法能够根据系统偏差的大小和变化率来调整控制量，具有较好的动态性能？（）A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例积分微分控制3.在工业自动化控制中，PLC的编程语言不包括（）A.梯形图B.指令表C.流程图D.功能块图4.自动化生产线中，实现物料搬运和定位功能的常用设备是（）A.机器人B.传送带C.气缸D.电机5.工业自动化控制系统中，用于将数字信号转换为模拟信号的设备是（）A.DACB.ADCC.PLCD.传感器6.以下哪种通信协议常用于工业自动化控制系统中，具有高速、可靠的特点？（）A.RS232B.RS485C.TCP/IPD.CAN7.在工业自动化控制中，用于实现电机调速的设备是（）A.接触器B.继电器C.变频器D.断路器8.自动化控制系统中，用于存储程序和数据的设备是（）A.CPUB.内存C.硬盘D.存储卡9.工业自动化控制系统中，用于控制气动执行元件的设备是（）A.电磁阀B.气缸C.气泵D.减压阀10.以下哪种控制策略适用于具有大惯性、纯滞后的工业过程？（）A.前馈控制B.反馈控制C.串级控制D.自适应控制第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述工业自动化控制系统的组成部分及其功能。12.（15分）在工业自动化控制中，PID控制是一种常用的控制算法，请简述PID控制的原理，并说明比例、积分、微分三个参数对控制效果的影响。13.（15分）PLC是工业自动化控制中常用的控制器，请简述PLC的编程语言及其特点，并举例说明如何使用梯形图编写一个简单的电机启停控制程序。14.（15分）阅读以下材料，回答问题：在某自动化生产线上，需要对产品进行质量检测。检测设备通过传感器采集产品的各项参数，并将数据传输给PLC。PLC根据预设的质量标准对采集到的数据进行分析判断，如果产品质量合格，则控制执行器将产品输送到下一工序；如果产品质量不合格，则控制执行器将产品剔除。问题:（1）请简述该自动化生产线的工作流程。（2）在这个过程中，传感器、PLC、执行器分别起到了什么作用？15.（15分）阅读以下材料，回答问题：某工厂的自动化控制系统中，采用了分布式控制系统（DCS）。DCS由多个现场控制站、操作站和通信网络组成。现场控制站负责采集现场设备的运行数据，并进行本地控制；操作站用于集中监控和管理整个生产过程；通信网络实现了各个站点之间的数据传输。问题:（1）请简述分布式控制系统（DCS）的优点。（2）如果该工厂要对DCS进行升级改造，你认为可以从哪些方面入手？答案：1.B2.D3.C4.A5.A6.D7.C8.B9.A10.C11.工业自动化控制系统主要由控制器、传感器、执行器、被控对象和通信网络等组成。控制器是系统的核心，负责根据传感器采集的信息，按照预定的控制策略生成控制信号；传感器用于检测被控对象的各种物理量，并将其转换为电信号传送给控制器；执行器接收控制器发出的控制信号，驱动被控对象实现预期的动作；被控对象是系统的控制对象；通信网络则实现了各组成部分之间的数据传输和信息交互。12.PID控制原理是根据系统偏差，利用比例、积分、微分计算出控制量。比例参数Kp决定系统响应速度，Kp越大响应越快，但过大易产生振荡；积分参数Ki用于消除系统稳态误差，Ki越大消除误差能力越强，但过大可能使系统超调增大；微分参数Kd可改善系统动态特性，提前抑制偏差变化，Kd越大抑制能力越强，但过大会引入高频噪声。13.PLC编程语言有梯形图、指令表、功能块图等。梯形图直观易懂，适合电气控制工程师。编写电机启停控制程序：先画梯形图，启动按钮接常开触点，停止按钮接常闭触点，输出接电机接触器线圈。常开触点并联在母线，常闭触点串联在输出线圈回路，通过逻辑运算实现电机启停控制。14.（1）工作流程：检测设备采集产品参数传至PLC，PLC按质量标准分析判断，合格则控制执行器送产品到下一工序，不合格则剔除。（2）传感器采集产品参数供PLC分析；PLC分析判断并控制执行器动作；执行器根据PLC指令实现产品输送或剔除。15.（1）优点