2025年湖北省工程专业职务水平能力测试（自动化）历年参考题库含答案详解

2025年湖北省工程专业职务水平能力测试（自动化）历年参考题库含答案详解说明：本题库结合2025年湖北省工程专业职务水平能力测试（自动化）考试大纲及历年考情编制，聚焦自动化专业核心考点，涵盖单选题、多选题、判断题、综合分析题四大题型，答案详解精准贴合考试评分标准，兼顾基础性与实用性，适用于申报湖北省工程专业（自动化方向）初、中、高级职务水平能力测试的考生备考使用，着重考查申报者从事自动化专业工作的应用能力、创新能力及专业基础理论掌握程度。考试说明：本题库题型、分值参考历年湖北省工程专业职务水平能力测试（自动化）真题，总分100分，考试时间90分钟，核心考查范围包括：自动控制原理、PLC编程与应用、电力电子技术、传感器与检测技术、工业自动化系统、自动化设备故障诊断与维护、相关法律法规及行业新技术等核心模块，贴合“考用一致”的命题原则。第一部分单项选择题（共20小题，每小题2分，共40分。每小题只有一个正确答案，错选、不选均不得分）在自动控制系统中，若系统的开环传递函数为G(s)H(s)=Ks(s+1)(s+2)，则根轨迹的分离点横坐标为（）

A.-0.423B.-1.577C.-0.667D.-2.333下列关于自动控制系统稳定性的说法，错误的是（）

A.系统稳定的充要条件是所有闭环极点位于s左半平面

B.劳斯判据可判断系统是否稳定，但无法确定不稳定根的数量

C.奈奎斯特判据通过开环频率特性判断闭环稳定性

D.根轨迹与虚轴交点处的K值为临界稳定增益

PLC（可编程控制器）的核心部件是（）

A.输入/输出模块B.中央处理单元（CPU）C.电源模块D.编程器

下列哪种传感器不属于按输出信号类型分类的是（）

A.模拟量传感器B.数字量传感器C.温度传感器D.开关量传感器

电力电子技术中，整流电路的核心作用是（）

A.将交流电能转换为直流电能B.将直流电能转换为交流电能

C.调节交流电压的频率D.调节直流电压的大小

闭环控制系统与开环控制系统的最主要区别是（）

A.闭环系统有反馈环节，开环系统没有B.闭环系统精度低，开环系统精度高

C.闭环系统结构简单，开环系统结构复杂D.闭环系统无需控制器，开环系统需要

在PLC编程中，下列指令中用于实现“延时接通”功能的是（）

A.TONB.TOFC.RTOD.MOV

工业自动化中，常用的总线协议不包括（）

A.ModbusB.ProfibusC.TCP/IPD.PLC

下列关于变频器的说法，错误的是（）

A.变频器可实现电动机的无级调速B.变频器能降低电动机的启动电流

C.变频器的核心是整流电路D.变频器可提高电机运行效率

检测系统中，信号调理电路的主要作用是（）

A.采集被测信号B.将被测信号转换为可测量的电信号

C.放大、滤波被测信号，消除干扰D.显示被测信号的数值

自动控制原理中，比例（P）控制器的特点是（）

A.无静差，响应快B.有静差，响应快C.无静差，响应慢D.有静差，响应慢

下列哪种设备不属于工业自动化执行机构（）

A.电磁阀B.伺服电机C.传感器D.气缸

关于PID控制器，下列说法正确的是（）

A.P环节负责消除静差，I环节负责快速响应，D环节负责抑制振荡

B.P环节负责快速响应，I环节负责消除静差，D环节负责抑制振荡

C.P环节负责抑制振荡，I环节负责消除静差，D环节负责快速响应

D.P环节负责快速响应，I环节负责抑制振荡，D环节负责消除静差

工业机器人的核心控制系统是（）

A.机械结构B.驱动系统C.控制系统D.传感系统

下列关于嵌入式系统在自动化中的应用，说法错误的是（）

A.嵌入式系统体积小、功耗低，适合用于小型自动化设备

B.嵌入式系统可实现自动化设备的实时控制

C.嵌入式系统无需操作系统，直接运行应用程序

D.嵌入式系统广泛应用于智能仪表、工业控制终端

自动化设备故障诊断中，“听声音、看外观”属于（）诊断方法

A.振动诊断法B.感官诊断法C.温度诊断法D.油液诊断法

下列哪种不属于自动化系统的基本组成部分（）

A.控制器B.执行器C.被控对象D.编程软件

电力电子器件中，晶闸管（SCR）的导通条件是（）

A.阳极加正向电压，门极加反向电压B.阳极加反向电压，门极加正向电压

C.阳极加正向电压，门极加正向触发电压D.阳极加反向电压，门极加反向触发电压

工业自动化中，SCADA系统的核心功能是（）

A.可编程控制B.数据采集与监控C.电机调速D.信号调理

下列关于《安全生产法》在自动化工程中的应用，说法正确的是（）

A.自动化设备无需定期检测，只需正常运行即可

B.自动化工程施工中，无需遵守安全操作规程

C.自动化设备的安全保护装置必须定期检查、维护

D.自动化系统的故障不会引发安全事故，无需防范

第二部分多项选择题（共10小题，每小题3分，共30分。每小题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）自动控制系统的基本性能指标包括（）

A.稳定性B.快速性C.准确性D.可靠性

PLC的输入/输出模块按信号类型可分为（）

A.数字量输入模块B.数字量输出模块C.模拟量输入模块D.模拟量输出模块

传感器的基本组成包括（）

A.敏感元件B.转换元件C.调理电路D.显示元件

电力电子电路按功能可分为（）

A.整流电路B.逆变电路C.斩波电路D.滤波电路

工业自动化系统中，常用的控制方式有（）

A.开环控制B.闭环控制C.半闭环控制D.模糊控制

变频器的主要组成部分包括（）

A.整流单元B.滤波单元C.逆变单元D.控制单元

自动化设备故障诊断的常用方法有（）

A.感官诊断法B.振动诊断法C.温度诊断法D.油液分析诊断法

工业机器人按控制方式可分为（）

A.点位控制机器人B.连续轨迹控制机器人C.力控制机器人D.智能控制机器人

下列属于自动化行业新技术的有（）

A.工业4.0B.人工智能（AI）C.物联网（IoT）D.大数据分析

自动化工程中，常用的抗干扰措施有（）

A.屏蔽接地B.滤波处理C.隔离措施D.合理布线

第三部分判断题（共10小题，每小题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）开环控制系统的控制精度高于闭环控制系统。（）PLC的程序执行顺序是从上到下、从左到右，循环扫描执行。（）传感器的灵敏度越高，其测量精度一定越高。（）电力电子器件都是可控器件，可通过控制信号实现导通和关断。（）PID控制器中，积分环节（I）的作用是消除系统的静差。（）变频器只能用于交流电动机的调速，不能用于直流电动机。（）工业自动化系统中，总线协议的作用是实现设备之间的通信与数据交换。（）嵌入式系统的核心是嵌入式处理器，无需软件支持即可工作。（）自动化设备的故障诊断，只需检测设备的运行参数，无需关注设备的运行环境。（）《建设工程质量管理条例》不适用于自动化工程的施工管理。（）第四部分综合分析题（共2小题，每小题10分，共20分。要求写出必要的文字说明、分析过程及答案，只写答案不得分）（10分）某自动化生产线采用PLC控制，实现以下控制要求：按下启动按钮SB1，系统开始运行，指示灯HL1亮；按下停止按钮SB2，系统停止运行，指示灯HL1灭；当传感器SQ1检测到工件到位信号时，气缸A伸出（电磁阀YV1得电），延时3秒后，气缸A缩回（电磁阀YV1失电），同时指示灯HL2亮，延时2秒后HL2灭，系统回到初始状态，等待下一个工件到位。

要求：（1）画出PLC的I/O分配表；（2）写出PLC的控制程序（采用梯形图或指令表均可）；（3）简要说明程序的执行过程。

（10分）某闭环控制系统中，被控对象为电机转速，控制器采用PID控制器，系统出现以下问题：电机转速波动较大，响应速度慢，且存在明显静差。

要求：（1）分析该系统出现上述问题的可能原因；（2）针对每个原因，提出相应的解决措施；（3）简述PID控制器各参数（P、I、D）的调整方法，以改善系统性能。

参考答案及详细详解第一部分单项选择题（每小题2分，共40分）A（详解：根轨迹分离点满足dds[G(s)H(s)]=0，即对开环传递函数的分母多项式求导并令其等于0。令分母D(s)=s(s+1)(s+2)=s3+3s2B（详解：劳斯判据不仅能判断系统是否稳定，还能确定不稳定根的个数（B选项错误）；线性定常系统稳定的充要条件是所有闭环极点实部小于0，即位于s左半平面（A选项正确）；奈奎斯特判据通过开环幅相曲线绕(-1,j0)点的圈数判断闭环稳定性（C选项正确）；根轨迹与虚轴交点对应系统临界稳定状态，此时的K值为临界稳定增益（D选项正确）。）B（详解：PLC的核心部件是中央处理单元（CPU），负责执行用户程序、处理输入/输出信号、协调各模块工作；输入/输出模块负责采集外部信号和驱动外部设备；电源模块提供工作电源；编程器用于程序的编写、修改和下载。）C（详解：传感器按输出信号类型可分为模拟量传感器、数字量传感器、开关量传感器；温度传感器是按测量对象分类的，不属于按输出信号类型分类，故选C。）A（详解：整流电路的核心作用是将交流电能转换为直流电能；逆变电路将直流电能转换为交流电能；调频电路调节交流电压的频率；斩波电路调节直流电压的大小。）A（详解：闭环控制系统与开环控制系统的最主要区别是闭环系统有反馈环节，能根据反馈信号调整控制量，提高控制精度；开环系统没有反馈环节，控制精度较低，结构相对简单。）A（详解：TON指令用于实现“延时接通”功能，即延时一段时间后，输出线圈得电；TOF指令用于“延时断开”；RTO指令用于“掉电保持延时”；MOV指令用于数据传送。）D（详解：Modbus、Profibus是工业自动化常用的总线协议；TCP/IP是通用网络协议，可用于工业通信；PLC是可编程控制器，不属于总线协议，故选D。）C（详解：变频器的核心是逆变电路，负责将直流电能转换为频率、电压可调的交流电能，实现电机无级调速；整流电路仅负责将交流转换为直流，并非核心部件；变频器能降低电机启动电流、提高运行效率，A、B、D选项均正确。）C（详解：信号调理电路的主要作用是对传感器采集到的微弱信号进行放大、滤波、隔离等处理，消除干扰，使信号满足后续测量或控制的要求；采集被测信号是传感器的作用；转换信号是转换元件的作用；显示信号是显示仪表的作用。）B（详解：比例（P）控制器的特点是响应快，能快速跟踪输入信号，但存在静差，无法消除系统稳态误差；积分（I）控制器能消除静差，但响应慢；微分（D）控制器能抑制振荡，改善系统动态性能。）C（详解：执行机构是将控制器的控制信号转换为机械动作的部件，电磁阀、伺服电机、气缸均属于执行机构；传感器属于检测元件，负责采集被测信号，不属于执行机构，故选C。）B（详解：PID控制器中，P环节（比例环节）负责快速响应，跟踪输入信号；I环节（积分环节）负责消除系统静差；D环节（微分环节）负责抑制振荡，改善系统动态性能，减少超调量，故选B。）C（详解：工业机器人的核心是控制系统，负责控制机器人的运动轨迹、动作顺序、速度等参数；机械结构是机器人的身体，驱动系统提供动力，传感系统采集环境和自身状态信号，均为辅助部件。）C（详解：嵌入式系统通常需要嵌入式操作系统（如Linux、RTOS等）支持，实现任务调度、资源管理等功能，并非无需操作系统；A、B、D选项均为嵌入式系统在自动化中的正确应用特点。）B（详解：自动化设备故障诊断中，“听声音、看外观、摸温度”属于感官诊断法，是最基础、最直观的诊断方法；振动诊断法通过检测设备振动信号判断故障；温度诊断法通过检测设备温度变化判断故障；油液诊断法通过分析设备润滑油的成分判断故障。）D（详解：自动化系统的基本组成部分包括控制器、执行器、被控对象、反馈环节（闭环系统）；编程软件是用于编写控制器程序的工具，不属于自动化系统的基本组成部分，故选D。）C（详解：晶闸管（SCR）的导通条件是：阳极加正向电压，门极加正向触发电压；导通后，门极失去控制作用，要关断晶闸管，需使阳极电压反向或电流降至维持电流以下，故选C。）B（详解：SCADA系统（数据采集与监控系统）的核心功能是数据采集与监控，实现对工业现场设备的远程监测、控制和数据管理；可编程控制是PLC的核心功能；电机调速是变频器的核心功能；信号调理是信号调理电路的功能。）C（详解：根据《安全生产法》及自动化工程相关规范，自动化设备的安全保护装置必须定期检查、维护，确保其正常工作（C选项正确）；自动化设备需定期检测，施工需遵守安全操作规程，故障可能引发安全事故，需做好防范措施，A、B、D选项均错误。）第二部分多项选择题（每小题3分，共30分）ABCD（详解：自动控制系统的基本性能指标包括稳定性（系统正常运行的前提）、快速性（系统响应输入信号的速度）、准确性（系统输出与输入的偏差大小）、可靠性（系统长期稳定运行的能力），四者均为核心指标。）ABCD（详解：PLC的输入/输出模块按信号类型可分为数字量输入（DI）、数字量输出（DO）、模拟量输入（AI）、模拟量输出（AO）模块，分别用于处理开关信号和连续变化的模拟信号。）ABC（详解：传感器的基本组成包括敏感元件（直接感受被测信号）、转换元件（将被测信号转换为电信号）、调理电路（对电信号进行放大、滤波等处理）；显示元件属于测量仪表的组成部分，不属于传感器的基本组成。）ABCD（详解：电力电子电路按功能可分为整流电路（交直转换）、逆变电路（直交转换）、斩波电路（直流调压）、滤波电路（滤除杂波），四者均为电力电子技术的核心电路类型。）ABCD（详解：工业自动化系统中，常用的控制方式包括开环控制、闭环控制、半闭环控制，以及模糊控制、PID控制、神经网络控制等先进控制方式，均符合题意。）ABCD（详解：变频器的主要组成部分包括整流单元（交直转换）、滤波单元（滤除直流杂波）、逆变单元（直交转换，核心）、控制单元（控制变频器工作），四者缺一不可。）ABCD（详解：自动化设备故障诊断的常用方法包括感官诊断法、振动诊断法、温度诊断法、油液分析诊断法，此外还有噪声诊断法、红外诊断法等，均为实际工程中常用的诊断手段。）ABCD（详解：工业机器人按控制方式可分为点位控制（仅控制端点位置）、连续轨迹控制（控制运动轨迹）、力控制（控制机器人作用力）、智能控制（结合AI实现自主控制），均为常见分类方式。）ABCD（详解：工业4.0、人工智能（AI）、物联网（IoT）、大数据分析均为自动化行业的新技术，广泛应用于智能工厂、智能制造等领域，符合题意。）ABCD（详解：自动化工程中，常用的抗干扰措施包括屏蔽接地（防止电磁干扰）、滤波处理（滤除杂波信号）、隔离措施（隔离干扰信号）、合理布线（减少干扰耦合），四者均能有效提高系统抗干扰能力。）第三部分判断题（每小题1分，共10分）×（详解：闭环控制系统有反馈环节，能根据反馈信号调整控制量，控制精度高于开环控制系统；开环系统无反馈，控制精度较低。）√（详解：PLC的程序执行采用循环扫描方式，顺序为从上到下、从左到右，依次执行每条指令，扫描完成后回到起始位置，重复循环。）×（详解：传感器的灵敏度越高，对微弱信号的响应能力越强，但测量精度还受非线性误差、零点漂移等因素影响，灵敏度高不一定测量精度高。）×（详解：电力电子器件分为可控器件和不可控器件，如二极管是不可控器件，无需控制信号即可导通，晶闸管、IGBT等是可控器件，需要控制信号实现导通和关断。）√（详解：PID控制器中，积分环节（I）的作用是累积系统的稳态误差，逐步消除静差，使系统输出趋于设定值。）√（详解：变频器的核心是将直流电能转换为交流电能，仅适用于交流电动机的调速；直流电动机调速通常采用直流调速器，而非变频器。）√（详解：总线协议是工业自动化设备之间通信的标准，其核心作用是实现设备之间的的数据交换、指令传输，确保系统协同工作。）×（详解：嵌入式系统的核心是嵌入式处理器，但需要嵌入式软件（操作系统、应用程序）支持才能实现相应的控制功能，无法脱离软件独立工作。）×（详解：自动化设备的故障诊断，不仅要检测设备的运行参数，还需关注运行环境（如温度、湿度、粉尘等），环境因素可能导致设备故障，影响诊断准确性。）×（详解：《建设工程质量管理条例》适用于各类建设工程，包括自动化工程的施工、安装、调试等环节，需严格遵守该条例的相关规定，确保工程质量。）第四部分综合分析题（每小题10分，共20分）（10分）

（1）PLCI/O分配表（4分）

|输入信号|元件符号|功能描述|PLC输入地址|

|----------|----------|----------|------------|

|启动信号|SB1|系统启动|I0.0|

|停止信号|SB2|系统停止|I0.1|

|工件到位|SQ1|检测工件到位|I0.2|

|输出信号|元件符号|功能描述|PLC输出地址|

|----------|----------|----------|------------|

|运行指示|HL1|系统运行指示灯|Q0.0|

|气缸伸出|YV1|控制气缸A伸出|Q0.1|

|到位指示|HL2|工件处理完成指示|Q0.2|

（2）PLC控制程序（指令表，4分）

LDI0.0//检测启动按钮SB1按下

ANI0.1//检测停止按钮SB2未按下

LDQ0.0//系统运行自锁

ORB//或运算，实现自锁

OUTQ0.0//系统运行，HL1亮

LDQ0.0//系统运行状态下

LDI0.2//工件到位信号

AT37//延时3秒未到（防止重复触发）

ANT38//延时2秒未到（防止重复触发）

AM0.0//中间继电器，避免误动作

OUTQ0.1//气缸A伸出，YV1得电

OUTT37//启动3秒延时，设定值30（100ms定时器）

LDT37//3秒延时到

OUTQ0.2//HL2亮

RQ0.1//气缸A缩回，YV1失电

OUTT38//启动2秒延时，设定值20（100ms定时器）

LDT38//2秒延时到

RQ0.2//HL2灭

RM0.0//复位中间继电器，等待下一个工件

（3）程序执行过程（2分）

按下启动按钮SB1（I0.0得电），且停止按钮SB2未按下（I0.1失电），Q0.0得电（HL1亮），系统自锁运行；当传感器SQ1检测到工件到位（I0.2得电），且T37、T38未触发时，Q0.1得电（气缸A伸出），T37开始延时；3秒后T37延时到，Q0.2得电（HL2亮），Q0.1失电（气缸A缩回），T