自動化儀表與控制系統(tǒng)設計考核試卷

自動化儀表與控制系統(tǒng)設計考核試卷考生姓名：__________答題日期：__________得分：__________判卷人：__________

一、單項選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.自動化儀表按其功能分類，不包括以下哪一項？（）

A.測量儀表

B.調(diào)節(jié)儀表

C.顯示儀表

D.保護儀表

2.下列哪種傳感器屬于無源傳感器？（）

A.熱電偶

B.光電傳感器

C.壓電傳感器

D.磁電傳感器

3.關于PLC的描述，不正確的是？（）

A.PLC是可編程邏輯控制器

B.PLC主要用于工業(yè)自動化控制

C.PLC不能進行數(shù)據(jù)處理

D.PLC具有模塊化結構

4.在自動控制系統(tǒng)中，下列哪個環(huán)節(jié)不屬于反饋環(huán)節(jié)？（）

A.測量環(huán)節(jié)

B.比較環(huán)節(jié)

C.執(zhí)行環(huán)節(jié)

D.調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)

5.以下哪種儀表不屬于模擬儀表？（）

A.電動壓力表

B.氣動壓力表

C.電子電位差計

D.數(shù)字電壓表

6.關于調(diào)節(jié)器的描述，正確的是？（）

A.調(diào)節(jié)器用于放大測量信號

B.調(diào)節(jié)器用于比較偏差

C.調(diào)節(jié)器用于執(zhí)行控制動作

D.調(diào)節(jié)器用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號

7.以下哪種執(zhí)行機構不屬于電動執(zhí)行機構？（）

A.電動調(diào)節(jié)閥

B.電動蝶閥

C.電動閘閥

D.氣動調(diào)節(jié)閥

8.在自動控制系統(tǒng)設計過程中，以下哪個步驟不是初步設計階段的內(nèi)容？（）

A.確定系統(tǒng)方案

B.選擇儀表和設備

C.設計控制邏輯

D.編制項目預算

9.關于DCS的描述，正確的是？（）

A.DCS是分布式控制系統(tǒng)

B.DCS主要用于小型自動化控制系統(tǒng)

C.DCS不具備模塊化設計

D.DCS的通信網(wǎng)絡采用星型結構

10.在自動化儀表設備中，下列哪種儀表的精度最高？（）

A.壓力表

B.溫度表

C.流量計

D.分析儀表

11.以下哪種控制規(guī)律適用于滯后較大的對象？（）

A.比例控制

B.積分控制

C.微分控制

D.比例積分微分控制

12.關于自動化儀表的校準，以下哪個說法不正確？（）

A.校準是為了保證儀表的準確性

B.校準過程中需要使用標準儀器

C.校準可以消除系統(tǒng)誤差

D.校準可以定期進行

13.在控制系統(tǒng)設計中，以下哪個參數(shù)不屬于穩(wěn)定性分析的指標？（）

A.超調(diào)量

B.調(diào)節(jié)時間

C.相位裕度

D.增益裕度

14.關于人機界面的描述，正確的是？（）

A.人機界面用于實現(xiàn)人與機器之間的信息交換

B.人機界面僅用于顯示數(shù)據(jù)

C.人機界面不能實現(xiàn)控制功能

D.人機界面沒有交互性

15.以下哪種網(wǎng)絡協(xié)議不適用于工業(yè)自動化控制網(wǎng)絡？（）

A.Modbus

B.Profibus

C.Ethernet/IP

D.HTTP

16.在自動控制系統(tǒng)中，以下哪個環(huán)節(jié)不屬于前向通道？（）

A.傳感器

B.變送器

C.控制器

D.執(zhí)行器

17.關于自動化儀表的安裝，以下哪個說法不正確？（）

A.儀表安裝應遵守相關規(guī)范和標準

B.儀表安裝位置應便于操作和維護

C.儀表安裝前不需要進行校驗

D.儀表安裝應確保其穩(wěn)定性

18.在控制系統(tǒng)調(diào)試過程中，以下哪個步驟不屬于調(diào)試的基本步驟？（）

A.硬件檢查

B.軟件配置

C.聯(lián)鎖試驗

D.編寫調(diào)試報告

19.關于自動化控制系統(tǒng)的故障診斷，以下哪個說法不正確？（）

A.故障診斷可以幫助確定故障原因

B.故障診斷需要依賴于專業(yè)技術人員

C.故障診斷可以自動進行

D.故障診斷不能提高系統(tǒng)可靠性

20.以下哪個設備不屬于現(xiàn)場總線設備？（）

A.變送器

B.交換機

C.控制器

D.執(zhí)行器

（注：以下為空白答題區(qū)域，請考生在此區(qū)域內(nèi)作答。）

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二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.下列哪些屬于自動化儀表的常見分類？（）

A.測量儀表

B.調(diào)節(jié)儀表

C.執(zhí)行儀表

D.通信儀表

2.常見的有源傳感器包括以下哪些？（）

A.熱電阻

B.電容傳感器

C.霍爾傳感器

D.壓電傳感器

3.PLC在工業(yè)控制中的主要功能有哪些？（）

A.邏輯控制

B.數(shù)據(jù)處理

C.通信聯(lián)網(wǎng)

D.人機交互

4.以下哪些是自動控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)？（）

A.被控對象

B.傳感器

C.控制器

D.執(zhí)行器

5.模擬儀表的特點包括以下哪些？（）

A.輸出信號為模擬量

B.精度高

C.抗干擾能力強

D.成本低

6.在自動控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器可以實現(xiàn)的控制作用有哪些？（）

A.比例控制

B.積分控制

C.微分控制

D.非線性控制

7.以下哪些是電動執(zhí)行機構的優(yōu)點？（）

A.響應速度快

B.控制精度高

C.結構簡單

D.維護方便

8.自動控制系統(tǒng)設計的基本步驟包括哪些？（）

A.需求分析

B.方案設計

C.系統(tǒng)仿真

D.系統(tǒng)調(diào)試

9.分布式控制系統(tǒng)（DCS）的特點有哪些？（）

A.高可靠性

B.強大的數(shù)據(jù)處理能力

C.靈活的通信網(wǎng)絡

D.集中式控制

10.以下哪些儀表屬于分析儀表？（）

A.氧分析儀

B.水質(zhì)分析儀

C.壓力表

D.溫度表

11.比例積分微分（PID）控制器的參數(shù)調(diào)整可以改善以下哪些性能指標？（）

A.超調(diào)量

B.調(diào)節(jié)時間

C.穩(wěn)態(tài)誤差

D.相位裕度

12.在自動化儀表的校準過程中，以下哪些操作是正確的？（）

A.使用標準儀器

B.確保環(huán)境條件穩(wěn)定

C.校準所有量程

D.記錄校準數(shù)據(jù)

13.系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，以下哪些指標是常用的？（）

A.超調(diào)量

B.調(diào)節(jié)時間

C.最大幅值

D.最小幅值

14.人機界面（HMI）的功能包括哪些？（）

A.顯示數(shù)據(jù)

B.控制指令輸入

C.報警記錄

D.數(shù)據(jù)記錄

15.工業(yè)自動化控制網(wǎng)絡常用的網(wǎng)絡協(xié)議有哪些？（）

A.Modbus

B.Profibus

C.IndustrialEthernet

D.TCP/IP

16.以下哪些環(huán)節(jié)屬于前向通道？（）

A.傳感器

B.變送器

C.控制器

D.執(zhí)行器

17.自動化儀表安裝時，以下哪些注意事項是正確的？（）

A.遵守相關規(guī)范和標準

B.確保儀表與設備之間有足夠的空間

C.防止振動和沖擊

D.忽略溫度和濕度的影響

18.控制系統(tǒng)調(diào)試的基本步驟包括哪些？（）

A.硬件檢查

B.軟件配置

C.單體試驗

D.系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

19.自動化控制系統(tǒng)的故障診斷可以帶來哪些好處？（）

A.縮短故障排除時間

B.提高系統(tǒng)可靠性

C.減少停機損失

D.降低維護成本

20.現(xiàn)場總線技術的優(yōu)點包括以下哪些？（）

A.減少布線

B.降低成本

C.提高通信速度

D.增強系統(tǒng)可靠性

（注：以下為空白答題區(qū)域，請考生在此區(qū)域內(nèi)作答。）

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三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請將正確答案填到題目空白處）

1.在自動控制系統(tǒng)中，被控對象的輸出信號稱為_______。（）

2.PLC的英文全稱是_______。（）

3.自動化儀表的精度等級通常用_______來表示。（）

4.PID控制器中的“P”代表_______。（）

5.電動執(zhí)行機構的核心部件是_______。（）

6.在自動控制系統(tǒng)設計中，系統(tǒng)仿真通常使用的軟件是_______。（）

7.DCS系統(tǒng)的特點之一是具有_______的體系結構。（）

8.常用的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中，用于實時通信的是_______。（）

9.自動化儀表的校準是為了確保其輸出信號的_______。（）

10.系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，如果相位裕度大于零，則系統(tǒng)是_______穩(wěn)定的。（）

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.在自動控制系統(tǒng)中，傳感器的作用是將非電量轉(zhuǎn)換為電量。（）

2.PLC的編程語言只有一種，即梯形圖編程。（）

3.模擬儀表的抗干擾能力一般比數(shù)字儀表強。（）

4.在PID控制中，積分控制可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。（）

5.電動執(zhí)行機構比氣動執(zhí)行機構的響應速度慢。（）

6.自動控制系統(tǒng)設計時，不需要考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟性。（）

7.DCS系統(tǒng)中的各個節(jié)點是相互獨立的。（）

8.現(xiàn)場總線技術可以實現(xiàn)多節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信。（）

9.自動化儀表的安裝位置可以隨意選擇，無需考慮操作和維護的便利性。（）

10.控制系統(tǒng)調(diào)試時，只需要對硬件進行檢查，軟件配置無需測試。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述自動化儀表在工業(yè)控制系統(tǒng)中的作用，并列舉三種常見的自動化儀表。

2.簡述PID控制器中比例（P）、積分（I）和微分（D）控制的作用，以及它們在控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)中的作用。

3.描述分布式控制系統(tǒng)（DCS）的主要特點，并比較DCS與傳統(tǒng)集中式控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點。

4.在自動化控制系統(tǒng)設計中，如何考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性？請結合實際案例，說明提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和快速性的具體措施。

標準答案

一、單項選擇題

1.D

2.A

3.C

4.C

5.D

6.B

7.D

8.D

9.A

10.D

11.B

12.C

13.C

14.A

15.D

16.C

17.C

18.D

19.D

20.B

二、多選題

1.ABC

2.BD

3.ABCD

4.ABCD

5.AB

6.ABC

7.ABC

8.ABCD

9.ABC

10.AB

11.ABC

12.ABCD

13.ABC

14.ABCD

15.ABC

16.ABC

17.ABC

18.ABCD

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.反饋信號

2.ProgrammableLogicController

3.精度等級

4.比例控制

5.電動機

6.MATLAB/Simulink

7.分散式

8.EtherCAT

9.準確性

10.穩(wěn)定

四、判斷題

1.√

2.×

3.×

4.√

5.×

6.