工業(yè)自動化控制系統(tǒng)知識題庫

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)知識題庫姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的基本組成包括哪些？

A.傳感器、執(zhí)行器、控制器、電源、操作面板

B.傳感器、控制器、電源、電氣設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)

C.執(zhí)行器、控制器、電源、操作面板、維護工具

D.傳感器、執(zhí)行器、電氣設(shè)備、電源、維護工具

2.PLC控制系統(tǒng)的核心部件是什么？

A.傳感器

B.執(zhí)行器

C.CPU（處理單元）

D.電源

3.傳感器在自動化控制系統(tǒng)中的作用是什么？

A.采集現(xiàn)場信息

B.控制執(zhí)行器

C.實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理

D.以上都是

4.電動執(zhí)行器的分類及工作原理是什么？

A.分類：電磁閥、氣動閥、液壓閥；工作原理：電磁作用、氣動作用、液壓作用

B.分類：電動閥、氣動閥、液壓閥；工作原理：電機驅(qū)動、氣動驅(qū)動、液壓驅(qū)動

C.分類：電磁閥、氣動閥、液壓閥；工作原理：電流控制、氣壓控制、液壓控制

D.分類：電動閥、氣動閥、液壓閥；工作原理：電源驅(qū)動、氣源驅(qū)動、油源驅(qū)動

5.交流變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

A.電動機調(diào)速、水泵調(diào)速、風(fēng)機調(diào)速

B.機床設(shè)備、工業(yè)、自動化生產(chǎn)線

C.以上都是

D.以上都不是

6.電氣控制系統(tǒng)圖常用的符號有哪些？

A.電動機、繼電器、開關(guān)、按鈕

B.傳感器、執(zhí)行器、PLC、計算機

C.以上都是

D.以上都不是

7.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)常用的編程語言有哪些？

A.LadderDiagram（梯形圖）、StructuredText（結(jié)構(gòu)化文本）、FunctionBlockDiagram（功能塊圖）

B.C語言、Python、Java

C.LadderDiagram、SequentialFunctionChart（順序功能圖）、InstructionList（指令表）

D.以上都是

8.可編程邏輯控制器（PLC）的基本功能有哪些？

A.輸入輸出控制、程序執(zhí)行、數(shù)據(jù)處理、通信功能

B.傳感器控制、執(zhí)行器控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制

C.數(shù)據(jù)處理、信息管理、安全保護、故障診斷

D.以上都是

答案及解題思路：

1.答案：B

解題思路：工業(yè)自動化控制系統(tǒng)主要由傳感器、控制器、電源、電氣設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)組成，用于實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動化控制。

2.答案：C

解題思路：PLC控制系統(tǒng)的核心部件是CPU，它負責(zé)解釋執(zhí)行用戶編寫的程序，控制整個系統(tǒng)的運行。

3.答案：D

解題思路：傳感器在自動化控制系統(tǒng)中的作用是采集現(xiàn)場信息，為控制器提供數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)精確控制。

4.答案：B

解題思路：電動執(zhí)行器根據(jù)驅(qū)動方式不同，分為電動閥、氣動閥、液壓閥。它們的工作原理是利用電機、氣壓或液壓驅(qū)動，實現(xiàn)開啟、關(guān)閉、調(diào)節(jié)等功能。

5.答案：C

解題思路：交流變頻器廣泛應(yīng)用于電動機調(diào)速、水泵調(diào)速、風(fēng)機調(diào)速等領(lǐng)域，實現(xiàn)設(shè)備節(jié)能、提高效率。

6.答案：C

解題思路：電氣控制系統(tǒng)圖中常用的符號包括電動機、繼電器、開關(guān)、按鈕等，用于表示各種電氣設(shè)備和元件。

7.答案：C

解題思路：工業(yè)自動化控制系統(tǒng)常用的編程語言有LadderDiagram、StructuredText、FunctionBlockDiagram等，分別用于不同的應(yīng)用場景。

8.答案：D

解題思路：可編程邏輯控制器（PLC）的基本功能包括輸入輸出控制、程序執(zhí)行、數(shù)據(jù)處理和通信功能，是實現(xiàn)工業(yè)自動化控制的核心設(shè)備。二、填空題1.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)主要由______、______、______、______組成。

輸入單元

處理單元

輸出單元

輔助單元

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

輸入輸出處理

數(shù)據(jù)處理

控制邏輯

通信功能

3.傳感器按工作原理可分為______、______、______等類型。

電測式傳感器

非電測式傳感器

混合式傳感器

4.電動執(zhí)行器按照輸出力矩分為______、______、______等類型。

小型執(zhí)行器

中型執(zhí)行器

大型執(zhí)行器

5.交流變頻器主要由______、______、______、______等部分組成。

電壓源逆變器

電源電路

控制電路

電機接口

6.電氣控制系統(tǒng)圖中的______表示電流的流向。

導(dǎo)線

7.常用的自動化控制系統(tǒng)編程語言有______、______、______等。

結(jié)構(gòu)化文本（ST）

梯形圖（LD）

功能塊圖（FBD）

8.PLC程序設(shè)計通常分為______、______、______、______等步驟。

系統(tǒng)需求分析

硬件選型

軟件設(shè)計

系統(tǒng)調(diào)試與測試

答案及解題思路：

1.答案：輸入單元、處理單元、輸出單元、輔助單元

解題思路：根據(jù)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的基本組成部分進行填空，包括接收輸入信號、處理信號、輸出控制信號和輔助設(shè)備。

2.答案：輸入輸出處理、數(shù)據(jù)處理、控制邏輯、通信功能

解題思路：PLC控制器的功能涵蓋了數(shù)據(jù)的輸入輸出、數(shù)據(jù)處理、控制邏輯執(zhí)行以及與其他系統(tǒng)的通信。

3.答案：電測式傳感器、非電測式傳感器、混合式傳感器

解題思路：傳感器的分類依據(jù)其工作原理，包括電測式、非電測式以及結(jié)合兩者的混合式。

4.答案：小型執(zhí)行器、中型執(zhí)行器、大型執(zhí)行器

解題思路：電動執(zhí)行器根據(jù)輸出力矩的不同，可以分為不同尺寸和能力的類別。

5.答案：電壓源逆變器、電源電路、控制電路、電機接口

解題思路：交流變頻器的主要組成部分包括逆變器、電源、控制電路以及與電機的接口。

6.答案：導(dǎo)線

解題思路：在電氣控制系統(tǒng)圖中，導(dǎo)線通常用于表示電流的流動路徑。

7.答案：結(jié)構(gòu)化文本（ST）、梯形圖（LD）、功能塊圖（FBD）

解題思路：這些是PLC編程中常用的圖形化編程語言，用于編寫程序邏輯。

8.答案：系統(tǒng)需求分析、硬件選型、軟件設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試與測試

解題思路：PLC程序設(shè)計是一個完整的過程，包括需求分析、硬件配置、軟件編寫以及最后的調(diào)試和測試。三、判斷題1.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)是指利用計算機技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù)來實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制。（）

答案：正確

解題思路：根據(jù)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的定義，它確實是通過結(jié)合計算機、通信和自動控制技術(shù)來對生產(chǎn)過程進行自動化管理的。

2.PLC控制器可以直接連接工業(yè)設(shè)備進行控制，無需其他輔助設(shè)備。（）

答案：錯誤

解題思路：PLC控制器雖然可以與許多工業(yè)設(shè)備直接連接，但通常仍需要一些輔助設(shè)備，如電源、接口模塊等，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3.傳感器是將非電信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。（）

答案：正確

解題思路：傳感器的功能就是檢測環(huán)境中的物理量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，以便進一步處理。

4.電動執(zhí)行器可以用于調(diào)節(jié)閥門、開關(guān)等設(shè)備。（）

答案：正確

解題思路：電動執(zhí)行器廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化系統(tǒng)中，用于控制閥門、開關(guān)等設(shè)備的開啟和關(guān)閉。

5.交流變頻器可以實現(xiàn)電動機的軟啟動、軟停止和調(diào)速等功能。（）

答案：正確

解題思路：交流變頻器通過改變電動機供電電源的頻率和電壓，可以實現(xiàn)對電動機的軟啟動、軟停止和調(diào)速。

6.電氣控制系統(tǒng)圖中的符號都是通用的，不受國家和地區(qū)標(biāo)準限制。（）

答案：錯誤

解題思路：電氣控制系統(tǒng)圖的符號在不同國家和地區(qū)可能有不同的標(biāo)準，因此在繪制時需要遵循相應(yīng)的國家標(biāo)準或國際標(biāo)準。

7.可編程邏輯控制器（PLC）的編程語言都是基于梯形圖的。（）

答案：錯誤

解題思路：PLC的編程語言包括梯形圖、指令列表、結(jié)構(gòu)化文本等多種，并不局限于梯形圖。

8.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的可靠性和安全性。（）

答案：正確

解題思路：工業(yè)自動化控制系統(tǒng)設(shè)計時，可靠性和安全性是的考慮因素，以保證生產(chǎn)過程的安全和穩(wěn)定運行。四、簡答題1.簡述工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的基本組成。

答案：

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)通常由以下幾部分組成：

控制對象：如生產(chǎn)機械、生產(chǎn)線等；

輸入環(huán)節(jié)：包括傳感器、變送器等，用于采集控制對象的物理量；

控制器：如PLC（可編程邏輯控制器）等，根據(jù)輸入信息進行邏輯處理；

執(zhí)行機構(gòu)：如電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器等，根據(jù)控制器的指令執(zhí)行動作；

輸出環(huán)節(jié)：包括執(zhí)行機構(gòu)、指示儀表等，用于顯示或反饋控制結(jié)果。

解題思路：

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，其基本組成可以從控制系統(tǒng)的輸入、處理、執(zhí)行和輸出四個環(huán)節(jié)來描述。

2.簡述PLC控制系統(tǒng)的核心部件及其作用。

答案：

PLC控制系統(tǒng)的核心部件包括：

處理單元（CPU）：負責(zé)解釋用戶程序，執(zhí)行控制指令；

存儲器：用于存儲用戶程序、系統(tǒng)程序和運行數(shù)據(jù)；

輸入/輸出接口（I/O接口）：用于連接外部設(shè)備，實現(xiàn)輸入/輸出信號交換；

電源模塊：為PLC系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源。

解題思路：

PLC控制系統(tǒng)的核心部件是CPU，它是控制系統(tǒng)的核心，負責(zé)執(zhí)行控制程序。其他部件則是輔助CPU完成控制任務(wù)。

3.簡述傳感器在自動化控制系統(tǒng)中的作用。

答案：

傳感器在自動化控制系統(tǒng)中的作用包括：

檢測控制對象的物理量，如溫度、壓力、流量等；

將物理量轉(zhuǎn)換為電信號，便于控制器處理；

為控制器提供實時、準確的輸入信號；

提高控制系統(tǒng)的可靠性和精度。

解題思路：

傳感器是自動化控制系統(tǒng)的輸入環(huán)節(jié)，它的作用是將控制對象的物理量轉(zhuǎn)換為電信號，為控制器提供準確的輸入信息。

4.簡述電動執(zhí)行器的分類及工作原理。

答案：

電動執(zhí)行器按工作原理可分為：

交流電動機執(zhí)行器：通過交流電動機驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)；

直流電動機執(zhí)行器：通過直流電動機驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。

工作原理：

電動執(zhí)行器通過電動機的旋轉(zhuǎn)或直線運動，帶動執(zhí)行機構(gòu)進行相應(yīng)的動作，實現(xiàn)控制目的。

解題思路：

電動執(zhí)行器是自動化控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，根據(jù)電動機的類型可分為交流電動機執(zhí)行器和直流電動機執(zhí)行器，它們的工作原理是通過電動機的旋轉(zhuǎn)或直線運動來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。

5.簡述交流變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域。

答案：

交流變頻器廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

電機調(diào)速：實現(xiàn)電機速度的精確控制；

節(jié)能降耗：降低電機運行過程中的能耗；

電梯、起重機械等特種設(shè)備控制；

生產(chǎn)線自動化控制。

解題思路：

交流變頻器是一種廣泛應(yīng)用于電機調(diào)速領(lǐng)域的設(shè)備，具有節(jié)能、降耗、提高設(shè)備功能等優(yōu)點。

6.簡述電氣控制系統(tǒng)圖常用的符號。

答案：

電氣控制系統(tǒng)圖常用的符號包括：

電氣元件符號：如開關(guān)、繼電器、接觸器等；

電氣連接符號：如導(dǎo)線、接插件等；

電氣控制符號：如啟動、停止、報警等。

解題思路：

電氣控制系統(tǒng)圖常用的符號是電氣工程師在繪制電路圖時使用的標(biāo)準符號，用于表示電氣元件、連接和控制的圖形。

7.簡述常用的自動化控制系統(tǒng)編程語言。

答案：

常用的自動化控制系統(tǒng)編程語言包括：

梯形圖（LadderDiagram，LD）：以電氣控制原理圖為依據(jù)，直觀易懂；

功能塊圖（FunctionBlockDiagram，F(xiàn)BD）：以功能模塊為單位，便于模塊化編程；

指令列表（InstructionList，IL）：以指令為單位，編程靈活；

結(jié)構(gòu)化文本（StructuredText，ST）：類似于高級編程語言，功能強大。

解題思路：

自動化控制系統(tǒng)編程語言是用于編寫PLC程序的語言，常用的編程語言有梯形圖、功能塊圖、指令列表和結(jié)構(gòu)化文本等。

8.簡述PLC程序設(shè)計的步驟。

答案：

PLC程序設(shè)計步驟

1.確定控制要求：分析控制任務(wù)，明確控制要求；

2.設(shè)計控制流程：根據(jù)控制要求，設(shè)計控制流程；

3.編寫程序：根據(jù)控制流程，編寫PLC程序；

4.編譯、調(diào)試：編譯程序，進行調(diào)試，保證程序正確；

5.程序：將程序至PLC，進行實際控制。

解題思路：

PLC程序設(shè)計是一個系統(tǒng)的過程，需要按照一定的步驟進行，包括確定控制要求、設(shè)計控制流程、編寫程序、編譯調(diào)試和程序等。五、論述題1.論述工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用價值。

答案：

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

a)提高生產(chǎn)效率：自動化控制系統(tǒng)可以精確控制生產(chǎn)過程，減少人為操作誤差，提高生產(chǎn)速度。

b)降低生產(chǎn)成本：自動化控制系統(tǒng)可以優(yōu)化資源配置，減少能源消耗，降低生產(chǎn)成本。

c)提高產(chǎn)品質(zhì)量：自動化控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的穩(wěn)定和精確控制，減少次品率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

d)保障生產(chǎn)安全：自動化控制系統(tǒng)可以實時監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)境，及時發(fā)覺和處理異常情況，保障生產(chǎn)安全。

e)提升管理效率：自動化控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集和分析，為管理層提供決策支持。

解題思路：

首先闡述工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、保障生產(chǎn)安全以及提升管理效率等方面的作用。然后結(jié)合具體案例和實際數(shù)據(jù)進行論證。

2.論述PLC控制器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的地位和作用。

答案：

PLC控制器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的地位和作用

a)作為核心控制器，PLC控制器負責(zé)接收傳感器信號，控制執(zhí)行器動作，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制。

b)具有高度可靠性，適應(yīng)各種惡劣工業(yè)環(huán)境，保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運行。

c)結(jié)構(gòu)簡單，易于維護和擴展，滿足不同生產(chǎn)需求。

d)具有豐富的指令集和編程功能，便于用戶根據(jù)實際需求進行編程。

解題思路：

首先說明PLC控制器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的核心地位。然后從可靠性、結(jié)構(gòu)、編程功能等方面闡述其在控制系統(tǒng)中的作用。

3.論述傳感器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的重要性。

答案：

傳感器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的重要性體現(xiàn)在：

a)實時監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)境，為控制系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。

b)及時發(fā)覺生產(chǎn)過程中的異常情況，提高生產(chǎn)安全。

c)為生產(chǎn)過程優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持，提高生產(chǎn)效率。

d)為管理層提供決策依據(jù)，降低生產(chǎn)成本。

解題思路：

首先闡述傳感器在實時監(jiān)測、異常檢測、生產(chǎn)優(yōu)化和決策支持等方面的作用。然后結(jié)合實際案例和數(shù)據(jù)進行分析。

4.論述電動執(zhí)行器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

答案：

電動執(zhí)行器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用包括：

a)實現(xiàn)對各種工業(yè)設(shè)備的控制，如開關(guān)、調(diào)節(jié)、定位等。

b)實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的自動化控制，提高生產(chǎn)效率。

c)根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)整執(zhí)行器動作，優(yōu)化生產(chǎn)過程。

d)降低人工操作，減少人為錯誤，保障生產(chǎn)安全。

解題思路：

首先說明電動執(zhí)行器在實現(xiàn)設(shè)備控制、自動化控制、優(yōu)化生產(chǎn)過程和保障生產(chǎn)安全等方面的應(yīng)用。然后結(jié)合實際案例進行分析。

5.論述交流變頻器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的優(yōu)勢。

答案：

交流變頻器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的優(yōu)勢包括：

a)提高電機啟動和運行效率，降低能源消耗。

b)實現(xiàn)電機軟啟動，減少對電網(wǎng)的沖擊，保護電機。

c)根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，優(yōu)化生產(chǎn)過程。

d)具有良