工業自動化控制系統知識復習要點及模擬試卷庫姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.工業自動化控制系統主要由哪些部分組成？

A.控制器、傳感器、執行器、控制算法

B.傳感器、執行器、計算機、通信系統

C.控制器、執行器、電源、保護裝置

D.傳感器、計算機、執行器、控制系統軟件

2.PLC編程語言有哪些？

A.梯形圖、指令列表、結構化文本、功能塊圖

B.高級語言、匯編語言、C語言、Java

C.匯編語言、機器語言、高級語言、結構化文本

D.梯形圖、功能塊圖、指令列表、高級語言

3.DCS系統的特點是什么？

A.可靠性高、分布式控制、人機界面友好

B.靈活性強、易于擴展、支持多種通信協議

C.系統集中控制、易于維護、成本較低

D.開放式系統、可集成第三方設備、易于升級

4.伺服電機的控制方式有哪些？

A.脈沖寬度調制（PWM）、模擬控制、矢量控制

B.定子繞組控制、轉子繞組控制、電流控制

C.定頻控制、變頻控制、相位控制

D.速度控制、位置控制、力矩控制

5.傳感器按照作用原理可以分為哪些類型？

A.光電式、磁電式、壓電式、熱電式

B.磁敏式、熱敏式、光電式、機械式

C.電磁式、壓力式、流量式、溫度式

D.轉換式、放大式、補償式、檢測式

6.電氣控制系統按照控制方式可以分為哪些類型？

A.開環控制系統、閉環控制系統、自適應控制系統

B.定量控制系統、定性控制系統、智能控制系統

C.模擬控制系統、數字控制系統、混合控制系統

D.人工控制系統、半自動控制系統、全自動控制系統

7.可編程控制器（PLC）的基本結構包括哪些？

A.處理單元（CPU）、存儲器、輸入輸出模塊、電源模塊

B.顯示屏、鍵盤、CPU模塊、通信模塊

C.傳感器、執行器、編程器、電源

D.模擬輸入/輸出模塊、數字輸入/輸出模塊、計數器/定時器模塊、特殊功能模塊

8.模擬量控制系統與數字量控制系統的主要區別是什么？

A.控制信號類型：模擬量與數字量

B.控制精度：模擬量更高

C.系統復雜性：模擬量系統更復雜

D.系統成本：模擬量系統更昂貴

答案及解題思路：

1.答案：B

解題思路：工業自動化控制系統包括傳感器、執行器、計算機（含PLC等）以及通信系統，以實現控制目的。

2.答案：A

解題思路：PLC編程語言主要包括梯形圖、指令列表、結構化文本和功能塊圖，這些語言針對PLC編程的特點進行了優化。

3.答案：A

解題思路：DCS系統以其高可靠性、分布式控制和人機界面友好等特點在工業領域得到廣泛應用。

4.答案：A

解題思路：伺服電機的控制方式主要有PWM、模擬控制和矢量控制，這些方式可以實現電機的精確控制。

5.答案：A

解題思路：傳感器按照作用原理可以分為光電式、磁電式、壓電式和熱電式等，不同原理的傳感器適用于不同的檢測環境。

6.答案：A

解題思路：電氣控制系統按照控制方式可以分為開環、閉環和自適應控制系統，其中閉環系統具有反饋調節功能，提高控制精度。

7.答案：A

解題思路：PLC的基本結構包括CPU、存儲器、輸入輸出模塊和電源模塊，這些模塊協同工作以實現控制功能。

8.答案：A

解題思路：模擬量控制系統與數字量控制系統的主要區別在于控制信號的類型，模擬量控制系統使用連續的模擬信號，而數字量控制系統使用離散的數字信號。二、填空題1.工業自動化控制系統的主要功能包括數據采集、過程控制、操作指導和生產管理。

2.PLC編程軟件一般包括編輯器、編譯器、監控/調試器和項目管理器等模塊。

3.DCS系統的硬件組成主要包括現場控制器、人機界面、通信網絡和操作站。

4.伺服電機按照控制方式可以分為位置控制伺服電機和速度控制伺服電機兩種類型。

5.傳感器按照作用原理可以分為電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器和磁電式傳感器等類型。

6.電氣控制系統按照控制方式可以分為手動控制、自動控制、程序控制和集中控制等類型。

7.可編程控制器（PLC）的基本結構包括輸入模塊、輸出模塊、處理單元和電源模塊。

8.模擬量控制系統與數字量控制系統的主要區別在于輸入和輸出信號的類型和精度。

答案及解題思路：

1.工業自動化控制系統的主要功能

答案：數據采集、過程控制、操作指導、生產管理

解題思路：根據工業自動化控制系統的定義，其主要功能應包括對生產過程的數據采集、實現精確的過程控制、提供操作指導以及進行生產管理。

2.PLC編程軟件的模塊

答案：編輯器、編譯器、監控/調試器、項目管理器

解題思路：PLC編程軟件的模塊設計應包括用于代碼編輯、編譯的編輯器，監控和調試程序的監控/調試器，以及項目管理器等。

3.DCS系統的硬件組成

答案：現場控制器、人機界面、通信網絡、操作站

解題思路：DCS系統通常由現場控制器負責實際控制，人機界面提供操作人員與系統交互的平臺，通信網絡實現各部分之間的數據交換，操作站則是操作人員的主要工作界面。

4.伺服電機的控制方式

答案：位置控制伺服電機、速度控制伺服電機

解題思路：伺服電機的主要控制方式包括位置控制和速度控制，這兩種方式分別應用于需要精確位置控制和速度控制的場合。

5.傳感器的類型

答案：電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、磁電式傳感器

解題思路：傳感器的分類依據其工作原理，這些是常見的傳感器類型，各自基于不同的物理效應進行信號轉換。

6.電氣控制系統的控制方式

答案：手動控制、自動控制、程序控制、集中控制

解題思路：電氣控制系統的控制方式多種多樣，包括簡單的手動控制、自動化的控制、按照預設程序進行的程序控制和集中的控制方式。

7.可編程控制器（PLC）的基本結構

答案：輸入模塊、輸出模塊、處理單元、電源模塊

解題思路：PLC的基本結構包括處理輸入信號和輸出信號的模塊，以及進行邏輯處理的處理單元和提供電能的電源模塊。

8.模擬量控制系統與數字量控制系統的區別

答案：輸入和輸出信號的類型和精度

解題思路：模擬量控制系統處理的是連續的模擬信號，而數字量控制系統處理的是離散的數字信號。兩者的精度也有所不同。三、判斷題1.工業自動化控制系統主要由硬件和軟件兩部分組成。（√）

解題思路：工業自動化控制系統的基本組成部分是硬件，如傳感器、執行器等，以及軟件，如控制系統軟件、PLC編程軟件等。

2.PLC編程語言包括梯形圖、功能塊圖、指令表和結構文本。（√）

解題思路：PLC編程語言確實包括這些常見的編程方式，每種語言都有其特定的應用場景和優點。

3.DCS系統的硬件組成主要包括現場控制站、操作站、通信網絡和工程師站。（√）

解題思路：DCS（DistributedControlSystem，分布式控制系統）通常由這些基本組件構成，以保證分散的控制和集中的監控。

4.伺服電機按照控制方式可以分為開環控制和閉環控制兩種類型。（√）

解題思路：伺服電機通常根據其控制方式分為開環和閉環，閉環控制提供更高的精度和穩定性。

5.傳感器按照作用原理可以分為電阻式、電容式、電感式和光電式等類型。（√）

解題思路：傳感器的分類是根據其工作原理和檢測物理量的不同而劃分的。

6.電氣控制系統按照控制方式可以分為手動控制、自動控制和遠程控制。（√）

解題思路：電氣控制系統的控制方式確實是按照操作方式的不同進行分類的。

7.可編程控制器（PLC）的基本結構包括輸入模塊、輸出模塊、處理單元和電源模塊。（√）

解題思路：PLC的基本結構包括這些模塊，每個模塊都承擔著特定的功能。

8.模擬量控制系統與數字量控制系統的主要區別在于控制信號的形式。（×）

解題思路：模擬量控制系統與數字量控制系統的主要區別不僅僅在于信號形式，還在于信號的連續性和處理方式。模擬量信號是連續的，而數字量信號是離散的。四、簡答題1.簡述工業自動化控制系統的基本組成。

答案：

工業自動化控制系統的基本組成包括以下幾部分：

控制對象：被控制系統，如生產線、設備等。

控制器：根據控制策略和輸入信號，輸出控制信號對控制對象進行控制的裝置。

傳感器：檢測控制對象狀態，將物理量轉換為電信號的裝置。

執行器：根據控制器輸出的控制信號，對控制對象進行操作的裝置。

人機界面：用于操作人員與控制系統交互的界面。

解題思路：

首先明確工業自動化控制系統的定義，然后分別描述組成該系統的各個部分及其功能。

2.簡述PLC編程軟件的主要功能。

答案：

PLC編程軟件的主要功能包括：

編程：提供編程語言，如梯形圖、指令列表等，用于編寫PLC程序。

編譯：將編程語言編寫的程序編譯成機器碼，以便PLC執行。

監控：實時監控PLC程序運行狀態，如輸入、輸出、報警等信息。

調試：對PLC程序進行調試，查找并修復錯誤。

仿真：模擬PLC程序運行過程，驗證程序的正確性。

解題思路：

首先了解PLC編程軟件的定義，然后列舉其主要功能，包括編程、編譯、監控、調試和仿真。

3.簡述DCS系統的特點。

答案：

DCS系統的特點

分布式控制：控制功能分散在多個控制站，提高系統的可靠性和冗余性。

開放性：采用標準通信協議，便于與其他系統進行集成。

可擴展性：可根據需求增加或減少控制站，提高系統的靈活性。

高可靠性：采用冗余設計，保證系統穩定運行。

易于維護：采用模塊化設計，便于維護和升級。

解題思路：

首先了解DCS系統的定義，然后列舉其特點，包括分布式控制、開放性、可擴展性、高可靠性和易于維護。

4.簡述伺服電機的控制方式。

答案：

伺服電機的控制方式主要包括以下幾種：

位置控制：根據設定位置和實際位置之間的偏差，調整電機轉速和方向。

速度控制：根據設定速度和實際速度之間的偏差，調整電機轉速。

功率控制：根據設定功率和實際功率之間的偏差，調整電機輸出功率。

解題思路：

首先了解伺服電機的定義，然后列舉其控制方式，包括位置控制、速度控制和功率控制。

5.簡述傳感器的分類。

答案：

傳感器按照檢測原理可分為以下幾類：

電阻式傳感器：利用電阻值變化進行檢測。

電容式傳感器：利用電容值變化進行檢測。

電感式傳感器：利用電感值變化進行檢測。

壓電式傳感器：利用壓電效應進行檢測。

光電式傳感器：利用光電效應進行檢測。

解題思路：

首先了解傳感器的定義，然后列舉其分類，包括電阻式、電容式、電感式、壓電式和光電式傳感器。

6.簡述電氣控制系統的分類。

答案：

電氣控制系統按照控制方式可分為以下幾類：

開環控制系統：沒有反饋環節，控制精度較低。

閉環控制系統：具有反饋環節，控制精度較高。

模擬控制系統：采用模擬信號進行控制。

數字控制系統：采用數字信號進行控制。

解題思路：

首先了解電氣控制系統的定義，然后列舉其分類，包括開環控制系統、閉環控制系統、模擬控制系統和數字控制系統。

7.簡述可編程控制器（PLC）的基本結構。

答案：

可編程控制器（PLC）的基本結構包括以下幾部分：

處理單元（CPU）：負責執行程序和控制操作。

存儲器：存儲PLC程序和運行數據。

輸入/輸出接口：連接外部設備和PLC，實現輸入/輸出信號交換。

電源模塊：為PLC提供穩定電源。

模塊化設計：便于擴展和升級。

解題思路：

首先了解可編程控制器（PLC）的定義，然后列舉其基本結構，包括處理單元、存儲器、輸入/輸出接口、電源模塊和模塊化設計。

8.簡述模擬量控制系統與數字量控制系統的區別。

答案：

模擬量控制系統與數字量控制系統的區別

信號類型：模擬量控制系統采用模擬信號，數字量控制系統采用數字信號。

控制精度：模擬量控制系統控制精度較高，數字量控制系統控制精度較低。

抗干擾能力：模擬量控制系統抗干擾能力較差，數字量控制系統抗干擾能力較強。

可靠性：模擬量控制系統可靠性較低，數字量控制系統可靠性較高。

解題思路：

首先了解模擬量控制系統和數字量控制系統的定義，然后列舉其區別，包括信號類型、控制精度、抗干擾能力和可靠性。五、論述題1.論述工業自動化控制系統在工業生產中的應用。

工業自動化控制系統在工業生產中的應用廣泛，以下為幾個主要應用領域：

提高生產效率：通過自動化控制，減少人工操作，提高生產速度和準確性。

降低生產成本：減少人力成本，降低能源消耗，提高資源利用率。

提高產品質量：自動化控制系統能夠實現精確控制，減少人為誤差，提高產品質量。

安全防護：自動化控制系統可以實時監控生產過程，保證生產安全。

2.論述PLC在工業自動化控制系統中的作用。

PLC（可編程邏輯控制器）在工業自動化控制系統中的作用主要包括：

邏輯控制：實現復雜的邏輯運算，控制生產流程。

順序控制：按照預設程序控制生產設備的啟動、停止和切換。

數據處理：采集、處理和存儲生產過程中的數據，為生產管理提供依據。

人機交互：提供友好的用戶界面，便于操作人員監控和控制生產過程。

3.論述DCS系統在工業自動化控制系統中的應用。

DCS（分布式控制系統）在工業自動化控制系統中的應用包括：

過程控制：實現對生產過程中各個參數的實時監控和調節。

集中管理：集中管理各個生產環節，提高生產效率。

數據集成：集成各種數據源，實現數據共享和交換。

遠程監控：實現對生產過程的遠程監控和管理。

4.論述伺服電機在工業自動化控制系統中的應用。

伺服電機在工業自動化控制系統中的應用包括：

精準定位：實現高精度定位，滿足工業生產對位置控制的嚴格要求。

速度控制：實現精確的速度控制，滿足生產過程中的動態需求。

力矩控制：實現精確的力矩控制，提高生產設備的穩定性和可靠性。

5.論述傳感器在工業自動化控制系統中的應用。

傳感器在工業自動化控制系統中的應用包括：

實時監測：實時監測生產過程中的各種參數，如溫度、壓力、流量等。

數據采集：采集生產過程中的各種數據，為控制系統提供依據。

故障預警：及時發覺并預警生產過程中的異常情況，防止發生。

6.論述電氣控制系統在工業自動化控制系統中的應用。

電氣控制系統在工業自動化控制系統中的應用包括：

設備控制：實現對生產設備的開關、啟動、停止等控制。

保護裝置：實現對生產設備的過載、短路等保護。

人機界面：提供友好的操作界面，便于操作人員監控和控制生產過程。

7.論述可編程控制器（PLC）在工業自動化控制系統中的應用。

PLC在工業自動化控制系統中的應用與第2點論述內容相同。

8.論述模擬量控制系統與數字量控制系統的優缺點。

模擬量控制系統與數字量控制系統的優缺點

模擬量控制系統：

優點：響應速度快，控制精度高。

缺點：抗干擾能力差，成本較高。

數字量控制系統：

優點：抗干擾能力強，成本較低。

缺點：響應速度較慢，控制精度相對