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2025年大学工业自动化（生产线改造）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）
（总共6题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内）
w1. 工业自动化生产线改造中，以下哪种传感器常用于检测物体的位置？（ ）
A. 温度传感器
B. 压力传感器
C. 光电传感器
D. 湿度传感器
w2. 在自动化生产线中，PLC的主要作用是（ ）。
A. 执行机械动作
B. 处理和控制输入输出信号
C. 提供动力
D. 显示运行状态
w3. 工业自动化生产线改造时，选择电机需要考虑的因素不包括（ ）。
A. 功率
B. 转速
C. 颜色
D. 防护等级
w4. 以下哪种编程语言常用于工业自动化控制系统？（ ）
A. C++
B. Python
C. Ladder Diagram（梯形图）
D. Java
w5. 自动化生产线改造中，为了提高生产效率，通常会采用（ ）。
A. 并行工作方式
B. 串行工作方式
C. 间歇工作方式
D. 随机工作方式
w6. 工业自动化生产线的监控系统主要用于（ ）。
A. 观察生产线外观
B. 记录生产数据和故障信息
C. 调整生产线颜色
D. 改变生产线布局

第II卷（非选择题 共70分）
w7. （10分）简述工业自动化生产线改造的一般步骤。

w8. （15分）在自动化生产线中，如何选择合适的执行机构？请举例说明。

w9. （15分）材料：某工厂计划对现有的一条生产线进行自动化改造，以提高生产效率和产品质量。目前生产线存在人工操作环节多、生产速度慢、产品质量不稳定等问题。
问题：针对该生产线的现状，提出至少三条自动化改造的建议，并说明理由。

w10. （20分）材料：在工业自动化生产线改造项目中，遇到了电机频繁过载的问题。经检查，发现电机选型功率与实际工作负载不匹配，且传动系统存在一定的摩擦阻力。
问题：请分析电机频繁过载可能带来的后果，并提出解决该问题的具体措施。

w11. （20分）材料：某自动化生产线改造完成后，发现控制系统出现故障，部分设备无法正常运行。经过排查，确定是PLC程序出现错误。
问题：请描述如何查找PLC程序中的错误，并说明如何进行修改和调试。

答案：
w1. C
w2. B
w3. C
w4. C
w5. A
w6. B
w7. 一般步骤包括：需求分析，明确改造目标和要求；方案设计，确定自动化系统架构、设备选型等；设备采购与安装，购置所需设备并进行安装调试；系统集成与测试，将各部分集成并测试运行；优化与验收，对生产线进行优化调整并验收。
w8. 选择合适的执行机构要考虑负载特性、运动速度、精度要求等。比如对于搬运较重物料，可选用电动葫芦或液压千斤顶，电动葫芦速度快、操作简便，液压千斤顶能提供较大推力。对于需要精确位置控制的，可选用伺服电机驱动的丝杆传动机构，能保证较高精度。
w9. 建议一：增加机器人进行物料搬运和装配，可提高搬运效率和装配精度，减少人工误差。理由是能大幅提升生产速度和产品质量稳定性。建议二：安装自动检测设备，对产品进行在线检测，及时发现不合格品。理由是可避免不合格品流入下道工序，提高整体质量。建议三：采用自动化控制系统，实现各工序的协同作业。理由是能优化生产流程，提高生产效率。
w10. 后果：电机过热，缩短使用寿命；可能导致电机烧毁，影响生产线正常运行；增加维修成本。措施：重新选型合适功率电机；对传动系统进行润滑和优化，减少摩擦阻力；增加过载保护装置，当电机过载时及时切断电源。
w11. 查找错误可通过在线监控PLC的输入输出状态，对比实际运行情况与程序逻辑。查看程序中的逻辑指令，检查是否存在条件判断错误、循环错误等。修改时，根据错误提示和逻辑分析进行调整。调试可采用分段测试，逐步排除故障，确保程序能正确控制设备运行。