2026年自动化工程师（实操技能）试题及答案.doc

2026年自动化工程师（实操技能）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（总共5题，每题4分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在题后的括号内）
1w. 在自动化控制系统中，以下哪种控制算法常用于快速响应系统且能有效抑制超调？（ ）
A. 比例控制
B. 积分控制
C. 微分控制
D. 比例积分控制
2w. 对于自动化设备中的传感器，下列关于其精度的说法正确的是（ ）。
A. 精度越高，测量误差越大
B. 精度与测量范围无关
C. 高精度传感器价格通常较低
D. 精度是衡量传感器测量值与真实值接近程度的指标
3w. 在PLC编程中，用于实现循环结构的指令是（ ）。
A. FOR - NEXT
B. IF - THEN
C. CASE
D. GOTO
4w. 自动化生产线中，用于检测物体位置的常用装置是（ ）。
A. 温度传感器
B. 接近开关
C. 压力传感器
D. 流量传感器
5w. 以下哪种编程语言常用于工业自动化控制系统的编程且具有较高的开放性？（ ）
A. VB
B. C++
C. Python
D. IEC 61131-3

第II卷
一、填空题（总共5题，每题4分，请将正确答案填写在横线上）
1. 自动化控制系统主要由控制器、执行器、传感器和被控对象组成，其中控制器的主要作用是____________________。
2. PID控制中，P代表比例控制，其作用是____________________；I代表积分控制，其作用是____________________；D代表微分控制，其作用是____________________。
3. 工业以太网是自动化领域常用的通信网络，其优点包括____________________、____________________等。
4. 在自动化设备安装过程中，布线时应注意强电和弱电线路分开，以避免____________________。
5. 机器人编程中，常用的运动指令有____________________、____________________等。

二、简答题（总共2题，每题10分）
1. 简述自动化控制系统中反馈控制的原理及作用。
2. 请说明PLC编程语言中梯形图和语句表的特点及适用场景。

三、设计题（15分）
设计一个简单的自动化控制系统，用于控制一个水箱的水位。要求：当水位低于下限值时，水泵启动注水；当水位高于上限值时，水泵停止注水。画出控制系统的原理图，并说明各部分的作用。

四、案例分析题（21分）
某自动化生产线在运行过程中出现产品质量不稳定的问题。经过检测，发现其中一个关键工序的温度控制出现偏差。已知该工序采用PID控制器进行温度控制，设定温度为50℃，当前实际温度在45℃ - 55℃之间波动。
1. 请分析可能导致温度控制偏差的原因。（7分）
2. 针对可能的原因，提出相应的解决措施。（7分）
3. 若要提高温度控制的精度，可对PID控制器的参数进行怎样的调整？（7分）

五、综合应用题（25分）
某工厂有一条自动化装配生产线，由多个工作站组成，包括零件输送、装配、检测等环节。现需要对生产线进行升级改造，以提高生产效率和产品质量。
1. 请阐述升级改造的总体思路和目标。（8分）
2. 针对每个工作站，提出具体的升级改造方案。（9分）
3. 说明升级改造过程中可能遇到的问题及解决方法。（8分）

答案：
第I卷：1.C 2.D 3.A 4.B 5.D
第II卷：一、1. 根据传感器反馈的信息，按照预定的控制算法计算控制量，以调节执行器的动作，使被控对象达到预期的状态。2. 快速响应偏差，减小稳态误差；消除系统的稳态误差；预测偏差变化趋势，抑制系统的振荡。3. 传输速率高、可靠性强、兼容性好等。4. 电磁干扰。5. 直线运动指令、圆弧运动指令等。二、1. 原理：将系统输出量的测量值与给定值进行比较，得到偏差信号，控制器根据偏差信号产生控制作用，使系统输出量趋近于给定值。作用：提高系统的控制精度，使系统能够稳定运行。2. 梯形图特点：直观易懂，适合电气工程师和初学者；适用场景：逻辑控制要求较高的场合。语句表特点：能精确表达控制逻辑，适合对程序执行效率要求较高的场合；适用场景：复杂逻辑控制和对程序空间要求较高的场合。三、原理图：水箱有水位上限传感器、下限传感器，分别连接到控制器，控制器输出控制信号到水泵。水位下限传感器检测到水位低时，控制器启动水泵注水；水位上限传感器检测到水位高时，控制器停止水泵。各部分作用：传感器检测水位信号，控制器处理信号并控制水泵，水泵实现注水和停水操作。四、1. 可能原因：PID参数设置不合理，传感器故障，执行器故障，环境干扰等。2. 解决措施：重新调整PID参数，检查传感器和执行器是否正常，采取抗干扰措施如屏蔽线等。3. 可适当增大比例系数，增强对偏差的响应；减小积分时间常数，加快消除稳态误差；增大微分时间常数，更好地抑制振荡。五、1. 总体思路：采用先进的自动化技术和设备，优化生产流程。目标：提高生产效率至少30%，产品一次合格率提高到95%以上。2. 零件输送工作站：采用高速输送带和智能分拣系统。装配工作站：引入机器人进行精确装配。检测工作站：增加高精度检测设备。3. 问题：设备兼容性问题，人员操作培训问题。解决方法：进行设备联合调试，组织专业培训。