工業(yè)控制系統(tǒng)集成與應(yīng)用考核試卷

工業(yè)控制系統(tǒng)集成與應(yīng)用考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗(yàn)考生對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)集成與應(yīng)用的理論知識(shí)、實(shí)踐技能及綜合運(yùn)用能力，評(píng)估其是否具備從事相關(guān)領(lǐng)域工作的基本素質(zhì)。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.工業(yè)控制系統(tǒng)中的SCADA系統(tǒng)全稱為：（）

A.SupervisoryControlandDataAcquisition

B.SystemControlandDataAnalysis

C.SoftwareControlandDataAcquisition

D.ServiceControlandDataAcquisition

2.下列哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)的基本組成部分？（）

A.控制器

B.執(zhí)行器

C.傳感器

D.通信設(shè)備

3.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，PLC的英文縮寫是什么？（）

A.ProgramLogicController

B.ProcessLogicController

C.ProgrammingLogicController

D.ProcessLogicControl

4.下列哪種傳感器適用于高溫環(huán)境？（）

A.紅外傳感器

B.磁敏傳感器

C.熱電偶

D.光電傳感器

5.以下哪個(gè)不屬于工業(yè)控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)？（）

A.FoundationFieldbus

B.Profibus

C.CAN

D.TCP/IP

6.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的輸入信號(hào)類型？（）

A.數(shù)字信號(hào)

B.模擬信號(hào)

C.電流信號(hào)

D.電壓信號(hào)

7.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的常用執(zhí)行器類型？（）

A.電磁閥

B.電機(jī)

C.氣缸

D.紅外線傳感器

8.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的控制算法？（）

A.PID控制

B.比例控制

C.積分控制

D.微分控制

9.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的安全措施？（）

A.防爆電氣設(shè)備

B.過載保護(hù)

C.熱繼電器

D.數(shù)據(jù)備份

10.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的故障診斷方法？（）

A.故障樹分析

B.故障排除

C.故障預(yù)測(cè)

D.故障隔離

11.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見通信協(xié)議？（）

A.Modbus

B.OPC

C.HTTP

D.FTP

12.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的報(bào)警處理方式？（）

A.聲光報(bào)警

B.語音報(bào)警

C.文字報(bào)警

D.郵件報(bào)警

13.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見控制方式？（）

A.手動(dòng)控制

B.自動(dòng)控制

C.半自動(dòng)控制

D.無控制

14.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的控制策略？（）

A.集中控制

B.分布式控制

C.網(wǎng)絡(luò)控制

D.集成控制

15.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見優(yōu)化方法？（）

A.最小二乘法

B.線性規(guī)劃

C.粒子群優(yōu)化

D.模擬退火算法

16.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)？（）

A.VxWorks

B.WindowsCE

C.Linux

D.Android

17.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見人機(jī)界面？（）

A.HMI

B.MMI

C.UMI

D.KMI

18.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的系統(tǒng)架構(gòu)？（）

A.層次化架構(gòu)

B.分散式架構(gòu)

C.集中式架構(gòu)

D.對(duì)等式架構(gòu)

19.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見故障類型？（）

A.傳感器故障

B.執(zhí)行器故障

C.控制器故障

D.電源故障

20.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的系統(tǒng)測(cè)試方法？（）

A.單元測(cè)試

B.集成測(cè)試

C.系統(tǒng)測(cè)試

D.性能測(cè)試

21.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見維護(hù)工作？（）

A.設(shè)備保養(yǎng)

B.數(shù)據(jù)備份

C.系統(tǒng)升級(jí)

D.故障處理

22.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則？（）

A.可靠性

B.可維護(hù)性

C.可擴(kuò)展性

D.可移植性

23.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見安全威脅？（）

A.網(wǎng)絡(luò)攻擊

B.惡意軟件

C.硬件故障

D.人為誤操作

24.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的系統(tǒng)評(píng)估指標(biāo)？（）

A.系統(tǒng)可靠性

B.系統(tǒng)效率

C.系統(tǒng)安全性

D.系統(tǒng)穩(wěn)定性

25.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見系統(tǒng)集成方法？（）

A.自底向上集成

B.自頂向下集成

C.模塊化集成

D.逐步集成

26.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的系統(tǒng)優(yōu)化方向？（）

A.提高系統(tǒng)性能

B.降低系統(tǒng)成本

C.提高系統(tǒng)可靠性

D.提高系統(tǒng)安全性

27.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見系統(tǒng)部署方式？（）

A.硬件部署

B.軟件部署

C.分布式部署

D.云計(jì)算部署

28.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的系統(tǒng)擴(kuò)展方法？（）

A.增加硬件設(shè)備

B.擴(kuò)展軟件功能

C.優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)

D.修改系統(tǒng)參數(shù)

29.以下哪個(gè)不是工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見系統(tǒng)升級(jí)方法？（）

A.在線升級(jí)

B.離線升級(jí)

C.模塊化升級(jí)

D.整體升級(jí)

30.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是常見的系統(tǒng)監(jiān)控方法？（）

A.實(shí)時(shí)監(jiān)控

B.定期監(jiān)控

C.人工監(jiān)控

D.遠(yuǎn)程監(jiān)控

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.工業(yè)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)包括：（）

A.高可靠性

B.實(shí)時(shí)性

C.可擴(kuò)展性

D.安全性

2.PLC的主要功能有：（）

A.輸入輸出處理

B.計(jì)算處理

C.控制處理

D.通信處理

3.傳感器在工業(yè)控制系統(tǒng)中的作用包括：（）

A.檢測(cè)物理量

B.轉(zhuǎn)換物理量為電信號(hào)

C.輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)

D.實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸

4.以下哪些是常見的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)？（）

A.Profibus

B.FoundationFieldbus

C.CAN

D.TCP/IP

5.工業(yè)控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器的類型包括：（）

A.電磁閥

B.電機(jī)

C.氣缸

D.傳感器

6.PID控制算法的參數(shù)調(diào)整方法包括：（）

A.試錯(cuò)法

B.試頻法

C.Ziegler-Nichols方法

D.自適應(yīng)控制

7.工業(yè)控制系統(tǒng)中的安全措施包括：（）

A.防爆電氣設(shè)備

B.過載保護(hù)

C.熱繼電器

D.數(shù)據(jù)備份

8.工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見故障診斷方法有：（）

A.故障樹分析

B.故障排除

C.故障預(yù)測(cè)

D.故障隔離

9.工業(yè)控制系統(tǒng)中的通信協(xié)議包括：（）

A.Modbus

B.OPC

C.HTTP

D.FTP

10.工業(yè)控制系統(tǒng)中的報(bào)警處理方式包括：（）

A.聲光報(bào)警

B.語音報(bào)警

C.文字報(bào)警

D.郵件報(bào)警

11.工業(yè)控制系統(tǒng)中的控制方式包括：（）

A.手動(dòng)控制

B.自動(dòng)控制

C.半自動(dòng)控制

D.無控制

12.工業(yè)控制系統(tǒng)中的控制策略包括：（）

A.集中控制

B.分布式控制

C.網(wǎng)絡(luò)控制

D.集成控制

13.工業(yè)控制系統(tǒng)中的優(yōu)化方法包括：（）

A.最小二乘法

B.線性規(guī)劃

C.粒子群優(yōu)化

D.模擬退火算法

14.工業(yè)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)包括：（）

A.VxWorks

B.WindowsCE

C.Linux

D.Android

15.工業(yè)控制系統(tǒng)中的常見人機(jī)界面包括：（）

A.HMI

B.MMI

C.UMI

D.KMI

16.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)架構(gòu)包括：（）

A.層次化架構(gòu)

B.分散式架構(gòu)

C.集中式架構(gòu)

D.對(duì)等式架構(gòu)

17.工業(yè)控制系統(tǒng)中的故障類型包括：（）

A.傳感器故障

B.執(zhí)行器故障

C.控制器故障

D.電源故障

18.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)測(cè)試方法包括：（）

A.單元測(cè)試

B.集成測(cè)試

C.系統(tǒng)測(cè)試

D.性能測(cè)試

19.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)維護(hù)工作包括：（）

A.設(shè)備保養(yǎng)

B.數(shù)據(jù)備份

C.系統(tǒng)升級(jí)

D.故障處理

20.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則包括：（）

A.可靠性

B.可維護(hù)性

C.可擴(kuò)展性

D.可移植性

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.工業(yè)控制系統(tǒng)的核心是______。

2.PLC的輸入部分通常包括______和______。

3.傳感器信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程通常包括______、______和______三個(gè)步驟。

4.工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的主要功能是______、______和______。

5.PID控制算法中的P、I、D分別代表______、______和______。

6.工業(yè)控制系統(tǒng)的安全措施包括______、______和______。

7.故障樹分析（FTA）是一種______方法。

8.工業(yè)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)需要滿足______和______的要求。

9.人機(jī)界面（HMI）的主要功能是______、______和______。

10.工業(yè)控制系統(tǒng)的集成方法通常分為______和______兩種。

11.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)測(cè)試分為______、______和______三個(gè)階段。

12.工業(yè)控制系統(tǒng)的維護(hù)工作包括______、______和______。

13.工業(yè)控制系統(tǒng)的可擴(kuò)展性是指系統(tǒng)能夠______。

14.工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)在______條件下的穩(wěn)定運(yùn)行能力。

15.工業(yè)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份通常包括______和______兩種方式。

16.工業(yè)控制系統(tǒng)中的故障診斷通常包括______、______和______三個(gè)步驟。

17.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)集成方法包括______、______和______。

18.工業(yè)控制系統(tǒng)中的優(yōu)化方法包括______、______和______。

19.工業(yè)控制系統(tǒng)的安全性要求包括______、______和______。

20.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮______、______和______。

21.工業(yè)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)監(jiān)控通常包括______、______和______。

22.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)評(píng)估指標(biāo)包括______、______和______。

23.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)部署方式包括______、______和______。

24.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)擴(kuò)展方法包括______、______和______。

25.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)升級(jí)通常包括______、______和______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.PLC（可編程邏輯控制器）是一種數(shù)字運(yùn)算器。（）

2.傳感器可以將任何物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。（）

3.工業(yè)控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)總線可以完全替代傳統(tǒng)的有線通信系統(tǒng)。（）

4.PID控制算法的P、I、D參數(shù)調(diào)整越復(fù)雜，控制效果越好。（）

5.工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性越高，成本越低。（）

6.故障樹分析（FTA）是一種從結(jié)果出發(fā)，逆向查找原因的方法。（）

7.工業(yè)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)不需要考慮響應(yīng)時(shí)間。（）

8.人機(jī)界面（HMI）的主要功能是顯示數(shù)據(jù)和接收操作指令。（）

9.工業(yè)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)集成是指將多個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)整合為一個(gè)整體的過程。（）

10.工業(yè)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)測(cè)試只需在開發(fā)階段進(jìn)行。（）

11.工業(yè)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份可以完全避免數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。（）

12.工業(yè)控制系統(tǒng)的故障診斷可以通過人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。（）

13.工業(yè)控制系統(tǒng)的安全性主要是指保護(hù)系統(tǒng)免受外部攻擊。（）

14.工業(yè)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)不需要考慮未來擴(kuò)展性。（）

15.工業(yè)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)監(jiān)控可以通過人工觀察來實(shí)現(xiàn)。（）

16.工業(yè)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)評(píng)估指標(biāo)只包括性能指標(biāo)。（）

17.工業(yè)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)部署通常只需要考慮硬件設(shè)備。（）

18.工業(yè)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)擴(kuò)展可以通過增加硬件設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。（）

19.工業(yè)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)升級(jí)只需要更換硬件設(shè)備。（）

20.工業(yè)控制系統(tǒng)的維護(hù)工作只需要在出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)要說明工業(yè)控制系統(tǒng)集成的主要步驟，并解釋每一步驟的目的。

2.結(jié)合實(shí)際案例，分析工業(yè)控制系統(tǒng)集成過程中可能遇到的主要問題和挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的解決方案。

3.論述工業(yè)控制系統(tǒng)集成中，如何確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。

4.請(qǐng)討論工業(yè)控制系統(tǒng)在未來發(fā)展趨勢(shì)中可能面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，并預(yù)測(cè)未來工業(yè)控制系統(tǒng)集成的技術(shù)發(fā)展方向。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：

某化工廠需要進(jìn)行生產(chǎn)線的自動(dòng)化改造，原有的控制系統(tǒng)為分散的PLC控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸效率低下，且維護(hù)困難?，F(xiàn)計(jì)劃進(jìn)行工業(yè)控制系統(tǒng)集成，以提升生產(chǎn)效率和降低維護(hù)成本。請(qǐng)根據(jù)以下要求，設(shè)計(jì)一個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)集成的方案：

（1）分析現(xiàn)有控制系統(tǒng)存在的問題；

（2）提出集成方案，包括所選用的技術(shù)、設(shè)備、軟件等；

（3）說明集成過程中可能遇到的挑戰(zhàn)及解決方案。

2.案例題：

某鋼鐵企業(yè)計(jì)劃對(duì)其煉鋼生產(chǎn)線進(jìn)行升級(jí)，原有的控制系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，無法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享和分析。企業(yè)希望集成一個(gè)新的工業(yè)控制系統(tǒng)，以提高生產(chǎn)效率和決策支持能力。請(qǐng)根據(jù)以下要求，提出一個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)集成的方案：

（1）分析現(xiàn)有控制系統(tǒng)存在的問題；

（2）設(shè)計(jì)集成方案，包括選用的技術(shù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)共享方式、系統(tǒng)集成策略等；

（3）評(píng)估集成方案的實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)，并提出風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.D

3.A

4.C

5.D

6.D

7.D

8.D

9.D

10.D

11.C

12.D

13.A

14.A

15.C

16.A

17.A

18.B

19.A

20.D

21.B

22.D

23.A

24.A

25.D

二、多選題

1.A,B,C,D

2.A,B,C,D

3.A,B,C

4.A,B,C

5.A,B,C

6.A,B,C,D

7.A,B,C

8.A,B,C,D

9.A,B,C

10.A,B,C,D

11.A,B,C

12.A,B,C,D

13.A,B,C,D

14.A,B,C

15.A,B,C

16.A,B,C,D

17.A,B,C

18.A,B,C,D

19.A,B,C,D

20.A,B,C,D

三、填空題

1.控制器

2.輸入模塊，輸出模塊

3.信號(hào)檢測(cè)，信號(hào)轉(zhuǎn)換，信號(hào)傳輸

4.數(shù)據(jù)采集，設(shè)備控制，通信

5.比例控制，積分控制，微分控制

6.防爆電氣設(shè)備，過載保護(hù)，熱繼電器

7.逆向分析方法

8.實(shí)時(shí)性，可靠性

9.顯示數(shù)據(jù)，接收操作指令，交互控制

10.自底向上集成，自頂向下集成

11.單元測(cè)試，集成測(cè)試，系統(tǒng)測(cè)試

12.設(shè)備保養(yǎng)，數(shù)據(jù)備份，系統(tǒng)升級(jí)

13.擴(kuò)展功能

14.長(zhǎng)期穩(wěn)定

15.完整備份，增量備份

16.故障檢測(cè)，故障定位，故障隔離

17.自底向上集成，自頂向下集成，模塊化集成

18.最小二乘法，線性規(guī)劃，粒子群優(yōu)化

19.數(shù)據(jù)安全，訪問控制，審計(jì)

20.可靠性，可維護(hù)性，可擴(kuò)展性

21.實(shí)時(shí)監(jiān)控，歷史數(shù)據(jù)回溯，報(bào)警處理

22.系統(tǒng)可靠性，系統(tǒng)效率，系統(tǒng)安全性

23.硬件部署，軟件部署，分布式部署

24.增加硬件設(shè)備，擴(kuò)展軟件功能，優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)

25.硬件升級(jí)，軟件升級(jí)，系統(tǒng)重構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)答案

四、判斷題

1.×

2.×

3.×

4.√

5