工业控制系统嵌入式工程师岗位招聘考试试卷及答案

工业控制系统嵌入式工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.工业控制系统中常用的现场总线协议，除Modbus外还有______。2.嵌入式实时操作系统常见的有VxWorks、______。3.工业以太网协议包括Profinet、EtherNet/IP和______。4.ARMCortex-M系列属于______核架构。5.PLC的全称是______。6.嵌入式调试常用接口JTAG和______。7.工业模拟量输入信号类型有4-20mA和______。8.实时调度中优先级最高的算法是______。9.工控系统常见攻击类型有______（举1例）。10.交叉编译工具链的作用是______。答案：1.CAN（或ProfibusDP）2.FreeRTOS（或RTX）3.ModbusTCP4.RISC5.可编程逻辑控制器6.SWD7.0-10V8.抢占式调度9.缓冲区溢出（或Modbus协议篡改）10.生成目标平台可执行文件二、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下属于工业以太网协议的是？A.ModbusRTUB.ProfibusDPC.EtherNet/IPD.CANopen2.嵌入式非易失性存储器是？A.RAMB.ROMC.SDRAMD.DDR3.PLC扫描周期不包括？A.输入采样B.程序执行C.输出刷新D.网络通信4.属于ARMCortex-M系列的MCU是？A.STM32F103B.ATmega328C.PIC16F877D.80515.HMI全称是？A.人机界面B.工业机器人C.传感器D.执行器6.实时操作系统任务切换最小单位是？A.时钟节拍B.毫秒C.微秒D.纳秒7.工业数字量输入输出接口是？A.RS485B.DI/DOC.CAND.Ethernet8.Bootloader的作用不包括？A.初始化硬件B.运行应用C.下载程序D.格式化存储9.IEC62443关注的是？A.功能安全B.信息安全C.电气安全D.机械安全10.工业常用温度传感器是？A.光电传感器B.热电偶C.编码器D.接近开关答案：1.C2.B3.D4.A5.A6.A7.B8.D9.B10.B三、多项选择题（每题2分，共20分，多选/少选/错选不得分）1.工业现场总线包括？A.ModbusRTUB.CANopenC.ProfibusDPD.Ethernet2.RTOS特点包括？A.确定性调度B.高可靠性C.低资源占用D.非抢占式3.PLC编程语言有？A.梯形图B.语句表C.功能块图D.C语言4.工业以太网优势？A.高带宽B.实时性C.兼容性D.低成本5.嵌入式调试工具包括？A.J-LinkB.ST-LinkC.逻辑分析仪D.示波器6.工控系统组成部分？A.传感器B.执行器C.PLCD.HMI7.嵌入式微处理器类型？A.ARMB.x86C.PowerPCD.MIPS8.工控安全标准？A.IEC61508B.IEC62443C.ISO27001D.IEC607309.RTOS任务状态？A.运行态B.就绪态C.阻塞态D.挂起态10.工业执行器包括？A.电机B.电磁阀C.气缸D.热电偶答案：1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABC四、判断题（每题2分，共20分，√正确×错误）1.Modbus仅支持串行通信。2.嵌入式RAM是易失性存储器。3.PLC扫描周期固定不变。4.CAN总线最高速率1Mbps。5.RTOS响应时间必须确定。6.工业以太网与普通以太网完全兼容。7.JTAG不能下载程序。8.IEC61508是功能安全标准。9.交叉编译需在目标平台进行。10.HMI仅能显示数据。答案：1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.×10.×五、简答题（每题5分，共20分）1.简述现场总线与工业以太网的区别。答案：现场总线是工业底层数字通信总线（如ModbusRTU、CANopen），特点是低带宽（<1Mbps）、确定性强、适合短距离设备直接通信；工业以太网基于以太网技术（如Profinet、EtherNet/IP），带宽更高（100Mbps以上），支持TCP/IP，可整合IT与OT系统，支持远程监控，但需实时扩展（如PROFINETIRT）保障确定性。现场总线侧重设备级通信，工业以太网侧重系统级互联互通。2.RTOS的核心作用是什么？答案：RTOS核心是实现确定性调度，确保关键任务在规定时间内完成。它管理CPU、内存、外设等硬件资源，提供任务调度（抢占式、优先级调度）、同步（信号量、互斥锁）、通信（消息队列、管道）机制，避免任务超时导致系统故障。适用于工控、航空等对响应时间敏感的场景，保障实时性与可靠性。3.简述PLC的工作原理。答案：PLC采用循环扫描工作方式，分三个阶段：①输入采样：读取所有输入模块状态，存入输入映像区；②程序执行：按梯形图/指令顺序执行，结果存入输出映像区；③输出刷新：将输出映像区数据写入输出模块，驱动执行器。扫描周期=输入采样+程序执行+输出刷新，确保逻辑顺序执行，避免并发冲突。4.工控系统常见安全威胁有哪些？答案：常见威胁包括：①网络攻击（如Modbus协议篡改、DDoS）；②恶意代码（如病毒、勒索软件）；③物理攻击（如篡改传感器、PLC硬件）；④配置漏洞（如弱密码、未关闭调试接口）；⑤数据泄露（如HMI数据未加密）。这些威胁可能导致生产中断、设备损坏，需通过IEC62443等标准防护。六、讨论题（每题5分，共10分）1.如何平衡工控嵌入式系统的实时性与安全性？答案：平衡需从多维度入手：①硬件：选用高性能MCU（如Cortex-M7）保障实时性，集成硬件加密模块（AES、RSA）；②软件：RTOS采用抢占式调度，关键任务高优先级，安全任务（加密、认证）低优先级且不抢占关键任务；③协议：工业以太网采用实时扩展（如PROFINETIRT），敏感数据（控制指令）用轻量级加密避免实时性下降；④安全设计：关闭未使用接口，采用白名单访问控制。最终通过实时性测试（响应时间<1ms）与渗透测试验证。2.如何实现工控嵌入式设备的远程监控与维护？答案：实现需结合网络与安全机制：①网络架构：采用工业以太网（如EtherNet/IP）连接现场设备与远程服务器，通过IPsecVPN保障通信安全；②应用层：部