2025年六安市职工劳动和技能竞赛智能控制技能竞赛理论知识题库

2025年六安市职工劳动和技能竞赛智能控制技能竞赛理论知识题库一、单项选择题（每题1分，共60分。每题只有1个正确答案，多选、错选、不选均不得分）1.智能控制是驱动智能制造落地的核心技术支撑，下列不属于智能控制典型技术分支的是（）A.模糊控制B.专家控制C.模型预测控制D.神经网络控制答案：C2.依据GB/T39116-2020《智能制造能力成熟度模型》，生产设备跨工段数据互联、控制逻辑协同调度的智能控制要求，属于成熟度（）的核心考核指标A.一级（规划级）B.二级（规范级）C.三级（集成级）D.四级（优化级）答案：C3.六安市装备制造、新能源产业广泛应用的西门子S7-1200系列PLC，其官方标配编程软件为（）A.Step7V5.6B.TIAPortalC.GXWorks3D.CodeSys答案：B4.工业机器人重复定位精度是衡量智能控制作业稳定性的核心参数，六安市新能源汽车零部件加工场景常用的负载10kg级六轴工业机器人，其重复定位精度通常要求不低于（）A.±0.02mmB.±0.1mmC.±0.5mmD.±1mm答案：B5.智能控制场景中，用于检测透明光伏玻璃盖板位置的传感器，优先选用的类型为（）A.电感式接近开关B.电容式接近开关C.漫反射光电开关D.对射式光电开关答案：D6.下列工业通讯协议中，传输延迟最低、适用于高精度运动控制场景的是（）A.Modbus-RTUB.PROFINETC.EtherCATD.MQTT答案：C7.伺服控制系统的跟随误差是指指令位置与实际反馈位置的差值，下列措施中不能降低跟随误差的是（）A.提高伺服增益B.降低负载惯量比C.增加位置环采样频率D.降低编码器分辨率答案：D8.依据GB5226.1-2019《机械安全机械电气设备第1部分：通用技术条件》，智能控制设备的保护接地电路连续性电阻要求不超过（）A.0.1ΩB.1ΩC.4ΩD.10Ω答案：A9.六安市光伏生产场景中，用于电池片外观缺陷检测的智能视觉系统，其核心成像部件的分辨率通常不低于（）A.30万像素B.130万像素C.500万像素D.2000万像素答案：C10.PLC程序中，用于实现累计脉冲计数、记录设备运行次数的功能模块是（）A.定时器B.计数器C.移位寄存器D.数据寄存器答案：B11.模糊控制的核心是基于模糊规则实现非线性系统控制，下列不属于模糊控制规则生成依据的是（）A.操作人员经验B.系统精确数学模型C.专家知识D.现场运行数据答案：B12.工业以太网交换机用于智能控制网络的组网，下列功能中可提升网络抗干扰能力的是（）A.VLAN划分B.PoE供电C.环网冗余D.端口镜像答案：C13.智能控制系统中，压力传感器输出4-20mA模拟量信号，若量程为0-1.6MPa，当输出电流为12mA时，对应的压力值为（）A.0.4MPaB.0.8MPaC.1.2MPaD.1.6MPa答案：B14.下列安全装置中，属于智能控制设备主动安全防护范畴的是（）A.安全门限位开关B.紧急停止按钮C.安全光栅D.设备接地端子答案：C15.六安市电子信息产业SMT生产线的智能控制系统中，用于PCB板定位的视觉检测算法优先选用（）A.模板匹配算法B.边缘检测算法C.阈值分割算法D.深度学习分类算法答案：A16.下列关于PLC循环扫描工作机制的描述，正确的是（）A.输入采样阶段仅读取一次外部输入信号状态B.程序执行阶段可实时更新外部输出端口状态C.输出刷新阶段仅更新内部寄存器状态D.循环扫描周期固定为1ms，不可调整答案：A17.智能控制场景中，用于检测旋转机构转速、转角的传感器是（）A.霍尔传感器B.旋转编码器C.激光位移传感器D.加速度传感器答案：B18.六安市某冷链企业智能仓储控制系统中，用于输送线货物分拣的气缸驱动回路，控制电磁阀的额定电压优先选用（）A.DC24VB.AC220VC.AC380VD.DC110V答案：A19.下列关于工业机器人零点标定的描述，错误的是（）A.零点标定是确定机器人关节原点位置的操作B.机器人碰撞后需重新进行零点标定C.零点标定仅需在机器人首次开机时执行D.零点标定误差会直接影响机器人定位精度答案：C20.工业SCADA系统的核心功能不包括（）A.设备状态实时监控B.生产数据采集存储C.控制程序在线编辑D.故障报警信息推送答案：C21.智能控制算法中，强化学习的核心优化目标是（）A.最小化预测误差B.最大化累积奖励C.最小化系统能耗D.最大化控制精度答案：B22.依据GB/T19001-2016《质量管理体系要求》，智能控制系统的程序变更记录需留存至少（）A.1年B.3年C.5年D.产品全生命周期答案：B23.下列干扰源中，属于智能控制现场电磁干扰的是（）A.设备振动B.环境温度过高C.变频器谐波辐射D.空气湿度过大答案：C24.西门子S7-1200PLC中，用于存储断电不丢失数据的存储区是（）A.输入过程映像区B.输出过程映像区C.保持性存储区D.临时变量区答案：C25.六安市新能源产业PACK生产线智能控制系统中，用于锂电池电压检测的采集模块精度要求不低于（）A.0.1级B.0.5级C.1级D.2级答案：A26.下列关于EtherCAT总线拓扑结构的描述，正确的是（）A.仅支持星型拓扑B.仅支持总线型拓扑C.支持星型、总线型、树型混合拓扑D.仅支持环型拓扑答案：C27.智能视觉系统中，用于消除工件表面反光、提升成像质量的部件是（）A.镜头B.光源C.图像采集卡D.算法处理单元答案：B28.安全生产管理中，智能控制设备的日常维护记录属于（）A.技术文档B.安全台账C.质量记录D.培训档案答案：B29.下列控制算法中，适用于智能控制系统中温度、压力等慢变参数控制的是（）A.PID控制B.模糊PID控制C.滑模控制D.模型预测控制答案：B30.六安市职工劳动和技能竞赛智能控制赛项要求，参赛选手现场操作时必须佩戴的防护用品是（）A.绝缘手套B.安全帽C.护目镜D.防毒面具答案：A二、多项选择题（每题2分，共40分。每题有2个及以上正确答案，多选、少选、错选、不选均不得分）1.智能控制相较于传统反馈控制的核心优势包括（）A.可适配非线性、不确定系统B.具备自主学习优化能力C.无需传感器反馈即可运行D.可实现多目标协同优化答案：ABD2.本次智能控制技能竞赛的考核内容覆盖六安市主导产业应用场景，下列属于六安主导产业的有（）A.新能源B.装备制造C.电子信息D.钢铁冶炼答案：ABC3.下列PLC编程指令中，属于位操作指令的有（）A.LDB.ANDC.MOVD.OUT答案：ABD4.工业机器人智能控制的核心坐标系包括（）A.基坐标系B.工具坐标系C.工件坐标系D.关节坐标系答案：ABCD5.智能控制现场布线中，下列符合电磁兼容规范的操作有（）A.动力线与信号线分开布线B.模拟量信号线采用屏蔽线且单端接地C.通讯线缆与高压动力线并行敷设D.控制柜内安装浪涌保护器答案：ABD6.下列属于智能控制设备例行维护内容的有（）A.清理控制柜内部灰尘B.检查接地回路电阻C.更新PLC控制程序D.校准传感器检测精度答案：ABD7.工业视觉系统的核心组成部件包括（）A.工业相机B.光源C.镜头D.图像处理单元答案：ABCD8.依据GB2894-2022《安全标志及其使用导则》，智能控制现场需张贴的安全标志包括（）A.当心触电B.必须佩戴绝缘手套C.禁止烟火D.紧急出口答案：ABD9.下列工业通讯协议中，属于工业以太网范畴的有（）A.PROFINETB.EtherCATC.Modbus-TCPD.Modbus-RTU答案：ABC10.模糊控制的核心步骤包括（）A.输入量模糊化B.模糊规则推理C.输出量去模糊化D.数学模型辨识答案：ABC11.智能控制系统中，伺服电机的选型参数包括（）A.额定转矩B.额定转速C.惯量D.重复定位精度答案：ABC12.六安市光伏产业智能生产线的控制需求包括（）A.电池片缺陷检测B.多工位协同调度C.生产数据追溯D.设备故障预警答案：ABCD13.下列关于PLC中断程序的描述，正确的有（）A.中断程序优先级高于主程序B.中断程序可用于处理紧急事件C.中断程序可无限嵌套D.中断程序执行完成后返回主程序断点位置答案：ABD14.智能控制的典型应用场景包括（）A.工业机器人柔性加工B.智能仓储分拣C.无人驾驶D.智能家居控制答案：ABCD15.工业信息安全范畴中，智能控制系统需防护的风险包括（）A.病毒攻击B.数据泄露C.非法操作D.电源中断答案：ABC三、判断题（每题1分，共30分。正确打“√”，错误打“×”，错答、不答均不得分）1.神经网络控制可以通过训练数据自主拟合系统的输入输出关系，无需建立精确的数学模型。（）答案：√2.西门子S7-1200PLC的常规数字量输入模块可以直接接入AC220V供电的传感器信号。（）答案：×3.六安市新能源光伏组件生产的智能控制系统中，EtherCAT通讯协议的传输延迟可低于1ms，满足多轴同步控制要求。（）答案：√4.智能视觉系统的检测精度仅与相机分辨率有关，与光源亮度、镜头焦距无关。（）答案：×5.依据安全生产要求，智能控制设备的紧急停止按钮应采用常闭触点接线。（）答案：√6.专家控制是将领域专家的知识和经验转化为控制规则的智能控制方法。（）答案：√7.工业机器人的负载能力是指末端执行器可承载的最大重量，无需考虑工具自身重量。（）答案：×8.智能控制系统的模拟量信号布线时，屏蔽层应两端同时接地以提升抗干扰能力。（）答案：×9.六安市职工技能竞赛要求，参赛选手不得擅自修改竞赛设备的安全回路参数。（）答案：√10.Modbus-RTU协议支持一对多的主从通讯模式，同一总线上最多可挂载32个从站设备。（）答案：√11.伺服电机的编码器分辨率越高，其位置控制精度越高。（）答案：√12.智能控制系统的SCADA系统仅可在本地监控设备运行状态，无法实现远程访问。（）答案：×13.电容式接近开关仅可检测金属工件，无法检测非金属工件。（）答案：×14.依据GB/T39116-2020，智能控制环节达到四级（优化级）要求时，可实现控制参数的自主迭代优化。（）答案：√15.智能控制设备调试时，可直接进入自动运行模式验证控制逻辑。（）答案：×四、简答题（每题6分，共30分）1.简述智能控制系统的基本组成及各部分功能。答案：智能控制系统基本由感知层、控制层、执行层、交互层4部分组成：①感知层：由各类传感器、视觉采集设备组成，负责采集生产现场的位置、压力、温度、外观等运行数据，是系统的信息输入端口；②控制层：由PLC、工业控制器、边缘计算单元组成，负责接收感知层数据，基于预设控制逻辑或智能算法输出控制指令，是系统的核心决策单元；③执行层：由伺服电机、工业机器人、气动元件等组成，负责接收控制层指令完成具体作业动作，是系统的执行载体；④交互层：由HMI人机界面、SCADA系统组成，负责实现操作人员与系统的信息交互，支持参数设置、状态监控、故障报警等功能。2.针对六安市新能源汽车零部件加工场景的六轴工业机器人智能控制系统，简述提升其轨迹控制精度的可行措施。答案：可行措施包括：①优化机器人工具坐标系、工件坐标系标定精度，采用千分表、激光跟踪仪完成标定，降低标定误差；②调整伺服系统参数，适当提升位置环、速度环增益，降低负载惯量比，减小跟随误差；③采用高分辨率绝对值编码器，提升位置反馈精度；④对加工轨迹进行预规划，添加圆弧过渡、速度前瞻功能，避免轨迹拐点处的振动误差；⑤定期对机器人关节进行润滑、间隙补偿，消除机械磨损带来的精度损失。3.简述PROFINET、Modbus-RTU、MQTT三类工业通讯协议的适用场景。答案：①PROFINET：属于工业以太网协议，传输速率高、支持实时通信，适用于智能控制系统中PLC、伺服、工业机器人之间的高速数据交互，可满足多轴同步控制需求；②Modbus-RTU：属于串口通讯协议，协议结构简单、部署成本低，适用于低速率、低实时性要求的传感器、小型控制器之间的数据传输，常用于单台设备的本地控制场景；③MQTT：属于轻量级物联网通讯协议，支持低带宽、不稳定网络环境下的数据传输，适用于智能控制系统的远程数据上传、云端协同调度场景，是工业互联网平台的数据传输核心协议。4.简述智能控制设备现场调试的安全操作规范。答案：①调试前需确认设备供电回路、接地回路连接正常，检查急停、安全光栅等安全装置功能正常，划定调试警戒区域，无关人员不得进入；②带电调试时需佩戴绝缘防护用品，严禁单手操作高压回路，调试过程中至少2人配合作业，1人操作1人值守紧急停止按钮；③程序下载前需确认设备处于安全状态，运动机构行程范围内无障碍物，优先采用点动模式测试运行逻辑，确认无误后再切换为自动运行模式；④调试完成后需留存程序备份，整理调试记录，对设备操作人员进行安全操作培训后方可移交使用。5.简述GB/T39116-2020《智能制造能力成熟度模型》中智能控制环节的三级（集成级）考核要求。答案：三级集成级要求包括：①生产设备的控制数据实现跨工段互联互通，数据采集准确率不低于95%；②控制逻辑可基于生产计划自动调整，实现不同规格产品的柔性生产切换，切换时间较规范级降低30%以上；③设备运行状态、故障信息实时上传至车间级管控系统，故障响应时间不超过5分钟；④可基于生产数据实现控制参数的自主优化，产品合格率较规范级提升5%以上。五、综合应用题（每题15分，共30分）1.六安市某光伏企业新建1GW电池片生产智能生产线，要求设计一套智能控制系统实现电池片的上料、外观检测、分选、下料全流程自动化控制，已知该生产线包含2台六轴工业机器人、4套工业视觉检测系统、12台伺服电机、1台S7-1500PLC、1套SCADA系统。请回答下列问题：（1）该控制系统的工业通讯网络应选用哪种协议？说明理由。（5分）（2）简述该系统中工业视觉检测模块的控制逻辑流程。（5分）（3）该系统的安全防护设计应包含哪些内容？（5分）答案：（1）应选用EtherCAT工业通讯协议。理由：EtherCAT协议传输延迟低于1ms，同步精度可达1μs，可满足12台伺服电机、2台工业机器人的多轴同步运动控制要求；协议支持拓扑结构灵活组网，可同时接入PLC、视觉系统、SCADA系统等各类设备，数据传输速率可达100Mbps，可满足视觉检测的大流量图像数据传输需求；相较于PROFINET等协议，EtherCAT部署成本更低，适配市场主流的伺服、机器人品牌，符合生产线的经济性要求。（2）视觉检测模块控制逻辑流程：①电池片到达检测工位后，位置传感器触发PLC发送拍照指令给视觉系统；②视觉系统控制光源点亮、相机拍照，采集电池片图像；③视觉算法对图像进行预处理、缺陷识别、分类，输出检测结果（合格/不合格，缺陷类型）给PLC；④PLC接收检测结果后，发送指令给分选机器人，将电池片放置到对应类别的下料工位；⑤视觉系统将检测数据、缺陷图片上传至SCADA系统，生成检测报表，用于质量追溯。（3）安全防护设计内容：①设备级防护：每台设备配置急停按钮，所有运动机构行程范围安装安全光栅，设备开门断电功能，保护接地电阻不超过0.1Ω；②控制级防护：安全回路采用独立的安全PLC控制，安全信号不经过主PLC，避免主PLC故障时安全装置失效；③人员防护：生产线周边设置物理防护围栏，配置安全联锁，开门后生产线自动停止，作业人员进入现场需佩戴劳保用品，携带门禁卡解锁安全联锁；④系统级