2025年化工自動(dòng)化控制儀表考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分）1.在DCS系統(tǒng)中，用于實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制功能的核心模塊是A.順序控制站?B.過程控制站?C.安全儀表系統(tǒng)?D.工程師站答案：B2.某差壓變送器量程0～40kPa，對(duì)應(yīng)輸出4～20mA，當(dāng)實(shí)測差壓為10kPa時(shí)，輸出電流為A.6mA?B.8mA?C.10mA?D.12mA答案：B3.對(duì)于PID控制器，若積分時(shí)間Ti→∞，則控制器實(shí)際變?yōu)锳.P?B.PI?C.PD?D.PID答案：C4.在FoundationFieldbusH1網(wǎng)段中，終端器阻值標(biāo)準(zhǔn)為A.50Ω?B.75Ω?C.100Ω?D.120Ω答案：C5.某電磁流量計(jì)測量管徑DN100，介質(zhì)電導(dǎo)率5μS/cm，下列說法正確的是A.可測去離子水?B.必須加裝接地環(huán)?C.無需滿管?D.可測氣體答案：B6.關(guān)于安全柵的描述，錯(cuò)誤的是A.限制能量?B.可替代隔離柵?C.必須冗余配置?D.有齊納式與隔離式答案：C7.在SAMA圖中，表示比例積分功能的圖符是A.Σ?B.∫?C.P+I?D.K(1+1/TiS)答案：D8.某溫度回路采用K型熱電偶，冷端補(bǔ)償元件應(yīng)安裝在A.現(xiàn)場接線箱?B.安全柵輸入端?C.卡件接線端子?D.二次表內(nèi)部答案：C9.對(duì)于閥門定位器，輸入信號(hào)12mA時(shí)閥門開度50%，則該定位器工作方式屬于A.線性?B.等百分比?C.快開?D.自定義答案：A10.在IEC61511中，SIL1回路要求按需失效概率（PFD）范圍為A.0.1～1?B.0.01～0.1?C.0.001～0.01?D.0.0001～0.001答案：B11.下列關(guān)于HART協(xié)議的敘述，正確的是A.采用頻移鍵控1200Hz/2200Hz?B.只能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信?C.無法在線調(diào)參?D.與4～20mA沖突答案：A12.某儲(chǔ)罐雷達(dá)液位計(jì)出現(xiàn)“死區(qū)”跳變，最可能原因是A.介電常數(shù)過低?B.天線結(jié)露?C.回波抑制設(shè)置過大?D.罐壁干涉答案：C13.在順序功能圖SFC中，步與步之間的轉(zhuǎn)換條件必須滿足A.單變量布爾?B.持續(xù)時(shí)間≥1s?C.任意復(fù)雜邏輯?D.必須上升沿觸發(fā)答案：C14.關(guān)于PLC掃描周期，下列說法正確的是A.輸入采樣→程序執(zhí)行→輸出刷新→自診斷?B.程序執(zhí)行→輸入采樣→輸出刷新?C.自診斷→通信→輸出刷新?D.與掃描周期無關(guān)答案：A15.某壓力開關(guān)設(shè)定值1.2MPa，回差0.1MPa，則復(fù)位值為A.1.1MPa?B.1.2MPa?C.1.3MPa?D.1.0MPa答案：A16.在PROFINET中，RT等級(jí)對(duì)應(yīng)循環(huán)時(shí)間一般不小于A.31.25μs?B.250μs?C.1ms?D.512ms答案：C17.關(guān)于超聲波流量計(jì)，下列因素對(duì)測量精度影響最小的是A.流體含氣?B.管壁結(jié)垢?C.溫度變化?D.安裝角度偏差±2°答案：D18.某系統(tǒng)采用1oo2表決結(jié)構(gòu)，單個(gè)儀表dangerousdetected失效率λDD=1×10??h?1，則回路λDD合計(jì)為A.1×10???B.2×10???C.4×10???D.0.5×10??答案：B19.在OPCUA信息模型中，變量節(jié)點(diǎn)屬性不包括A.Value?B.AccessLevel?C.EventNotifier?D.DataType答案：C20.關(guān)于閥門流量特性，下列說法正確的是A.快開閥在小開度時(shí)增益小?B.等百分比閥補(bǔ)償過程非線性?C.線性閥適用于負(fù)荷變化大場合?D.拋物線閥=線性閥答案：B21.某DCS冗余控制器主從切換時(shí)間實(shí)測80ms，該指標(biāo)優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)A.50ms?B.100ms?C.200ms?D.500ms答案：B22.在IECEx認(rèn)證中，ExdIICT6表示設(shè)備可用于A.礦井瓦斯?B.氫氣環(huán)境?C.粉塵Zone20?D.乙炔環(huán)境答案：B23.關(guān)于渦街流量計(jì)，下列安裝錯(cuò)誤的是A.前直管段≥10D?B.縮徑后安裝?C.下游有調(diào)節(jié)閥?D.采用縮徑整流答案：C24.在ModbusTCP報(bào)文中，功能碼0x03表示A.讀線圈?B.讀保持寄存器?C.寫單個(gè)寄存器?D.讀輸入寄存器答案：B25.某批調(diào)節(jié)閥進(jìn)行泄漏量測試，ClassVI允許最大泄漏量對(duì)應(yīng)A.氣泡級(jí)?B.0.01%Cv?C.0.1%Cv?D.0.5%Cv答案：A26.關(guān)于工業(yè)防火墻白名單機(jī)制，描述正確的是A.默認(rèn)允許全部?B.基于IP五元組?C.需深度包檢測DPI?D.無法防范DoS答案：C27.在ISA100.11a中，超幀時(shí)隙長度默認(rèn)A.10ms?B.20ms?C.50ms?D.100ms答案：A28.某反應(yīng)器溫度采用分程控制，冷水閥A4～12mA，蒸汽閥B12～20mA，當(dāng)輸出14mA時(shí)A.A閥50%?B.B閥25%?C.A閥100%?D.B閥50%答案：B29.關(guān)于NAMURNE43，下列說法錯(cuò)誤的是A.≤3.6mA表示under-range?B.≥21mA表示over-range?C.3.8～20.5mA為正常?D.3.8mA表示故障答案：D30.在報(bào)警管理中，ISA18.2規(guī)定報(bào)警泛濫指10min內(nèi)超過A.6?B.10?C.15?D.20答案：B二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分，多選少選均不得分）31.下列屬于工業(yè)無線通信標(biāo)準(zhǔn)的有A.WirelessHART?B.ISA100.11a?C.ZigbeePro?D.WIA-PA?E.LoRaWAN答案：ABD32.關(guān)于科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，說法正確的有A.可直接測密度?B.受流體粘度影響大?C.安裝需考慮前后直管段?D.可用于氣液兩相?E.必須保持滿管答案：ADE33.在DCS冗余I/O卡件中，可實(shí)現(xiàn)A.輸入比較表決?B.輸出并聯(lián)冗余?C.無擾切換?D.在線更換?E.零延遲答案：ABCD34.下列屬于SIL驗(yàn)證計(jì)算常用方法的有A.可靠性框圖?B.故障樹分析?C.Markov模型?D.事件樹?E.LOPA答案：ABC35.關(guān)于閥門定位器自動(dòng)整定，下列步驟正確的有A.設(shè)定輸入信號(hào)0%→100%→0%?B.檢測執(zhí)行器彈簧單雙作用?C.設(shè)定閥門上下限?D.保存PID參數(shù)?E.記錄行程時(shí)間答案：ABCE36.下列關(guān)于本安回路接地要求，正確的有A.安全柵需可靠接地?B.屏蔽層單端接地?C.接地電阻≤1Ω?D.可與防雷共地?E.現(xiàn)場儀表外殼可不接地答案：ABC37.在OPCUA冗余模型中，支持A.服務(wù)器冗余?B.客戶端冗余?C.會(huì)話冗余?D.訂閱冗余?E.熱備份無縫切換答案：ABCD38.關(guān)于PID參數(shù)整定，下列屬于閉環(huán)經(jīng)驗(yàn)法的A.Ziegler-Nichols?B.Cohen-Coon?C.Lambda?D.試湊法?E.繼電器自整定答案：ADE39.下列屬于工業(yè)以太網(wǎng)拓?fù)涞挠蠥.星型?B.環(huán)型?C.總線型?D.樹型?E.網(wǎng)狀答案：ABDE40.關(guān)于氣體分析儀采樣系統(tǒng)，說法正確的有A.采樣管應(yīng)傾斜向上?B.快速回路可縮短滯后?C.過濾器精度越高越好?D.伴熱溫度需高于露點(diǎn)20℃?E.減壓閥需加熱答案：ABD三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）41.在DCS中，AO卡件短路會(huì)導(dǎo)致該通道輸出電流自動(dòng)歸零。答案：×42.電磁流量計(jì)可以測量非導(dǎo)電液體。答案：×43.在SIS系統(tǒng)中，同一邏輯solver既可完成SIL1也可完成SIL3回路，只要滿足PFD要求即可。答案：√44.超聲波液位計(jì)測量固體料位時(shí)，一般采用回波跟蹤算法。答案：√45.對(duì)于氣動(dòng)薄膜執(zhí)行器，增加彈簧預(yù)緊力可提高閥門關(guān)斷壓差。答案：√46.ModbusRTU幀間隔≥3.5字符時(shí)間，否則從站認(rèn)為幀錯(cuò)誤。答案：√47.在DCS趨勢畫面中，歷史數(shù)據(jù)壓縮采用旋轉(zhuǎn)門算法可減小存儲(chǔ)。答案：√48.本安儀表的防爆標(biāo)志ExiaIICT4可用于Zone1。答案：√49.當(dāng)PLC電池失效時(shí)，所有程序立即丟失。答案：×50.在IEC62591中，WirelessHART支持網(wǎng)狀自組織，跳數(shù)最多可達(dá)100跳。答案：×四、填空題（每空1分，共20分）51.某壓力變送器量程0～2.5MPa，輸出4～20mA，當(dāng)電流為13.6mA時(shí)，對(duì)應(yīng)壓力為____MPa。答案：1.37552.在IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)中，PLC編程語言包括LD、FBD、ST、IL、____。答案：SFC53.某調(diào)節(jié)閥Cv=50，介質(zhì)為水，ΔP=0.1MPa，則體積流量Q=____m3/h。答案：15.854.對(duì)于1.5級(jí)精度的壓力表，量程0～1MPa，最大允許誤差為____kPa。答案：1555.在DCS控制策略中，用于解決兩個(gè)控制器輸出沖突的算法稱為____。答案：仲裁器或Override56.某熱電偶測溫回路導(dǎo)線電阻合計(jì)15Ω，若采用三線制，可消除____誤差。答案：引線電阻57.在PROFIBUSPA段耦合器中，其本質(zhì)安全限流電阻一般為____Ω。答案：10058.某電磁閥功率20W，DC24V，則線圈電阻為____Ω。答案：28.859.在ISA100.11a中，時(shí)隙長度10ms，超幀包含100時(shí)隙，則循環(huán)周期為____s。答案：160.某雷達(dá)液位計(jì)采用26GHz，其波長約為____mm。答案：11.561.在SIS邏輯solver中，常用1oo2D結(jié)構(gòu)，其中D表示____。答案：診斷62.某系統(tǒng)MTBF=100000h，則失效率λ=____×10??h?1。答案：1063.在DCS中，若AO通道輸出開路，多數(shù)系統(tǒng)會(huì)報(bào)____故障。答案：開路或斷線64.某閥門定位器輸入12mA時(shí)，若反饋桿松動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致實(shí)際行程____設(shè)定值。答案：小于65.在IEC61508中，系統(tǒng)性能力分為____級(jí)。答案：466.對(duì)于渦街流量計(jì)，斯特勞哈爾數(shù)St與____無關(guān)。答案：流體密度67.在OPCUA地址空間中，節(jié)點(diǎn)類型分為Object、Variable、Method、ReferenceType、DataType、____。答案：View68.某批調(diào)節(jié)閥泄漏等級(jí)ClassIV，其最大泄漏量為____%Cv。答案：0.0169.在報(bào)警合理化中，用于描述報(bào)警響應(yīng)時(shí)間的參數(shù)稱為____。答案：TTA（TimetoAction）70.在DCS冗余網(wǎng)絡(luò)中，采用____協(xié)議可實(shí)現(xiàn)無縫切換。答案：PRP或HSR五、簡答題（每題6分，共30分）71.簡述科里奧利質(zhì)量流量計(jì)出現(xiàn)“零點(diǎn)漂移”的常見原因及處理措施。答案：原因：①安裝應(yīng)力未釋放；②管道振動(dòng)；③介質(zhì)含氣；④溫度變化大；⑤傳感器結(jié)垢。措施：①重新配管加支撐；②加振動(dòng)隔離；③排氣或加氣液分離器；④啟用溫度補(bǔ)償；⑤清洗傳感器；⑥重新調(diào)零。72.說明DCS與SIS在通信層面的隔離要求及實(shí)現(xiàn)方式。答案：要求：①物理獨(dú)立或邏輯隔離；②防止共性失效；③數(shù)據(jù)單向或受控雙向。實(shí)現(xiàn)：①獨(dú)立交換機(jī)VLAN；②防火墻+白名單；③數(shù)據(jù)服務(wù)器做DMZ；④OPCUA獨(dú)立網(wǎng)卡；⑤冗余路由禁用動(dòng)態(tài)協(xié)議；⑥時(shí)間同步獨(dú)立GPS。73.寫出Ziegler-Nichols閉環(huán)法整定PID參數(shù)的步驟，并給出公式。答案：步驟：①設(shè)Ti→∞，Td=0，減小Kp使系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩；②記錄臨界增益Ku與臨界周期Tu；③按表：Kp=0.6Ku，Ti=0.5Tu，Td=0.125Tu。公式：Gc(s)=0.6Ku(1+1/(0.5Tus)+0.125Tus)。74.解釋“兩線制”變送器與“四線制”變送器在功耗設(shè)計(jì)上的差異。答案：兩線制：①回路供電4～20mA，功耗≤3.5mA@24V；②需低功耗MCU、低功耗A/D；③電源與信號(hào)復(fù)用，壓降≤12V；④必須考慮短路保護(hù)。四線制：①獨(dú)立電源，功耗不限；②可集成高功耗算法；③信號(hào)與電源隔離；④設(shè)計(jì)簡單但布線成本高。75.簡述安全柵與隔離柵在功能與應(yīng)用場合的區(qū)別。答案：安全柵：①能量限制，用于防爆；②齊納式需接地；③不能消除地環(huán)流。隔離柵：①信號(hào)隔離，抗干擾；②可轉(zhuǎn)換信號(hào)；③無需接地即可防爆；④用于SIL回路可降共因；⑤成本高于齊納式。六、計(jì)算題（共30分）76.（10分）某儲(chǔ)罐用差壓變送器測液位，量程0～3mH?O，介質(zhì)密度ρ=800kg/m3，變送器安裝位置低于取壓口0.5m，采用遷移。(1)計(jì)算遷移量（kPa）；(2)若輸出12mA，求實(shí)際液位h。答案：(1)ΔP=ρgH=800×9.81×0.5=3.924kPa，負(fù)遷移；(2)12mA對(duì)應(yīng)50%，ΔP=0.5×3×800×9.81/1000=11.77kPa，h=(11.77?3.924)/(800×9.81/1000)=1.0m。77.（10分）某SIL2回路采用壓力開關(guān)2oo2，單個(gè)PFD=1×10?2，MTTR=8h，λDU=2×10??h?1，求回路PFDavg并判斷是否滿足SIL2。答案：PFDavg≈2×(λDU×MTTR)2/3=2×(2×10??×8)2/3=1.7×10??，滿足SIL2（＜1×10?2）。78.（10分）某調(diào)節(jié)閥Cv=63，線性特性，系統(tǒng)壓差恒定0.2MPa，介質(zhì)水。(1)求最大流量Qmax；(2)若要求Q=25m3/h，求對(duì)應(yīng)開度%；(3)若改為等百分比閥，求開度%。答案：(1)Qmax=Cv√(ΔP/SG)=63√0.2=28.2m3/h；(2)線性：l=Q/Qmax=25/28.2=88.7%；(3)等百分比：R=30，l=ln(Q/Qmax×(R?1)+1)/lnR=ln(25/28.2×29+1)/ln30=72.4%。七、綜合應(yīng)用題（共30分）79.（15分）某反應(yīng)釜溫度控制回路原采用單回路PID，運(yùn)行中出現(xiàn)振蕩，超調(diào)±5℃。現(xiàn)場調(diào)研：①冷卻水閥為等百分比，行程時(shí)間30s；②反應(yīng)放熱劇烈，純滯后2min；③變送器濾波2s；④DCS掃描周期500ms。要求：(1)分析振蕩主要原因；(2)給出改進(jìn)方案（含檢測、控制、執(zhí)行三環(huán)節(jié)）；(3)畫出改進(jìn)后控制框圖。答案：(1)原因：①對(duì)象滯后大，PID參數(shù)過激進(jìn)；②閥門行程慢，等百分比在小開度增益低，大開度增益高，系統(tǒng)非線性；③無超前補(bǔ)償。(2)改進(jìn)：①檢測：加響應(yīng)快的熱電阻，濾波降至0.5s；②控制：采用Smith預(yù)估+PID，或串級(jí)