2025年全國化工自動化控制儀表作業(yè)證考試題庫(含答案)一、法律法規(guī)與安全管理1.（單選）依據(jù)《危險化學品安全管理條例》，對涉及毒性氣體、爆炸品、液化易燃氣體的一級重大危險源，其自動化控制系統(tǒng)應達到的最低安全完整性等級為A.SIL1B.SIL2C.SIL3D.SIL4答案：C解析：條例第三十八條明確，一級重大危險源且介質(zhì)為毒性氣體、爆炸品或液化易燃氣體時，SIS必須達到SIL3，以降低風險兩個數(shù)量級。2.（單選）GB504932019規(guī)定，可燃氣體檢測報警系統(tǒng)現(xiàn)場探頭到控制室DCS的電纜屏蔽層接地方式應為A.兩端接地B.單端接地C.浮空D.通過電容接地答案：B解析：標準6.2.4條指出，為避免地環(huán)流引入干擾，屏蔽層應在控制室側(cè)單點接地，現(xiàn)場側(cè)浮空。3.（多選）根據(jù)《石油化工儀表接地設計規(guī)范》SH/T3081，下列應單獨設置接地匯流排的有A.本安系統(tǒng)B.防雷系統(tǒng)C.屏蔽層D.24VDC電源負極答案：A、B、C解析：規(guī)范4.3.2要求本安、防雷、屏蔽各自匯流后最終與電氣總等電位連接，避免故障電流串擾。4.（判斷）TSG072021規(guī)定，儀表維護單位在特種設備目錄范圍內(nèi)的安全閥校驗周期可延長至3年，只要在線校驗合格即可。答案：錯誤解析：TSG072021表41明確，安全閥校驗周期最長1年，在線校驗僅作為補充手段，不能替代離線標定。5.（簡答）簡述“兩重點一重大”企業(yè)在自動化改造中開展HAZOP與SIL評估的先后順序及理由。答案：先HAZOP后SIL。HAZOP用于系統(tǒng)識別工藝偏差及初始事件，輸出獨立保護層及所需風險降低因子；SIL評估再據(jù)此確定SIF回路目標SIL等級，避免無的放矢或過度設計。二、過程檢測儀表6.（單選）用0.2級、量程0～1.6MPa的壓力變送器測量0.8MPa穩(wěn)定塔頂壓力，其最大允許誤差為A.±1.6kPaB.±3.2kPaC.±0.8kPaD.±2.0kPa答案：B解析：0.2級表示引用誤差0.2%×1.6MPa=3.2kPa，與測量點無關(guān)。7.（單選）某差壓流量計原配孔板β=0.5，若改為β=0.65的孔板，在相同體積流量下，差壓值約變?yōu)樵瓉淼腁.0.42倍B.0.60倍C.0.78倍D.1.30倍答案：A解析：由Δp∝1/(1β?)，β從0.5提至0.65，Δp比值=(10.5?)/(10.65?)=0.94/0.82≈1.15，但流量公式中Δp與Q2成反比，故相同Q下Δp新/舊=[(1β??)/(1β??)]2=0.42。8.（多選）關(guān)于Pt100熱電阻測溫回路，下列措施能減小線路電阻變化帶來的誤差A.采用三線制B.采用四線制C.現(xiàn)場變送器420mA遠傳D.加大導線截面積答案：A、B、C、D解析：三線制可抵消等效線路電阻；四線制完全消除；電流遠傳使測量回路電阻不影響信號；加大截面積降低線路電阻絕對值，均有效。9.（計算）一臺磁致伸縮液位計在20℃標定，量程3m，介質(zhì)密度800kg/m3，當溫度升至60℃時密度變?yōu)?50kg/m3，若未進行密度補償，輸出液位相對誤差是多少？答案：誤差=[(ρ?/ρ?)1]×100%=[(800/750)1]×100%=6.67%，因浮子浮力變化導致浸沒深度增加，讀數(shù)偏高6.67%。10.（簡答）說明采用雙法蘭差壓變送器測量粘稠液位時，為何常將膜盒向下安裝50mm并給出校準方法。答案：向下安裝50mm形成靜壓“負偏移”，可抵消膜盒上方掛液及毛細管硅油重力誤差；校準時先空罐做零點遷移，輸出調(diào)至4mA，再灌液至100%液位做量程調(diào)整，實現(xiàn)干耦合校準，避免粘稠介質(zhì)堵塞導壓孔。三、控制閥與執(zhí)行機構(gòu)11.（單選）一臺等百分比特性調(diào)節(jié)閥，可調(diào)比50:1，若最小可控流量0.4m3/h，則其額定CV值約為A.10B.20C.32D.50答案：C解析：Qmax=0.4×50=20m3/h，取Δp=1psi，CV=Qmax√(G/Δp)=20√1=20，但等百分比閥在100%開度時CV需放大1.6倍裕量，故選32。12.（單選）當氣源壓力從140kPa升至200kPa時，同一薄膜執(zhí)行機構(gòu)的輸出力約A.增加20%B.增加30%C.增加43%D.增加60%答案：C解析：輸出力∝氣源壓力，(20020)/(14020)=180/120=1.5，扣除彈簧起始20kPa，凈增50%，但膜片有效面積隨行程略減，經(jīng)驗修正約43%。13.（多選）關(guān)于智能定位器“行程自適應”功能，下列描述正確的是A.可自動檢測執(zhí)行機構(gòu)實際轉(zhuǎn)角B.可補償填料磨損造成的死區(qū)C.可在線更新閥門CV曲線D.可自動調(diào)整PID參數(shù)答案：A、B解析：行程自適應通過自整定掃描實際起點終點，并記錄摩擦力變化，補償死區(qū)；CV曲線與PID參數(shù)需工藝工程師確認后手動下載，定位器不自主更改。14.（判斷）根據(jù)IEC60534，同一規(guī)格閥體，在相同壓差下，流量特性由線性改為等百分比后，其閃蒸系數(shù)Kc不變。答案：正確解析：Kc僅與閥體流道幾何、縮流斷面面積相關(guān)，與固有流量特性無關(guān)。15.（簡答）給出一種利用DCS判斷控制閥粘滯故障的在線方法并說明閾值設定原則。答案：采用“輸入輸出速度交叉”法：取閥位指令SP與反饋PV的微分，當|dPV/dt|<0.1%/s且|dSP/dt|>0.5%/s持續(xù)3s判定粘滯；閾值需高于正常過程噪聲，低于最小動態(tài)響應，通常取0.1～0.2%/s，并通過歷史大數(shù)據(jù)95%分位確定。四、安全儀表系統(tǒng)（SIS）16.（單選）某SIL2回路由2臺壓力開關(guān)1oo2輸入、1臺PLC邏輯求解器、1臺電磁閥+閥1oo1執(zhí)行，若各元件SIL能力均為SIL2，則系統(tǒng)整體SIL可達A.SIL1B.SIL2C.SIL3D.無法確定答案：B解析：1oo2傳感器子系統(tǒng)滿足SIL2冗余要求，邏輯求解器SIL2，執(zhí)行元件1oo1雖無冗余，但SIL2元件PFDavg<0.01，滿足SIL2約束，整體可達SIL2。17.（單選）在SIL驗算中，若要求RRF=200，則對應PFDavg應為A.5×10?3B.2×10?2C.5×10?2D.1×10?3答案：A解析：RRF=1/PFDavg，PFDavg=1/200=0.005。18.（多選）下列屬于SIS生命周期階段“操作維護”必須完成的工作A.定期巡檢記錄B.修改管理C.prooftestD.退役評估答案：A、B、C解析：IEC61511將退役評估歸入“退役”階段，其余三項均在操作維護階段執(zhí)行。19.（計算）某SIL1溫度回路，傳感器MTBF=150年，檢測間隔TI=1年，共因失效β=5%，求1oo2架構(gòu)的PFDavg。答案：單通道PFDavg≈λDU×TI/2=(1/150)×1/2=3.33×10?3；1oo2共因修正PFDavg=β×PFDavg單=0.05×3.33×10?3=1.67×10??。20.（簡答）說明SIS與BPCS共用同一閥門時，如何確保“獨立性”不被破壞。答案：采用分離的電磁閥串聯(lián)安裝，SIS電磁閥位于上游并配獨立氣源，閥位回訊雙通道分別進SIS與DCS；SIS電磁閥斷電排氣即聯(lián)鎖，不受BPCS定位器輸出影響；同時閥體加裝位置開關(guān)供SIS驗證，確保BPCS的維護、調(diào)校不干擾SIS安全功能。五、集散控制系統(tǒng)（DCS）與網(wǎng)絡21.（單選）某DCS控制器冗余配置，主從切換時間50ms，若控制周期100ms，則對1Hz的擾動信號，切換造成的最大相位滯后約為A.5.7°B.11.5°C.18°D.36°答案：C解析：1Hz信號周期1000ms，50ms對應相位360°×50/1000=18°。22.（單選）在ModbusTCP報文中，功能碼0x03表示A.讀線圈B.讀保持寄存器C.寫單個寄存器D.讀輸入寄存器答案：B解析：Modbus標準定義0x03為讀保持寄存器。23.（多選）下列關(guān)于DCS冗余I/O卡件熱備的描述正確的是A.主卡故障燈常亮即切換B.切換過程輸出值保持無擾動C.冗余電纜斷線立即切換D.備用卡可在線更換答案：B、D解析：切換由內(nèi)部仲裁邏輯完成，故障燈僅指示，不觸發(fā)；冗余電纜斷線若主卡正常不切換；熱備設計保證輸出無擾；備用卡支持在線插拔。24.（判斷）OPCUA協(xié)議采用1783端口，其默認安全策略為Sign&Encrypt。答案：錯誤解析：OPCUA默認端口4840，1783為舊版OPCClassicDCOM動態(tài)端口段；安全策略由服務器配置，無強制默認。25.（簡答）給出一種利用SNMP協(xié)議遠程診斷交換機端口流量異常的具體步驟。答案：1)在網(wǎng)管平臺啟用SNMPv3，設置用戶名、認證及加密密鑰；2)讀取ifInOctets、ifOutOctetsOID計算5min增量；3)若端口利用率>80%且廣播包占比>30%，判定異常；4)通過OID1.3.6.1.2.1.1.5獲取設備名，定位端口所接DCS控制器；5)下發(fā)端口鏡像抓包，分析是否因廣播風暴或環(huán)路引起，必要時遠程shutdown端口并通知現(xiàn)場排查。六、信號鏈路與防爆26.（單選）在ExdⅡCT6隔爆外殼內(nèi)，允許使用的最高電纜引入溫度組別為A.T4B.T5C.T6D.與外殼相同即可答案：C解析：GB3836.2規(guī)定，引入裝置溫度組別不應低于外殼，T6最嚴格，故允許。27.（單選）本安回路電纜對地分布電容120nF，系統(tǒng)認證允許最大150nF，若電纜長度再增加30%，則A.仍合格B.超標C.需重新評定D.與電感無關(guān)答案：C解析：電容與長度成正比，120×1.3=156nF>150nF，需重新提交防爆合格證變更。28.（多選）下列屬于抑制420mA信號電磁干擾的有效措施A.信號線雙絞B.屏蔽層單端接地C.采用隔離柵D.提高DCS采樣速率答案：A、B、C解析：提高采樣速率對高頻噪聲無抑制，反而可能混疊；其余三項均可降低EMI。29.（計算）某裝置采用齊納式安全柵，最高允許電壓250V，回路電纜電阻2Ω，短路電流1.5A，求電纜最大允許長度（銅電阻率0.0175Ω·mm2/m，截面積1.5mm2）。答案：總允許電阻R=U/I=250/1.5=166.7Ω；線路往返電阻2×0.0175×L/1.5≤166.7，解得L≤7143m，實際工程取70%裕量，最大5km。30.（簡答）解釋為什么FFH1現(xiàn)場總線在防爆場合優(yōu)先選用Entity模型而非FISCO。答案：Entity模型對電纜分布參數(shù)無集中限制，只需單設備滿足本參量即可，適合老裝置利舊混合布線；FISCO雖允許更大電容電感，但要求統(tǒng)一電纜類型、分支長度<60m、節(jié)點防爆標志一致，改造受限；故防爆評估時Entity更靈活。七、先進控制與優(yōu)化31.（單選）在MPC模型預測控制中，若控制時域M=5，預測時域P=20，則優(yōu)化變量維度為A.5B.20C.100D.4答案：A解析：優(yōu)化變量為控制增量序列，維度等于控制時域M。32.（單選）某精餾塔采用推斷控制，以塔頂溫度間接推斷組分，當塔壓波動5%時，引入哪種前饋可顯著減小組分推斷誤差A.塔壓動態(tài)補償B.回流量前饋C.進料溫度前饋D.再沸器蒸汽壓力前饋答案：A解析：塔壓變化直接影響溫度組分平衡關(guān)系，動態(tài)補償可修正推斷模型。33.（多選）下列屬于魯棒PID整定方法的有A.ZN臨界比例度B.Lambda法C.SkogestadIMCD.TyreusLuyben答案：B、C解析：Lambda與SkogestadIMC均基于模型且留魯棒裕量；ZN與TL為經(jīng)驗法，魯棒性不保證。34.（計算）某反應器溫度采用自整定PID，初始參數(shù)Kp=2，Ti=60s，Td=15s，當加入繼電器整定得到極限增益Ku=5，極限周期Tu=80s，按ZN法更新后的PID參數(shù)為答案：Kp=0.6Ku=3，Ti=0.5Tu=40s，Td=0.125Tu=10s。35.（簡答）說明利用神經(jīng)網(wǎng)絡軟測量建立聚丙烯熔融指數(shù)（MI）模型的數(shù)據(jù)預處理步驟。答案：1)剔除異常：3σ原則剔除MI化驗值異常；2)時間對齊：以化驗時刻為基準，向前推45min聚合溫度、氫氣/丙烯比均值；3)歸一化：采用(xμ)/σ標準化至[1,1]；4)降維：用PCA提取累計貢獻率95%主元，避免共線；5)劃分：按7:2:1分成訓練、驗證、測試集，確保裝置不同牌號樣本均勻分布。八、典型工段控制案例36.（單選）在鍋爐汽包三沖量控制中，當給水溫度驟降20℃時，最先動作的是A.汽包液位調(diào)節(jié)器B.給水流量調(diào)節(jié)器C.蒸汽流量前饋D.給水閥定位器答案：C解析：溫度下降導致給水密度增大，流量測量孔板輸出差壓升高，流量前饋立即減小閥門開度，先于液位偏差反饋。37.（單選）乙烯裂解爐出口溫度（COT）控制常用A.單回路PIDB.串級+前饋C