2025年貴金屬冶煉工數(shù)字化技能考核試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.貴金屬冶煉數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中，用于實(shí)時(shí)采集熔煉爐溫度、壓力數(shù)據(jù)的核心設(shè)備是（）。A.工業(yè)攝像頭B.熱電阻/熱電偶C.電磁流量計(jì)D.氣體分析儀答案：B2.某金冶煉廠采用OPCUA協(xié)議實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)與MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，其主要目的是（）。A.降低硬件成本B.提升數(shù)據(jù)安全性C.解決不同系統(tǒng)間的通信兼容問(wèn)題D.減少人工記錄誤差答案：C3.貴金屬電解精煉工序中，若數(shù)字化系統(tǒng)顯示槽電壓異常波動(dòng)（設(shè)定值3.2V，實(shí)時(shí)值2.8-3.6V），優(yōu)先排查的傳感器是（）。A.液位傳感器B.電流傳感器C.溫度傳感器D.pH值傳感器答案：B（槽電壓與電流密度直接相關(guān)，電流傳感器故障會(huì)導(dǎo)致電壓波動(dòng)）4.以下不屬于貴金屬冶煉數(shù)字化平臺(tái)“數(shù)據(jù)清洗”環(huán)節(jié)的操作是（）。A.剔除重復(fù)的溫度采集數(shù)據(jù)B.修正因信號(hào)干擾產(chǎn)生的異常壓力值C.對(duì)24小時(shí)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行均值計(jì)算D.標(biāo)記因設(shè)備停機(jī)導(dǎo)致的缺失數(shù)據(jù)答案：C（均值計(jì)算屬于數(shù)據(jù)分析，非清洗）5.某鉑精煉車(chē)間引入AI視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)監(jiān)測(cè)坩堝裂縫，其模型訓(xùn)練的關(guān)鍵數(shù)據(jù)是（）。A.不同溫度下的坩堝重量變化B.正常坩堝與裂縫坩堝的圖像特征C.精煉過(guò)程中的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)D.攪拌電機(jī)的電流曲線答案：B6.數(shù)字化系統(tǒng)中，用于存儲(chǔ)3年以上冶煉工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)類型是（）。A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（如MySQL）B.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（如PI）C.內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)（如Redis）D.圖數(shù)據(jù)庫(kù)（如Neo4j）答案：A（長(zhǎng)期結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）7.貴金屬熔煉爐的PLC控制程序中，若需實(shí)現(xiàn)“當(dāng)溫度＞1200℃且氧氣流量＜5m3/h時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉燃料閥”，應(yīng)采用的邏輯指令是（）。A.與（AND）B.或（OR）C.非（NOT）D.異或（XOR）答案：A8.某企業(yè)通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建熔煉工序虛擬模型，其核心校準(zhǔn)參數(shù)是（）。A.設(shè)備采購(gòu)時(shí)間B.歷史生產(chǎn)中的物料平衡數(shù)據(jù)C.操作工人的工齡D.車(chē)間照明強(qiáng)度答案：B（需與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)匹配）9.貴金屬粉末制備的氣流粉碎工序中，數(shù)字化系統(tǒng)需監(jiān)控的關(guān)鍵工藝參數(shù)不包括（）。A.壓縮空氣壓力B.粉碎腔溫度C.粉末粒度分布（激光粒度儀數(shù)據(jù)）D.車(chē)間濕度答案：D（濕度非直接影響參數(shù)）10.為防止數(shù)字化控制系統(tǒng)被網(wǎng)絡(luò)攻擊，下列措施中優(yōu)先級(jí)最低的是（）。A.定期更新工業(yè)防火墻規(guī)則B.對(duì)操作權(quán)限進(jìn)行分級(jí)管理（如查看/修改/審批）C.為PLC設(shè)置復(fù)雜登錄密碼D.實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)間溫濕度答案：D11.某銀電解車(chē)間數(shù)字化報(bào)表顯示“單日電耗比上周增加15%”，需重點(diǎn)分析的關(guān)聯(lián)參數(shù)是（）。A.電解槽數(shù)量B.銀離子濃度（設(shè)定值45g/L，實(shí)時(shí)42g/L）C.車(chē)間通風(fēng)量D.操作人員班次答案：B（離子濃度降低會(huì)導(dǎo)致電解電壓升高，電耗增加）12.貴金屬冶煉機(jī)器人（如自動(dòng)投料機(jī)械臂）的定位精度主要依賴（）。A.機(jī)械臂長(zhǎng)度B.伺服電機(jī)的編碼器精度C.操作界面的觸控靈敏度D.車(chē)間Wi-Fi信號(hào)強(qiáng)度答案：B13.數(shù)字化系統(tǒng)中，用于分析“溫度波動(dòng)與金回收率相關(guān)性”的工具是（）。A.直方圖B.散點(diǎn)圖C.餅狀圖D.甘特圖答案：B（散點(diǎn)圖用于分析兩個(gè)變量的相關(guān)性）14.某鈀精煉線采用SCADA系統(tǒng)監(jiān)控，當(dāng)界面顯示“萃取槽攪拌電機(jī)故障”報(bào)警時(shí)，首先應(yīng)檢查（）。A.電機(jī)控制回路的熔斷器B.萃取劑流量C.鈀濃度在線分析儀D.車(chē)間氣壓答案：A（電氣故障優(yōu)先排查控制回路）15.貴金屬冶煉數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，“數(shù)字主線”的核心作用是（）。A.連接設(shè)備與操作人員B.整合從原料到成品的全流程數(shù)據(jù)C.降低設(shè)備采購(gòu)成本D.提升員工數(shù)字化培訓(xùn)效率答案：B16.用于貴金屬溶液成分在線檢測(cè)的XRF光譜儀，其數(shù)字化系統(tǒng)需重點(diǎn)校準(zhǔn)的參數(shù)是（）。A.儀器重量B.標(biāo)準(zhǔn)樣品的特征譜線C.操作人員身高D.實(shí)驗(yàn)室溫度答案：B（確保檢測(cè)準(zhǔn)確性）17.某企業(yè)將熔煉爐的傳統(tǒng)PID控制升級(jí)為模糊控制，主要目的是（）。A.簡(jiǎn)化編程步驟B.適應(yīng)非線性、大滯后的溫度控制場(chǎng)景C.降低硬件成本D.減少歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量答案：B18.貴金屬冶煉數(shù)字化系統(tǒng)的“邊緣計(jì)算”節(jié)點(diǎn)通常部署在（）。A.企業(yè)數(shù)據(jù)中心B.車(chē)間設(shè)備附近（如熔煉爐控制柜）C.云端服務(wù)器D.管理層辦公室答案：B（就近處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)）19.某鉑銠合金熔煉工序中，數(shù)字化系統(tǒng)顯示“真空度未達(dá)設(shè)定值（目標(biāo)-0.1MPa，實(shí)際-0.08MPa）”，可能的故障原因是（）。A.熱電偶老化B.真空泵密封件磨損C.攪拌電機(jī)過(guò)載D.氬氣純度不足答案：B（真空度不足多因密封或泵故障）20.貴金屬冶煉工需掌握的數(shù)字化技能中，最基礎(chǔ)的是（）。A.編寫(xiě)Python數(shù)據(jù)分析腳本B.操作HMI（人機(jī)界面）進(jìn)行參數(shù)設(shè)置C.開(kāi)發(fā)數(shù)字孿生模型D.配置工業(yè)交換機(jī)VLAN答案：B二、判斷題（每題1分，共10分）1.貴金屬冶煉數(shù)字化系統(tǒng)中，所有傳感器數(shù)據(jù)都需實(shí)時(shí)上傳至云端存儲(chǔ)。（×）（部分?jǐn)?shù)據(jù)可本地邊緣計(jì)算后上傳）2.電解工序中，若數(shù)字化系統(tǒng)顯示“陽(yáng)極泥厚度”異常，需優(yōu)先檢查陽(yáng)極板的鑄造質(zhì)量。（√）3.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）在貴金屬冶煉中的應(yīng)用僅涉及設(shè)備連接，與工藝優(yōu)化無(wú)關(guān)。（×）（可通過(guò)數(shù)據(jù)優(yōu)化工藝）4.為提升數(shù)據(jù)安全性，數(shù)字化系統(tǒng)應(yīng)禁止任何外部設(shè)備（如U盤(pán)）接入。（√）5.貴金屬粉末包裝的自動(dòng)稱重系統(tǒng)中，稱重傳感器的精度需高于0.1g才能滿足工藝要求。（√）（通常要求0.01-0.1g）6.數(shù)字孿生模型一旦構(gòu)建完成，無(wú)需根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)更新。（×）（需持續(xù)校準(zhǔn)）7.PLC程序中，“保持型定時(shí)器”可用于記錄設(shè)備累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。（√）8.貴金屬冶煉車(chē)間的5G網(wǎng)絡(luò)部署主要目的是為員工提供高速上網(wǎng)。（×）（用于設(shè)備實(shí)時(shí)通信）9.異常數(shù)據(jù)（如溫度驟升100℃）必須直接刪除，不可用于分析。（×）（需標(biāo)記后分析原因）10.數(shù)字化技能考核中，“能根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)設(shè)備故障”屬于高級(jí)技能要求。（√）三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述貴金屬冶煉數(shù)字化系統(tǒng)中“數(shù)據(jù)采集-傳輸-存儲(chǔ)”的完整流程，并說(shuō)明各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵設(shè)備或技術(shù)。答案：（1）數(shù)據(jù)采集：通過(guò)傳感器（如熱電偶、壓力變送器）獲取溫度、壓力、流量等物理量，部分?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)智能儀表（如XRF光譜儀）直接輸出數(shù)字信號(hào)；關(guān)鍵設(shè)備：各類傳感器、智能儀表。（2）數(shù)據(jù)傳輸：通過(guò)工業(yè)總線（如Modbus、Profibus）或工業(yè)以太網(wǎng)（如Profinet）將數(shù)據(jù)傳輸至PLC或邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，遠(yuǎn)距離傳輸使用5G或有線光纖；關(guān)鍵技術(shù)：工業(yè)通信協(xié)議、5G低時(shí)延傳輸。（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：邊緣端存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（如PLC內(nèi)存），關(guān)鍵數(shù)據(jù)上傳至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（如PI系統(tǒng)），長(zhǎng)期數(shù)據(jù)歸檔至關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（如SQLServer）；關(guān)鍵設(shè)備：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。2.某金精煉車(chē)間數(shù)字化系統(tǒng)顯示“電解槽電流效率從95%降至88%”，請(qǐng)列出至少4項(xiàng)可能的原因及對(duì)應(yīng)的數(shù)字化排查方法。答案：（1）陽(yáng)極板成分異常（如雜質(zhì)含量升高）：調(diào)取XRF光譜儀的陽(yáng)極板成分歷史數(shù)據(jù)，對(duì)比近期檢測(cè)值與標(biāo)準(zhǔn)值（Au≥99.5%）。（2）電解液溫度偏低（影響離子遷移速率）：檢查溫度傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，確認(rèn)是否低于設(shè)定值（通常50-60℃）。（3）陰極板表面狀態(tài)不良（如結(jié)瘤）：查看AI視覺(jué)系統(tǒng)的陰極板圖像，分析是否有異常凸起。（4）整流器輸出不穩(wěn)定（電流波動(dòng)）：調(diào)取整流器的電流曲線，檢查是否存在頻繁跳變。3.說(shuō)明在貴金屬熔煉爐的數(shù)字化控制中，PID參數(shù)（比例P、積分I、微分D）的調(diào)整對(duì)溫度控制效果的影響，并舉例說(shuō)明“大滯后場(chǎng)景”下的調(diào)整策略。答案：（1）比例（P）：增大P可加快響應(yīng)速度，但過(guò)大會(huì)導(dǎo)致超調(diào)；減小P可降低超調(diào)，但可能出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)誤差。（2）積分（I）：增大I可消除穩(wěn)態(tài)誤差，但過(guò)大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)震蕩；減小I可減少震蕩，但誤差消除變慢。（3）微分（D）：增大D可抑制超調(diào)，改善動(dòng)態(tài)特性；過(guò)小會(huì)導(dǎo)致對(duì)擾動(dòng)的抑制能力不足。大滯后場(chǎng)景（如熔煉爐升溫，熱量傳遞慢）：應(yīng)減小比例系數(shù)（避免超調(diào)），增大積分時(shí)間（降低積分作用，防止積分飽和），適當(dāng)增大微分系數(shù)（提前預(yù)測(cè)溫度變化趨勢(shì)）。例如，初始P=3、I=100s、D=20s，調(diào)整后P=2、I=150s、D=30s。4.簡(jiǎn)述貴金屬冶煉企業(yè)實(shí)施“設(shè)備數(shù)字孿生”的主要步驟，并說(shuō)明其對(duì)生產(chǎn)管理的價(jià)值。答案：步驟：（1）設(shè)備建模：基于CAD圖紙構(gòu)建三維模型，標(biāo)注關(guān)鍵部件（如熔煉爐爐體、電極）。（2）數(shù)據(jù)映射：通過(guò)傳感器采集設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（溫度、振動(dòng)、電流），與模型參數(shù)關(guān)聯(lián)。（3）模型校準(zhǔn)：利用歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)（如不同溫度下的爐體膨脹量）修正模型參數(shù)，確保與實(shí)際一致。（4）仿真應(yīng)用：模擬不同工況（如原料變化、溫度波動(dòng)），預(yù)測(cè)設(shè)備狀態(tài)（如爐襯壽命）。價(jià)值：可提前預(yù)警設(shè)備故障（如通過(guò)振動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)軸承磨損），優(yōu)化維修計(jì)劃（避免過(guò)度維修），支持工藝試驗(yàn)（在虛擬模型中測(cè)試新配方），降低實(shí)際生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。5.某鉑精煉車(chē)間數(shù)字化系統(tǒng)出現(xiàn)“通訊中斷（DCS與PLC無(wú)法通信）”故障，請(qǐng)列出排查流程（至少5步）。答案：（1）檢查DCS與PLC的物理連接：確認(rèn)網(wǎng)線是否松動(dòng)，光纖是否斷裂（用光功率計(jì)檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度）。（2）查看設(shè)備狀態(tài)指示燈：PLC的“通訊”指示燈是否常亮（正常）或閃爍/熄滅（故障）；DCS的網(wǎng)卡狀態(tài)是否顯示“連接”。（3）測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通性：在DCS操作站使用Ping命令（如PingPLC的IP地址192.168.1.10），確認(rèn)是否丟包。（4）檢查通信協(xié)議配置：核對(duì)DCS與PLC的通信參數(shù)（如波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位）是否一致（如ModbusRTU的波特率應(yīng)為9600bps）。（5）重啟相關(guān)設(shè)備：先重啟PLC（斷電30秒后上電），再重啟DCS通信模塊，觀察是否恢復(fù)。（6）更換備用設(shè)備：若上述步驟無(wú)效，更換PLC的通信模塊或DCS的網(wǎng)卡，排除硬件故障。四、實(shí)操題（每題15分，共30分）1.場(chǎng)景：某銀冶煉廠電解工序數(shù)字化系統(tǒng)顯示以下參數(shù)（設(shè)定值/實(shí)時(shí)值）：電解液溫度：55℃/58℃（上限60℃）電流密度：300A/m2/320A/m2（上限350A/m2）銀離子濃度：40g/L/38g/L（下限35g/L）槽電壓：3.0V/3.2V（歷史均值2.9-3.1V）要求：作為操作工人，需通過(guò)數(shù)字化系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，請(qǐng)寫(xiě)出具體操作步驟及調(diào)整依據(jù)。答案：操作步驟：（1）查看溫度趨勢(shì)圖：確認(rèn)溫度是持續(xù)上升（如1小時(shí)內(nèi)從55℃升至58℃）還是短期波動(dòng)。若持續(xù)上升，檢查冷卻系統(tǒng)（如板式換熱器的循環(huán)水流量，通過(guò)數(shù)字化系統(tǒng)調(diào)取冷卻水流量計(jì)數(shù)據(jù)，設(shè)定值15m3/h，若實(shí)時(shí)值12m3/h，需增大冷卻水泵頻率）。（2）分析電流密度升高原因：電流密度=總電流/陰極面積，若陰極面積未變（系統(tǒng)記錄陰極板數(shù)量未增減），則總電流可能因整流器輸出增大導(dǎo)致。需檢查整流器的“自動(dòng)/手動(dòng)”模式（若為自動(dòng)模式，可能因系統(tǒng)根據(jù)離子濃度自動(dòng)調(diào)整電流），若為手動(dòng)模式，需手動(dòng)降低電流給定值（如從320A/m2調(diào)至300A/m2）。（3）調(diào)整銀離子濃度：離子濃度降低可能因陽(yáng)極溶解速率小于陰極析出速率。通過(guò)數(shù)字化系統(tǒng)查看陽(yáng)極溶解速率（可通過(guò)陽(yáng)極重量傳感器數(shù)據(jù)計(jì)算，如1小時(shí)陽(yáng)極減重10kg，正常應(yīng)為12kg），若溶解速率低，可適當(dāng)提高陽(yáng)極電流密度（但不超過(guò)350A/m2上限），或添加硝酸銀溶液（通過(guò)自動(dòng)加藥系統(tǒng)的計(jì)量泵，設(shè)定加藥量5L，觀察30分鐘后離子濃度是否回升至39g/L）。（4）監(jiān)控槽電壓：槽電壓升高與離子濃度降低（電阻增大）、溫度升高（電阻減?。┯嘘P(guān)，當(dāng)前溫度升高但電壓仍上升，主要因離子濃度降低。調(diào)整離子濃度后，電壓應(yīng)逐漸回落至3.0V左右。調(diào)整依據(jù)：電解液溫度過(guò)高會(huì)增加揮發(fā)損失（上限60℃），需控制在55±2℃；電流密度過(guò)高可能導(dǎo)致陰極結(jié)瘤（上限350A/m2），需維持300A/m2；銀離子濃度過(guò)低會(huì)增大槽電壓（電耗增加），需≥35g/L；槽電壓波動(dòng)需結(jié)合溫度、離子濃度綜合調(diào)整。2.場(chǎng)景：某金精煉車(chē)間引入智能巡檢機(jī)器人，需通過(guò)數(shù)字化平臺(tái)設(shè)置其巡檢路徑及任務(wù)。已知車(chē)間布局如下：區(qū)域A：熔煉爐（需檢測(cè)溫度、爐體振動(dòng)）區(qū)域B：電解槽（需讀取電壓表、液位計(jì)）區(qū)域C：倉(cāng)庫(kù)（需拍攝原料堆垛照片）