特種作業(yè)安全培訓(xùn)化工自動化控制儀表作業(yè)人員考試模擬試題與答案1.單選題（每題1分，共40分）1.1在爆炸性氣體環(huán)境1區(qū)安裝的智能差壓變送器，其防爆標(biāo)志ExdⅡCT6中，“T6”表示設(shè)備最高表面溫度不超過：A.450℃?B.300℃?C.200℃?D.85℃答案：D解析：T6為溫度組別，對應(yīng)最高表面溫度85℃，選型時必須低于現(xiàn)場可燃?xì)怏w引燃溫度。1.2某PID調(diào)節(jié)器在手動模式時輸出電流為12mA，當(dāng)切換至自動模式瞬間，若測量值等于設(shè)定值，則輸出值應(yīng)：A.突降至4mA?B.保持12mA?C.突升至20mA?D.先升后降答案：B解析：無擾動切換功能使手動/自動切換瞬間輸出保持，防止執(zhí)行機(jī)構(gòu)抖動。1.3采用HART協(xié)議的3051變送器，其通信電纜最小負(fù)載電阻應(yīng)為：A.100Ω?B.230Ω?C.500Ω?D.1kΩ答案：B解析：HART規(guī)范要求回路負(fù)載230～600Ω，保證頻移鍵控信號幅值≥0.2V。1.4某反應(yīng)釜溫度聯(lián)鎖值180℃，采用SIL2級回路，其傳感器宜選：A.單支Pt100?B.雙支Pt100冗余?C.熱電偶?D.熱敏電阻答案：B解析：SIL2要求硬件容錯≥1，雙支Pt100可實現(xiàn)冗余和漂移監(jiān)測。1.5在DCS冗余I/O卡件中，熱備卡件切換時間一般小于：A.10ms?B.50ms?C.100ms?D.1s答案：B解析：典型DCS切換時間20～50ms，小于調(diào)節(jié)器掃描周期，保證無擾。1.6下列關(guān)于本安回路接地描述正確的是：A.本安側(cè)可與工廠接地網(wǎng)共用?B.本安接地電阻≤10Ω?C.本安側(cè)嚴(yán)禁與防雷地相連?D.本安電纜屏蔽層兩端接地答案：C解析：防止雷擊電位反擊，本安地必須獨立，且與防雷地、動力地隔離。1.7某電磁閥額定功率24W，直流24V供電，電纜最長300m，采用2×1.5mm2銅芯線，其壓降約為：A.0.3V?B.1.1V?C.2.4V?D.4.8V答案：B解析：電流I=1A，R=ρ·L/S=0.0175×600/1.5=7Ω，ΔU=I·R=7V·km×0.3km=2.1V，雙芯回路總壓降1.05V，選B。1.8在SAMA圖中，表示比例積分功能的圖例是：A.P?B.I?C.PID?D.PI答案：D解析：SAMA標(biāo)準(zhǔn)用PI表示比例+積分，D單獨標(biāo)注。1.9某調(diào)節(jié)閥等百分比特性，行程50%時流量系數(shù)Kv'=32，全開Kv=100，則50%行程對應(yīng)流量比為：A.25%?B.32%?C.50%?D.100%答案：B解析：等百分比公式Kv'=Kv·R^(L/Lmax-1)，R=50，代入得32%。1.10對含有H?S介質(zhì)的儀表，應(yīng)禁用：A.316L膜片?B.哈氏C膜片?C.丁腈橡膠圈?D.氟橡膠圈答案：C解析：丁腈橡膠遇H?S易龜裂，氟橡膠耐硫。1.11在DCS趨勢畫面中，出現(xiàn)“BAD”質(zhì)量戳，最可能原因是：A.通道組態(tài)錯誤?B.信號超量程?C.通信中斷?D.以上全部答案：D解析：DCS用BAD標(biāo)記通信、組態(tài)、硬件故障，需逐項排查。1.12某PLC模擬量模塊分辨率16位，量程0～10V，其最小分辨電壓為：A.0.1mV?B.0.15mV?C.0.076mV?D.1mV答案：C解析：10V/2^16=0.152mV，雙極性時減半，單極性0.076mV。1.13關(guān)于電磁流量計接地，下列做法錯誤的是：A.傳感器與流體等電位?B.安裝接地環(huán)?C.兩端法蘭跨銅線?D.信號線屏蔽層接電源地答案：D解析：信號屏蔽層應(yīng)接流量積算儀側(cè)“浮地”，防止地環(huán)流。1.14在IEC61511中，SIL驗證需計算：A.PFDavg?B.MTTR?C.RRF?D.以上全部答案：D解析：PFDavg與RRF互為倒數(shù)，MTTR影響平均恢復(fù)時間。1.15某壓力開關(guān)回差0.05MPa，設(shè)定值1.0MPa，則復(fù)位值為：A.0.95MPa?B.1.0MPa?C.1.05MPa?D.無法確定答案：A解析：回差=動作值-復(fù)位值，復(fù)位=1.0-0.05=0.95MPa。1.16在DCS冗余控制器中，主從同步數(shù)據(jù)常用：A.UDP廣播?B.光纖反射內(nèi)存?C.TCP單播?D.RS485答案：B解析：反射內(nèi)存納秒級同步，滿足實時性。1.17關(guān)于氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)“失氣保位”功能，需配置：A.電磁閥?B.鎖止閥?C.減壓閥?D.過濾減壓閥答案：B解析：鎖止閥氣源失壓時切斷通路，保持膜室壓力。1.18某雷達(dá)液位計采用26GHz，其最大測量盲區(qū)約為：A.0mm?B.50mm?C.200mm?D.500mm答案：C解析：高頻雷達(dá)盲區(qū)約0.2m，與天線尺寸有關(guān)。1.19在儀表回路編號中，第一位字母“F”代表：A.流量?B.溫度?C.壓力?D.液位答案：A解析：ISAS5.1標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)=Flow。1.20下列關(guān)于UPS電池維護(hù)正確的是：A.每季度放電30%?B.每半年內(nèi)阻測試?C.浮充電壓2.15V/單體?D.電池室溫度40℃答案：B解析：內(nèi)阻測試可提前發(fā)現(xiàn)失效，浮充電壓2.25V，溫度25℃最佳。1.21某SIL3回路要求PFDavg<10?3，若傳感器PFD=5×10??，邏輯單元2×10??，則執(zhí)行元件最大允許PFD為：A.3×10???B.5×10???C.1×10?3?D.2×10?3答案：A解析：10?3-(5+2)×10??=3×10??。1.22在DCS報警管理中，“抖動報警”指：A.報警頻繁出現(xiàn)/消失?B.報警優(yōu)先級高?C.報警延遲?D.報警抑制答案：A解析：抖動報警多因測量波動、回差設(shè)置不當(dāng)。1.23某溫度變送器采用4～20mA+HART，若回路電流突降至0mA，最可能故障：A.電源斷?B.傳感器斷偶?C.阻尼過大?D.零點偏低答案：A解析：0mA表明回路失電或開路，斷偶一般指示上限20mA以上。1.24在PLC程序中，TON定時器基值為100ms，預(yù)設(shè)值PT=50，則延時：A.5s?B.0.5s?C.50s?D.5ms答案：A解析：100ms×50=5s。1.25關(guān)于渦街流量計，下列說法錯誤的是：A.可測液體、氣體?B.需直管段前10D后5D?C.受振動影響大?D.最低雷諾數(shù)≥500答案：D解析：渦街最低雷諾數(shù)≥20000，500為轉(zhuǎn)子流量計。1.26某調(diào)節(jié)閥Cv=63，流體密度800kg/m3，閥前后壓差0.1MPa，則體積流量約為：A.10m3/h?B.25m3/h?C.50m3/h?D.100m3/h答案：C解析：Q=Cv√(ΔP/SG)=63√(0.1/0.8)=63×0.354≈22.3gpm≈50m3/h。1.27在DCS系統(tǒng)接地電阻測試中，常用儀器為：A.兆歐表?B.鉗形表?C.三線接地電阻儀?D.萬用表答案：C解析：三線法排除引線電阻，精度高。1.28某壓力變送器量程0～4MPa，零點漂移+0.5%FS，則原1MPa點指示變?yōu)椋篈.0.98MPa?B.1.00MPa?C.1.02MPa?D.1.05MPa答案：C解析：+0.5%×4MPa=0.02MPa，1+0.02=1.02MPa。1.29在儀表風(fēng)系統(tǒng)中，露點宜控制在：A.≤-40℃?B.≤0℃?C.≤20℃?D.≤40℃答案：A解析：防止結(jié)冰及腐蝕，嚴(yán)寒地區(qū)≤-40℃。1.30關(guān)于閥門定位器正反作用，下列正確的是：A.正作用：信號↑閥桿↑?B.反作用：信號↑閥桿↓?C.與執(zhí)行機(jī)構(gòu)正反無關(guān)?D.正反作用出廠不可改答案：A解析：正作用定義與信號-閥桿方向一致，可通過凸輪或軟件設(shè)置。1.31某超聲波液位計顯示“E03”，手冊提示為：A.回波丟失?B.探頭結(jié)露?C.溫度超限?D.電源低答案：A解析：E03普遍代表EchoLoss，需檢查蒸汽、泡沫。1.32在DCS冗余以太網(wǎng)中，防止環(huán)網(wǎng)廣播風(fēng)暴采用：A.RIP?B.OSPF?C.RSTP?D.SNMP答案：C解析：RSTP快速生成樹，阻斷冗余鏈路。1.33某反應(yīng)器溫度采用分程控制，冷水閥0～50%，蒸汽閥50～100%，則兩閥流量特性應(yīng)選：A.線性+線性?B.等百分比+等百分比?C.線性+等百分比?D.快開+線性答案：C解析：冷水線性補(bǔ)償換熱器線性增益，蒸汽等百分比補(bǔ)償熱力學(xué)非線性。1.34在儀表施工圖中，電纜編號“CIC-1205A”中“A”通常表示：A.備用芯?B.第一根電纜?C.鎧裝?D.本安答案：B解析：A、B、C區(qū)分同編號多根電纜。1.35關(guān)于氧化鋯氧分析儀，下列說法正確的是：A.工作溫度600℃?B.參比氣用CO??C.可測可燃?xì)怏w氧含量?D.探頭可水平安裝答案：A解析：氧化鋯池需600℃，參比氣為空氣，探頭須豎直防積碳。1.36某PLC模擬量輸入濾波時間設(shè)為64ms，則對50Hz工頻干擾抑制約為：A.20dB?B.40dB?C.60dB?D.無抑制答案：B解析：周期20ms，64ms≈3.2周期，積分抑制40dB。1.37在儀表保溫箱中，最常用的伴熱介質(zhì)為：A.電伴熱?B.蒸汽?C.熱水?D.導(dǎo)熱油答案：A解析：電伴熱控溫精準(zhǔn)，防爆型安全。1.38關(guān)于閥門泄漏等級，ANSIFCI70-2ClassV允許泄漏量為：A.0.5%Cv?B.0.01%Cv?C.氣泡級?D.零泄漏答案：B解析：ClassV：0.01%Cv，高壓差氣體。1.39某DCS歷史站容量2TB，采樣周期1s，單點4字節(jié)，可存約：A.15年?B.8年?C.4年?D.1年答案：C解析：2TB/(4B×86400×365)≈15.8年，考慮壓縮比4:1，約4年。1.40在儀表防爆區(qū)域，允許使用的工具為：A.鐵錘?B.銅合金扳手?C.鋼鋸?D.鋁梯答案：B解析：銅合金無火花，其余可能產(chǎn)生點火源。2.多選題（每題2分，共30分）2.1下列屬于DCS冗余層級的有：A.控制器冗余?B.I/O冗余?C.電源冗余?D.操作員站冗余?E.現(xiàn)場變送器冗余答案：ABCD解析：現(xiàn)場變送器冗余屬于設(shè)備級，非DCS本體。2.2關(guān)于電磁流量計安裝，正確的有：A.避免負(fù)壓?B.管段需滿管?C.可裝在泵入口?D.接地環(huán)材質(zhì)與管道一致?E.遠(yuǎn)離大功率變頻器答案：ABDE解析：泵入口易汽蝕，導(dǎo)致不滿管。2.3下列屬于SIS系統(tǒng)常用輸入表決方式的有：A.1oo1?B.1oo2?C.2oo2?D.2oo3?E.2oo4答案：ABCD解析：2oo4成本過高，罕見。2.4下列關(guān)于閥門定位器調(diào)試步驟包括：A.零點校準(zhǔn)?B.行程校準(zhǔn)?C.正反作用設(shè)置?D.PID參數(shù)整定?E.回差測試答案：ABCE解析：PID屬調(diào)節(jié)器，非定位器。2.5下列屬于儀表日常巡檢內(nèi)容的有：A.過程值對比?B.泄漏檢查?C.保溫完好?D.電纜老化?E.軟件備份答案：ABCD解析：軟件備份為定期維護(hù)。2.6下列關(guān)于熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線使用正確的有：A.可與電纜同橋架?B.需與熱電偶同分度號?C.接點溫度≤100℃?D.可用銅線替代?E.屏蔽層單端接地答案：BCE解析：補(bǔ)償導(dǎo)線需匹配分度號，禁止銅線替代。2.7下列關(guān)于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全措施有：A.白名單防火墻?B.單向隔離網(wǎng)閘?C.默認(rèn)口令?D.USB口封閉?E.補(bǔ)丁管理答案：ABDE解析：默認(rèn)口令為高危項。2.8下列屬于PLC常見故障LED指示的有：A.SF?B.BF?C.MAINT?D.FORCE?E.RUN答案：ABCD解析：RUN為狀態(tài)，非故障。2.9下列關(guān)于蒸汽伴熱說法正確的有：A.回水需回收?B.疏水器后需止回?C.可上下回供?D.單根伴熱管≤60m?E.需保溫答案：ACDE解析：疏水器后無需止回。2.10下列關(guān)于氧化鋯探頭標(biāo)氣說法正確的有：A.量程氣8%O??B.零點氣99.99%N??C.流量300mL/min?D.標(biāo)定前需檢漏?E.標(biāo)定后需記錄mV值答案：BCDE解析：量程氣通常20.9%空氣或8%，但空氣更易得。2.11下列關(guān)于DCS趨勢數(shù)據(jù)壓縮算法有：A.旋轉(zhuǎn)門?B.LZW?C.死區(qū)壓縮?D.霍夫曼?E.swingingdoor答案：ACE解析：旋轉(zhuǎn)門與swingingdoor同義，死區(qū)壓縮最常用。2.12下列關(guān)于儀表電纜敷設(shè)正確的有：A.交流380V與信號同橋架需隔板?B.本安電纜藍(lán)色護(hù)套?C.備用芯≥10%?D.彎曲半徑≥10D?E.穿管填充≤60%答案：ABCD解析：穿管填充≤40%。2.13下列關(guān)于調(diào)節(jié)閥噪聲治理措施有：A.低噪聲閥芯?B.隔音罩?C.限流孔板?D.消聲器?E.增大壓差答案：ABCD解析：增大壓差反而加劇噪聲。2.14下列屬于DCS操作員站權(quán)限管理的有：A.分級口令?B.雙人確認(rèn)?C.電子簽名?D.審計日志?E.默認(rèn)工程師站答案：ABCD解析：默認(rèn)工程師站為漏洞。2.15下列關(guān)于儀表防雷措施有：A.屏蔽?B.均壓?C.接地?D.隔離?E.避雷針答案：ABCD解析：避雷針為建筑級，儀表級為SPD。3.判斷題（每題1分，共10分）3.1本安回路電纜可與220V電源線共用穿管。?×3.2電磁閥功耗越低，其溫升越小，壽命越長。?√3.3在DCS中，AO卡件可直接驅(qū)動電磁閥。?×3.4等百分比閥在小開度時增益小，利于精細(xì)調(diào)節(jié)。?√3.5熱電偶測溫需考慮導(dǎo)線電阻對精度影響。?√3.6SIL1回路可用單臺變送器實現(xiàn)。?√3.7雷達(dá)液位計可在攪拌工況下使用，無需導(dǎo)波管。?×3.8閥門定位器正反作用必須與執(zhí)行機(jī)構(gòu)一致。?√3.9DCS冗余切換一定無擾。?×3.10氧化鋯探頭可在含SO?煙氣中長期使用。?×4.簡答題（每題10分，共30分）4.1簡述DCS系統(tǒng)“組態(tài)”與“編程”區(qū)別，并給出典型應(yīng)用場景。答案：組態(tài)指在圖形化界面完成硬件配置、控制策略、流程圖、報警、權(quán)限等，無需寫代碼，面向工藝；編程指用IEC61131-3語言寫復(fù)雜算法，如批處理、優(yōu)化、通訊驅(qū)動。組態(tài)用于常規(guī)PID、聯(lián)鎖；編程用于特殊反應(yīng)動力學(xué)模型、多變量預(yù)測控制。4.2某反應(yīng)釜壓力安全儀表功能（SIF）要求SIL2，PFDavg<10?2，現(xiàn)有單臺壓力變送器PFD=5×10?3，電磁閥+切斷閥PFD=8×10?3，不滿足，請給出兩種可行改造方案并計算結(jié)果。答案：方案A：傳感器1oo2冗余，PFD=(5×10?3)2/3+β·5×10?3，取β=10%，得0.000025+0.0005≈5.25×10??；執(zhí)行元件改雙電磁閥1oo2，PFD=(8×10?3)2/3+0.1×8×10?3≈0.000021+0.0008≈8.2×10??；總PFD≈1.3×10?3<10?2，滿足。方案B：傳感器2oo3表決，PFD≈(5×10?3)3+β·5×10?3≈1.25×10??+5×10??≈5×10??；執(zhí)行元件單臺，PFD=8×10?3；總PFD≈8.5×10?3<10?2，亦滿足。解析：通過冗余降低傳感器或執(zhí)行元件PFD，使整體達(dá)標(biāo)。4.3闡述“兩線制”變送器與“四線制”變送器在化工防爆場合的優(yōu)缺點，并給出選型建議。答案：兩線制：優(yōu)點——回路供電，功耗低，本安易實現(xiàn)，布線?。蝗秉c——帶載能力弱，無法直接驅(qū)動高功耗閥，電纜壓降限制距離。四線制：優(yōu)點——電源與信號分離，可帶大功率負(fù)載，抗干擾強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)；缺點——本安需額外認(rèn)證，電纜成本高。選型：爆炸性氣體0區(qū)、1區(qū)優(yōu)先兩線制本安；高溫、大功耗現(xiàn)場顯示或總線閥回訊可選四線制隔爆，并配防爆接線箱。5.計算題（每題15分，共30分）5.1某儲罐用差壓法測液位，介質(zhì)密度ρ=1200kg/m3，量程0～3m，毛細(xì)管硅油密度ρ?=950kg/m3，變送器安裝于下法蘭上方0.5m，求：(1)量程遷移量（kPa）；(2)4mA對應(yīng)差壓；(3)若冬季硅油密度增至980kg/m3，產(chǎn)生附加誤差（%）。答案：(1)量程ΔP=ρ·g·H=1200×9.81×3=35.3kPa；(2)零點遷移：負(fù)壓側(cè)靜壓ρ?·g·h=950×9.81×0.5=4.66kPa，故4mA對應(yīng)-4.66kPa；(3)新密度980kg/m3，負(fù)壓側(cè)4.81kPa，零點偏移+0.15kPa，誤差=0.15/35.3=0.43%。解析：毛細(xì)管密度變化引起零點漂移，需定期復(fù)檢。5.2某SIL2回路需驗證其PFDavg，已知：傳感器MTBF=200年，檢驗周期T?=1年，β=5%；邏輯單元PFD=1×10??，檢驗周期T?=2年；執(zhí)行元件MTBF=50年，檢驗周期T?=1年，β=10%；求整體PFDavg，并判斷是否滿足SIL2（<10?2）。答案：傳感器PFD≈λDU·T?/2+β·λDU·T?，λDU=1/200=0.005，得0.0025+0.00025=2.75×10?3；邏輯單元PFD=1×10??；執(zhí)行元件PFD=0.01×0.5+0.1×0.01=0.005+0.001=6×10?3；總PFD=2.75×10?3