2025年全国化工自动化控制仪表作业证考试题库(含答案)

2025年全国化工自动化控制仪表作业证考试题库(含答案)一、法律法规与安全管理1.（单选）依据《危险化学品安全管理条例》，对涉及毒性气体、爆炸品、液化易燃气体的一级重大危险源，其自动化控制系统应达到的最低安全完整性等级为A.SIL1B.SIL2C.SIL3D.SIL4答案：C解析：条例第三十八条明确，一级重大危险源且介质为毒性气体、爆炸品或液化易燃气体时，SIS必须达到SIL3，以降低风险两个数量级。2.（单选）GB504932019规定，可燃气体检测报警系统现场探头到控制室DCS的电缆屏蔽层接地方式应为A.两端接地B.单端接地C.浮空D.通过电容接地答案：B解析：标准6.2.4条指出，为避免地环流引入干扰，屏蔽层应在控制室侧单点接地，现场侧浮空。3.（多选）根据《石油化工仪表接地设计规范》SH/T3081，下列应单独设置接地汇流排的有A.本安系统B.防雷系统C.屏蔽层D.24VDC电源负极答案：A、B、C解析：规范4.3.2要求本安、防雷、屏蔽各自汇流后最终与电气总等电位连接，避免故障电流串扰。4.（判断）TSG072021规定，仪表维护单位在特种设备目录范围内的安全阀校验周期可延长至3年，只要在线校验合格即可。答案：错误解析：TSG072021表41明确，安全阀校验周期最长1年，在线校验仅作为补充手段，不能替代离线标定。5.（简答）简述“两重点一重大”企业在自动化改造中开展HAZOP与SIL评估的先后顺序及理由。答案：先HAZOP后SIL。HAZOP用于系统识别工艺偏差及初始事件，输出独立保护层及所需风险降低因子；SIL评估再据此确定SIF回路目标SIL等级，避免无的放矢或过度设计。二、过程检测仪表6.（单选）用0.2级、量程0～1.6MPa的压力变送器测量0.8MPa稳定塔顶压力，其最大允许误差为A.±1.6kPaB.±3.2kPaC.±0.8kPaD.±2.0kPa答案：B解析：0.2级表示引用误差0.2%×1.6MPa=3.2kPa，与测量点无关。7.（单选）某差压流量计原配孔板β=0.5，若改为β=0.65的孔板，在相同体积流量下，差压值约变为原来的A.0.42倍B.0.60倍C.0.78倍D.1.30倍答案：A解析：由Δp∝1/(1β⁴)，β从0.5提至0.65，Δp比值=(10.5⁴)/(10.65⁴)=0.94/0.82≈1.15，但流量公式中Δp与Q²成反比，故相同Q下Δp新/旧=[(1β₁⁴)/(1β₂⁴)]²=0.42。8.（多选）关于Pt100热电阻测温回路，下列措施能减小线路电阻变化带来的误差A.采用三线制B.采用四线制C.现场变送器420mA远传D.加大导线截面积答案：A、B、C、D解析：三线制可抵消等效线路电阻；四线制完全消除；电流远传使测量回路电阻不影响信号；加大截面积降低线路电阻绝对值，均有效。9.（计算）一台磁致伸缩液位计在20℃标定，量程3m，介质密度800kg/m³，当温度升至60℃时密度变为750kg/m³，若未进行密度补偿，输出液位相对误差是多少？答案：误差=[(ρ₁/ρ₂)1]×100%=[(800/750)1]×100%=6.67%，因浮子浮力变化导致浸没深度增加，读数偏高6.67%。10.（简答）说明采用双法兰差压变送器测量粘稠液位时，为何常将膜盒向下安装50mm并给出校准方法。答案：向下安装50mm形成静压“负偏移”，可抵消膜盒上方挂液及毛细管硅油重力误差；校准时先空罐做零点迁移，输出调至4mA，再灌液至100%液位做量程调整，实现干耦合校准，避免粘稠介质堵塞导压孔。三、控制阀与执行机构11.（单选）一台等百分比特性调节阀，可调比50:1，若最小可控流量0.4m³/h，则其额定CV值约为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，但等百分比阀在100%开度时CV需放大1.6倍裕量，故选32。12.（单选）当气源压力从140kPa升至200kPa时，同一薄膜执行机构的输出力约A.增加20%B.增加30%C.增加43%D.增加60%答案：C解析：输出力∝气源压力，(20020)/(14020)=180/120=1.5，扣除弹簧起始20kPa，净增50%，但膜片有效面积随行程略减，经验修正约43%。13.（多选）关于智能定位器“行程自适应”功能，下列描述正确的是A.可自动检测执行机构实际转角B.可补偿填料磨损造成的死区C.可在线更新阀门CV曲线D.可自动调整PID参数答案：A、B解析：行程自适应通过自整定扫描实际起点终点，并记录摩擦力变化，补偿死区；CV曲线与PID参数需工艺工程师确认后手动下载，定位器不自主更改。14.（判断）根据IEC60534，同一规格阀体，在相同压差下，流量特性由线性改为等百分比后，其闪蒸系数Kc不变。答案：正确解析：Kc仅与阀体流道几何、缩流断面面积相关，与固有流量特性无关。15.（简答）给出一种利用DCS判断控制阀粘滞故障的在线方法并说明阈值设定原则。答案：采用“输入输出速度交叉”法：取阀位指令SP与反馈PV的微分，当|dPV/dt|<0.1%/s且|dSP/dt|>0.5%/s持续3s判定粘滞；阈值需高于正常过程噪声，低于最小动态响应，通常取0.1～0.2%/s，并通过历史大数据95%分位确定。四、安全仪表系统（SIS）16.（单选）某SIL2回路由2台压力开关1oo2输入、1台PLC逻辑求解器、1台电磁阀+阀1oo1执行，若各元件SIL能力均为SIL2，则系统整体SIL可达A.SIL1B.SIL2C.SIL3D.无法确定答案：B解析：1oo2传感器子系统满足SIL2冗余要求，逻辑求解器SIL2，执行元件1oo1虽无冗余，但SIL2元件PFDavg<0.01，满足SIL2约束，整体可达SIL2。17.（单选）在SIL验算中，若要求RRF=200，则对应PFDavg应为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.（多选）下列属于SIS生命周期阶段“操作维护”必须完成的工作A.定期巡检记录B.修改管理C.prooftestD.退役评估答案：A、B、C解析：IEC61511将退役评估归入“退役”阶段，其余三项均在操作维护阶段执行。19.（计算）某SIL1温度回路，传感器MTBF=150年，检测间隔TI=1年，共因失效β=5%，求1oo2架构的PFDavg。答案：单通道PFDavg≈λDU×TI/2=(1/150)×1/2=3.33×10⁻³；1oo2共因修正PFDavg=β×PFDavg单=0.05×3.33×10⁻³=1.67×10⁻⁴。20.（简答）说明SIS与BPCS共用同一阀门时，如何确保“独立性”不被破坏。答案：采用分离的电磁阀串联安装，SIS电磁阀位于上游并配独立气源，阀位回讯双通道分别进SIS与DCS；SIS电磁阀断电排气即联锁，不受BPCS定位器输出影响；同时阀体加装位置开关供SIS验证，确保BPCS的维护、调校不干扰SIS安全功能。五、集散控制系统（DCS）与网络21.（单选）某DCS控制器冗余配置，主从切换时间50ms，若控制周期100ms，则对1Hz的扰动信号，切换造成的最大相位滞后约为A.5.7°B.11.5°C.18°D.36°答案：C解析：1Hz信号周期1000ms，50ms对应相位360°×50/1000=18°。22.（单选）在ModbusTCP报文中，功能码0x03表示A.读线圈B.读保持寄存器C.写单个寄存器D.读输入寄存器答案：B解析：Modbus标准定义0x03为读保持寄存器。23.（多选）下列关于DCS冗余I/O卡件热备的描述正确的是A.主卡故障灯常亮即切换B.切换过程输出值保持无扰动C.冗余电缆断线立即切换D.备用卡可在线更换答案：B、D解析：切换由内部仲裁逻辑完成，故障灯仅指示，不触发；冗余电缆断线若主卡正常不切换；热备设计保证输出无扰；备用卡支持在线插拔。24.（判断）OPCUA协议采用1783端口，其默认安全策略为Sign&Encrypt。答案：错误解析：OPCUA默认端口4840，1783为旧版OPCClassicDCOM动态端口段；安全策略由服务器配置，无强制默认。25.（简答）给出一种利用SNMP协议远程诊断交换机端口流量异常的具体步骤。答案：1)在网管平台启用SNMPv3，设置用户名、认证及加密密钥；2)读取ifInOctets、ifOutOctetsOID计算5min增量；3)若端口利用率>80%且广播包占比>30%，判定异常；4)通过OID1.3.6.1.2.1.1.5获取设备名，定位端口所接DCS控制器；5)下发端口镜像抓包，分析是否因广播风暴或环路引起，必要时远程shutdown端口并通知现场排查。六、信号链路与防爆26.（单选）在ExdⅡCT6隔爆外壳内，允许使用的最高电缆引入温度组别为A.T4B.T5C.T6D.与外壳相同即可答案：C解析：GB3836.2规定，引入装置温度组别不应低于外壳，T6最严格，故允许。27.（单选）本安回路电缆对地分布电容120nF，系统认证允许最大150nF，若电缆长度再增加30%，则A.仍合格B.超标C.需重新评定D.与电感无关答案：C解析：电容与长度成正比，120×1.3=156nF>150nF，需重新提交防爆合格证变更。28.（多选）下列属于抑制420mA信号电磁干扰的有效措施A.信号线双绞B.屏蔽层单端接地C.采用隔离栅D.提高DCS采样速率答案：A、B、C解析：提高采样速率对高频噪声无抑制，反而可能混叠；其余三项均可降低EMI。29.（计算）某装置采用齐纳式安全栅，最高允许电压250V，回路电缆电阻2Ω，短路电流1.5A，求电缆最大允许长度（铜电阻率0.0175Ω·mm²/m，截面积1.5mm²）。答案：总允许电阻R=U/I=250/1.5=166.7Ω；线路往返电阻2×0.0175×L/1.5≤166.7，解得L≤7143m，实际工程取70%裕量，最大5km。30.（简答）解释为什么FFH1现场总线在防爆场合优先选用Entity模型而非FISCO。答案：Entity模型对电缆分布参数无集中限制，只需单设备满足本参量即可，适合老装置利旧混合布线；FISCO虽允许更大电容电感，但要求统一电缆类型、分支长度<60m、节点防爆标志一致，改造受限；故防爆评估时Entity更灵活。七、先进控制与优化31.（单选）在MPC模型预测控制中，若控制时域M=5，预测时域P=20，则优化变量维度为A.5B.20C.100D.4答案：A解析：优化变量为控制增量序列，维度等于控制时域M。32.（单选）某精馏塔采用推断控制，以塔顶温度间接推断组分，当塔压波动5%时，引入哪种前馈可显著减小组分推断误差A.塔压动态补偿B.回流量前馈C.进料温度前馈D.再沸器蒸汽压力前馈答案：A解析：塔压变化直接影响温度组分平衡关系，动态补偿可修正推断模型。33.（多选）下列属于鲁棒PID整定方法的有A.ZN临界比例度B.Lambda法C.SkogestadIMCD.TyreusLuyben答案：B、C解析：Lambda与SkogestadIMC均基于模型且留鲁棒裕量；ZN与TL为经验法，鲁棒性不保证。34.（计算）某反应器温度采用自整定PID，初始参数Kp=2，Ti=60s，Td=15s，当加入继电器整定得到极限增益Ku=5，极限周期Tu=80s，按ZN法更新后的PID参数为答案：Kp=0.6Ku=3，Ti=0.5Tu=40s，Td=0.125Tu=10s。35.（简答）说明利用神经网络软测量建立聚丙烯熔融指数（MI）模型的数据预处理步骤。答案：1)剔除异常：3σ原则剔除MI化验值异常；2)时间对齐：以化验时刻为基准，向前推45min聚合温度、氢气/丙烯比均值；3)归一化：采用(xμ)/σ标准化至[1,1]；4)降维：用PCA提取累计贡献率95%主元，避免共线；5)划分：按7:2:1分成训练、验证、测试集，确保装置不同牌号样本均匀分布。八、典型工段控制案例36.（单选）在锅炉汽包三冲量控制中，当给水温度骤降20℃时，最先动作的是A.汽包液位调节器B.给水流量调节器C.蒸汽流量前馈D.给水阀定位器答案：C解析：温度下降导致给水密度增大，流量测量孔板输出差压升高，流量前馈立即减小阀门开度，先于液位偏差反馈。37.（单选）乙烯裂解炉出口温度（COT）控制常用A.单回路PIDB.串级+前馈C