化工自动化控制仪表证考试题库及参考答案

化工自动化控制仪表证考试题库及参考答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在DDZ-Ⅲ型仪表中，统一信号范围是（）。A.0～10mADC  B.4～20mADC  C.1～5VDC  D.0～5VDC答案：B2.下列关于PID控制规律的说法，正确的是（）。A.积分作用可消除余差但降低系统稳定性B.微分作用对高频噪声具有良好抑制能力C.比例带越大则比例作用越强D.积分时间越小则积分作用越弱答案：A3.某智能差压变送器量程为0～40kPa，输出4～20mA，当实测差压为10kPa时，输出电流为（）。A.4mA  B.8mA  C.12mA  D.16mA答案：B4.在IEC61511中，SIL1回路要求按需失效概率（PFD）范围为（）。A.0.1～1  B.0.01～0.1  C.0.001～0.01  D.0.0001～0.001答案：B5.对于气动薄膜调节阀，当定位器反馈杆脱落时，阀位一般会（）。A.保持原位  B.全开  C.全关  D.不确定，取决于弹簧安装方向答案：D6.下列关于电磁流量计的说法，错误的是（）。A.可测导电液体  B.不受流体密度影响C.必须满管运行  D.可测非导电液体答案：D7.在DCS冗余I/O卡件中，实现无扰动切换的关键技术是（）。A.热备冗余  B.冷备冗余  C.容错编码  D.故障自诊断答案：A8.某温度变送器采用Pt100，0℃时电阻为100Ω，若实测电阻为138.5Ω，则温度约为（）。A.50℃  B.80℃  C.100℃  D.120℃答案：C9.在串级控制系统中，副回路的主要作用是（）。A.消除余差  B.抑制二次扰动  C.提高响应速度  D.降低噪声答案：B10.下列关于安全栅的描述，正确的是（）。A.齐纳式安全栅必须接地  B.隔离式安全栅不需要接地C.两者都必须接地  D.两者都不需要接地答案：A11.在FoundationFieldbusH1网段中，终端器阻值应为（）。A.50Ω  B.75Ω  C.100Ω  D.120Ω答案：C12.某PLC模拟量输入模块分辨率为12位，参考电压5V，其最小分辨电压为（）。A.0.61mV  B.1.22mV  C.2.44mV  D.4.88mV答案：B13.对于比例积分控制器，若系统出现持续振荡，应优先（）。A.增大比例带  B.减小积分时间  C.增大积分时间  D.加入微分答案：C14.在SAMA图中，表示比例作用的图符是（）。A.Σ  B.∫  C.d/dt  D.K答案：D15.下列关于阀门等百分比特性的说法，正确的是（）。A.单位行程变化引起的流量变化量相等B.相对行程变化引起的相对流量变化率相等C.小开度时调节灵敏度过低D.适用于负荷变化小的场合答案：B16.某压力开关设定值为1.2MPa，回差为0.1MPa，则复位值为（）。A.1.1MPa  B.1.2MPa  C.1.3MPa  D.1.0MPa答案：A17.在IECEx国际防爆认证中，ExdIICT6表示（）。A.增安型  B.隔爆型  C.本安型  D.浇封型答案：B18.下列关于热偶冷端补偿的说法，正确的是（）。A.冰点槽法精度最低  B.电桥补偿法需测冷端温度C.集成冷端补偿芯片无需测量冷端温度  D.冰点槽法适用于现场答案：B19.在DCS趋势画面中，若某PID输出持续位于100%，而PV与SP仍有正偏差，应判断（）。A.积分饱和  B.微分饱和  C.比例饱和  D.测量漂移答案：A20.下列关于ProfibusPA的描述，错误的是（）。A.采用曼彻斯特编码  B.可总线供电  C.速率为31.25kbit/s  D.物理层符合IEC61158答案：A21.在均匀控制系统中，液位与流量控制器参数整定的目标是（）。A.液位无余差  B.流量无余差  C.两者均无余差  D.允许液位在一定范围波动答案：D22.某阀门定位器输入12mA，而实测阀位50%，则零点和量程应（）。A.先调零点再调量程  B.先调量程再调零点C.同时调整  D.无需调整答案：A23.在ISO5167中，标准孔板直径比β越小，则（）。A.永久压损越小  B.测量精度越高  C.所需直管段越短  D.流出系数越大答案：B24.下列关于PLC梯形图的描述，正确的是（）。A.同一线圈可多次输出  B.触点可放在线圈右侧C.执行顺序从左到右、从上到下  D.定时器编号可重复答案：C25.在热电阻三线制测量中，导线电阻对测量结果的影响是（）。A.完全消除  B.部分消除  C.无影响  D.放大影响答案：B26.某变频器采用4～20mA信号调速，若信号线断线，电机应（）。A.停止  B.最低速  C.最高速  D.保持原速答案：B27.在DCS冗余控制器中，实现“双机热备”同步的关键数据是（）。A.过程映像  B.历史数据  C.报警记录  D.操作日志答案：A28.下列关于放射性料位计的说法，错误的是（）。A.可测高温高压  B.需办理放射源许可证C.半衰期越短越好  D.需定期标定答案：C29.在分程控制中，若A阀0～50%、B阀50～100%，则两阀流量特性应优选（）。A.线性+线性  B.等百分比+等百分比C.线性+等百分比  D.快开+线性答案：B30.下列关于OPCUA的描述，正确的是（）。A.仅支持Windows平台  B.采用COM/DCOM通信C.支持跨平台且内置安全模型  D.仅传输实时数据答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列属于安全仪表系统（SIS）设计原则的有（）。A.故障安全  B.冗余容错  C.经济优先  D.独立设置  E.可诊断答案：A、B、D、E32.关于阀门定位器的功能，正确的有（）。A.克服阀杆摩擦力  B.实现分程控制  C.改变阀芯特性  D.提高响应速度  E.实现PID运算答案：A、B、D33.下列因素中，影响科氏力质量流量计测量精度的有（）。A.流体粘度  B.振动干扰  C.安装应力  D.温度变化  E.导电率答案：B、C、D34.在DCS组态中，实现防积分饱和的方法有（）。A.输出限幅  B.积分分离  C.抗饱和反馈  D.微分先行  E.比例加权答案：A、B、C35.下列关于本安防爆系统的描述，正确的有（）。A.需计算电缆分布参数  B.电缆可带接头  C.现场设备需认证  D.安全栅需认证  E.接地电阻应小于1Ω答案：A、C、D、E36.下列属于PLC标准编程语言的有（）。A.LD  B.FBD  C.SFC  D.ST  E.IL答案：A、B、C、D、E37.下列关于超声波液位计的说法，正确的有（）。A.受温度影响  B.受蒸汽影响  C.需考虑盲区  D.可测带搅拌液位  E.需介电常数高答案：A、B、C、D38.下列关于均匀控制系统的说法，正确的有（）。A.液位允许波动  B.流量允许波动  C.需积分饱和保护  D.参数整定需兼顾  E.采用串级结构答案：A、B、D39.下列关于ProfibusDP的描述，正确的有（）。A.主从结构  B.速率达12Mbit/s  C.周期数据交换  D.支持即插即用  E.使用RS-485物理层答案：A、B、C、E40.下列关于先进控制（APC）的说法，正确的有（）。A.基于模型  B.可处理多变量耦合  C.无需反馈校正  D.可提高经济效益  E.需在线辨识答案：A、B、D、E三、填空题（每空1分，共20分）41.在DDZ-Ⅲ型仪表中，统一信号范围为________mADC，负载电阻一般为________Ω。答案：4～20，25042.某PID控制器参数为P=100%，I=2min，D=0.5min，则积分时间为________s，微分时间为________s。答案：120，3043.标准孔板流量计算公式：Q=答案：膨胀系数，流出系数44.在IEC61508中，SIL3对应的风险降低因子（RRF）范围为________至________。答案：1000，1000045.某热电阻分度号为Pt100，其0℃时电阻为________Ω，100℃时电阻为________Ω。答案：100，138.546.在DCS冗余以太网中，常用冗余协议有________和________。答案：PRP，HSR47.某调节阀流量系数Cv=50，则其Kv=________。答案：43.248.在FoundationFieldbus中，链路主设备称为________，调度算法采用________。答案：LAS，集中令牌49.某变频器载波频率为4kHz，则其IGBT开关周期为________μs。答案：25050.在PLC中，16位有符号整数范围是________至________。答案：-32768，32767四、简答题（每题6分，共30分）51.简述安全仪表系统（SIS）与过程控制系统（DCS）的主要区别。答案：1)功能目标：SIS用于安全保护，DCS用于连续控制；2)安全级别：SIS需满足SIL要求，DCS无；3)独立性：SIS独立设置，DCS可集成；4)故障模式：SIS故障安全，DCS故障保持；5)认证要求：SIS需功能安全认证，DCS无需；6)操作权限：SIS操作权限更高，需钥匙开关。52.说明阀门定位器在调节阀中的作用。答案：1)克服阀杆摩擦力，提高定位精度；2)实现分程控制，扩大可调比；3)提高响应速度，改善动态特性；4)改变流量特性，适应工艺要求；5)提供阀位反馈，实现诊断功能；6)补偿执行机构回差，消除死区。53.简述科氏力质量流量计的工作原理及优点。答案：原理：利用流体通过振动管时产生的科氏力使管子产生相位差，相位差与质量流量成正比。优点：直接测质量流量，不受温度、压力、密度、粘度影响；无可动部件，维护量小；精度高，可达±0.1%；可测气体、液体、浆液；安装直管段要求低。54.说明PLC模拟量输入模块分辨率对测量精度的影响。答案：分辨率越高，量化误差越小，精度越高；12位模块分辨率为1/4096，16位为1/65536；分辨率不足时，小信号变化无法识别，导致控制精度下降；但分辨率过高而噪声不变，则有效位数下降，需配合滤波；实际精度还需考虑线性度、温漂、参考电压稳定性。55.简述均匀控制系统与液位定值控制系统的区别。答案：均匀控制允许液位在一定范围波动，以减小流量波动；液位定值控制要求液位无余差。均匀控制参数整定需兼顾液位与流量，比例带较大，积分时间较长；液位定值控制比例带较小，积分时间较短。均匀控制常用于上下游装置缓冲，液位定值控制用于设备保护。五、计算题（共30分）56.（10分）某储罐通过标准孔板测量出水流量，已知：管道内径D=100mm，孔板孔径d=50mm，水密度ρ=1000kg/m³，差压变送器量程0～40kPa，输出4～20mA，实测电流16mA，流出系数C=0.62，膨胀系数ε=1。求：(1)当前差压ΔP；(2)体积流量Q（m³/h）；(3)质量流量W（t/h）。解：(1)ΔP=(16-4)/16×40=30kPa(2)β=d/D=0.5QQQQ(3)W答案：ΔP=30kPa，Q=33.9m³/h，W=33.9t/h。57.（10分）某温度控制系统采用PID控制，对象为一阶惯性加纯滞后，传递函数：(s用Z-N工程整定法求PID参数（Kc、Ti、Td）。解：1)通过开环阶跃响应得：K=2，τ=10s，T=30s2)Z-N公式：===答案：Kc=1.8，Ti=20s，Td=5s。58.（10分）某SIL2回路由压力变送器、安全栅、PLC输入卡、PLCCPU、输出卡、继电器、电磁阀、切断阀组成，各元件PFD如下：变送器1×10⁻³，安全栅5×10⁻⁴，输入卡2×10⁻⁴，CPU3×10⁻⁴，输出卡2×10⁻⁴，继电器1×10⁻³，电磁阀5×10⁻³，切断阀5×10⁻³。求：(1)回路总PFD；(2)是否满足SIL2要求（PFD<0.01）？解：(1)总PFD=ΣPFD=1×10⁻³+5×10⁻⁴+2×10⁻⁴+3×10⁻⁴+2×10⁻⁴+1×10⁻³+5×10⁻³+5×10⁻³=(1+0.5+0.2+0.3+0.2+1+5+5)×10⁻³=13.2×10⁻³=0.0132(2)0.0132>0.01，不满足SIL2。答案：PFD=0.0132，不满足SIL2。六、综合分析题（共40分）59.（20分）某化工厂反应器温度串级控制系统，主被控变量为反应温度T，副被控变量为夹套水温Tc，操纵变量为冷却水流量F。现场出现以下现象：反应温度持续偏高，主控制器输出已达100%，副回路设定值随之升高，但夹套水温仍高于设定值，冷却水流量已最大。请分析：(1)可能原因（至少四条）；(2)诊断步骤；(3)改进措施。答案：(1)可能原因：1)冷却水阀口径偏小或阀芯磨损，最大流量不足；2)冷却水入口温度升高，换热温差减小；3)换热器结垢，传热系数下降；4)副控制器参数整定不当，响应慢；5)主控制器积分饱和，输出锁死100%；6)测量漂移，实际温度已高于显示值。(2)诊断步骤：1)现场检查冷却水阀开度与阀位反馈是否一致；2)测量冷却水入口温度，对比设计值；3)检测换热器进出口温差，计算传热系数；4)观察副回路阶跃响应，记录调节时间；5)校验温度变送器，对比标准表；6)检查主控制器抗积分饱和功能是否启用。(3)改进措施：1)更换更大Cv值调节阀或修复阀芯；2)增设冷却水塔或降低循环水温度；3)清洗换热器或更换