化工自动化控制仪表考试题库及答案

化工自动化控制仪表考试题库及答案一、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，统一信号标准为（）。A.0～10mADCB.4～20mADCC.1～5VDCD.0.2～1.0bar答案：B2.下列关于PID控制规律的描述，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.对于一阶惯性环节，其阶跃响应达到63.2%所需时间等于（）。A.纯滞后时间B.时间常数TC.振荡周期D.上升时间答案：B4.在安全仪表系统（SIS）中，SIL3回路要求按需失效概率（PFD）范围为（）。A.0.1～0.01B.0.01～0.001C.0.001～0.0001D.0.0001～0.00001答案：C5.用孔板流量计测量气体流量，若实际温度高于设计值，则指示流量将（）。A.偏高B.偏低C.不变D.先高后低答案：B6.下列关于阀门等百分比特性曲线的叙述，正确的是（）。A.单位行程变化引起的流量变化量相等B.相同行程变化在低流量区增益小C.适用于负荷变化小的场合D.其增益随开度增大而减小答案：B7.在DCS冗余I/O卡件中，实现无扰动切换的核心技术是（）。A.冷备份B.热备份+状态同步C.双CPU并行运算D.冗余电源答案：B8.对于采用压力补偿的饱和蒸汽流量测量，补偿公式中需用到的独立变量为（）。A.温度B.密度C.压力D.粘度答案：C9.在IEC61511生命周期模型中，SIL验证属于（）。A.hazard&riskanalysisB.safetyrequirementsspecificationC.design&engineeringD.operation&maintenance答案：C10.下列关于电磁流量计的说法，错误的是（）。A.可测含固体颗粒的液体B.要求被测介质电导率≥5μS/cmC.测量管必须满管D.受流体密度变化影响大答案：D11.当变送器量程由0～40kPa改为10～50kPa时，其迁移量为（）。A.0%B.25%C.50%D.100%答案：B12.在串级控制系统中，副回路的主要作用是（）。A.消除主被控变量余差B.克服进入副回路的扰动C.提高主回路增益D.降低主回路阶次答案：B13.下列关于HART协议的描述，正确的是（）。A.采用频移键控在4～20mA上叠加数字信号B.通信速率为1MbpsC.不支持多点组网D.只能读取一次变量答案：A14.对于采用PLC的PID模块，若采样周期为100ms，微分时间Td=10s，则微分增益Kd为（）。A.0.1B.1C.10D.100答案：C15.在均匀控制系统中，液位-流量串级均匀控制的副变量通常为（）。A.液位B.流量C.压力D.温度答案：B16.下列关于热电阻三线制的描述，正确的是（）。A.可完全消除引线电阻影响B.适用于短距离且精度要求高的场合C.比二线制多一根补偿导线D.测量回路与电源回路共用一线答案：C17.在分程控制中，若A阀气开、B阀气关，输出50%时两阀阀位分别为（）。A.A阀50%，B阀50%B.A阀0%，B阀100%C.A阀100%，B阀0%D.A阀50%，B阀0%答案：D18.下列关于现场总线FFH1的描述，错误的是（）。A.速率为31.25kbpsB.支持总线供电C.采用曼彻斯特编码D.拓扑必须为星形答案：D19.对于带反吹风的高温固体料位测量，宜选用（）。A.射频导纳B.音叉C.阻旋D.射线式答案：D20.在DCS趋势画面中，若PV曲线出现“毛刺”状高频振荡，最可能的原因是（）。A.积分饱和B.微分时间过大C.过程本身扰动D.信号滤波不足答案：D21.下列关于阀门定位器的叙述，正确的是（）。A.只能用于薄膜执行机构B.可提高阀芯响应速度C.会降低回差D.不能克服阀杆摩擦力答案：B22.在锅炉汽包三冲量水位控制中，前馈信号为（）。A.汽包水位B.给水流量C.蒸汽流量D.给水压力答案：C23.下列关于PLC梯形图的描述，错误的是（）。A.能流只能从左母线流向右母线B.同一触点可多次重复使用C.输出线圈可并联使用D.定时器编号可重复定义答案：D24.对于采用双法兰差压变送器测液位，若介质密度变小，则量程将（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：B25.下列关于放射性料位计的说法，正确的是（）。A.放射源强度越大越好B.需办理《辐射安全许可证》C.不受容器形状影响D.可测极低密度液体答案：B26.在APC先进控制中，DMC算法核心模型为（）。A.状态空间B.卷积阶跃响应C.传递函数D.神经网络答案：B27.下列关于安全栅的描述，正确的是（）。A.齐纳式需良好接地B.隔离式可省略接地C.只能用于防爆场合D.限制能量即限制电压答案：A28.在DCS冗余控制器切换测试中，强制主CPU死机后，切换时间应小于（）。A.1sB.100msC.10msD.1ms答案：B29.下列关于涡街流量计的说法，错误的是（）。A.受振动影响大B.可测气体、液体、蒸汽C.需直管段前10D后5DD.输出与密度成正比答案：D30.在ISA符号中，FIC-101表示（）。A.流量指示报警B.流量指示控制C.流量记录控制D.流量变换答案：B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，多选少选均不得分）31.下列属于DCS标准通信协议的有（）。A.ModbusTCPB.PROFINETC.FFHSED.HARTIP答案：ABC32.下列关于PLC系统冗余的描述，正确的有（）。A.双CPU热备需同步数据B.冗余I/O需冗余总线C.冗余电源可热插拔D.冗余切换一定无扰动答案：ABC33.下列关于温度变送器智能诊断功能的有（）。A.传感器断路检测B.漂移报警C.热电偶老化诊断D.环境温度补偿答案：ABC34.下列关于均匀控制系统的特点，正确的有（）。A.允许被控变量在一定范围波动B.兼顾前后工序供求平衡C.需采用PID算法D.响应速度要求快答案：AB35.下列关于安全阀与爆破片组合使用的描述，正确的有（）。A.可延长爆破片寿命B.可防安全阀泄漏C.爆破片需安装在安全阀上游D.需计算组合泄放能力答案：ABD36.下列关于DCS工程师站功能的有（）。A.控制策略组态B.历史数据归档C.在线下载D.冗余切换逻辑强制答案：ACD37.下列关于电磁阀选型需考虑的因素有（）。A.防爆等级B.功耗C.介质粘度D.动作时间答案：ABD38.下列关于汽包水位虚假液位的成因，正确的有（）。A.蒸汽负荷突增B.给水温度剧降C.汽包压力突降D.测量筒堵塞答案：AC39.下列关于现场总线电缆要求，正确的有（）。A.屏蔽双绞B.特性阻抗100ΩC.允许星形分支D.需终端匹配答案：ABD40.下列关于APC项目实施的步骤，正确的有（）。A.预测试B.模型辨识C.离线仿真D.在线投用与维护答案：ABCD三、填空题（每空1分，共20分）41.在DDZ-Ⅲ型仪表中，统一供电电压为________VDC。答案：2442.若某调节阀理想流量特性为线性，则相对流量与相对开度成________关系。答案：正比43.对于一阶系统，时间常数T越大，则响应速度越________。答案：慢44.在PLC中，AI模块分辨率12位，参考范围0～10V，则最小分辨电压为________mV。答案：2.4445.用K型热电偶测0℃时，其热电动势为________mV。答案：046.在DCS趋势画面中，若采样周期1s，保存1个月，则每点需占存储约________字节（双精度）。答案：847.对于4～20mA信号，若回路负载250Ω，则最大负载功率为________mW。答案：10048.在串级控制中，副回路工作频率应高于主回路________倍以上。答案：349.在IEC61508中，PFH表示________。答案：每小时危险失效概率50.对于涡街流量计，斯特劳哈尔数St在雷诺数大于________时可视为常数。答案：2000051.在DCS控制站中，任务调度周期一般设为________ms。答案：10052.若某系统开环增益为0.5，则其稳态误差为________。答案：66.7%53.在PLC中，TON定时器预设值PT=100，时基10ms，则延时时间为________s。答案：154.对于双容液位系统，其传递函数为________阶。答案：二55.在DCS报警管理中，IAE指标表示________。答案：积分绝对误差56.对于热电阻测温，若采用四线制，可完全消除________影响。答案：引线电阻57.在DCS冗余以太网中，采用________协议实现链路聚合。答案：LACP58.对于安全阀，设定压力为容器设计压力的________倍。答案：1.159.在DCS图形组态中，若要求阀门开度颜色随信号变化，需设置________动画。答案：颜色60.在PLC程序中，若MD0=16#1234，则MW0=16#________。答案：1234四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）61.在DCS中，控制站与操作站之间采用对等通信方式。（√）62.对于电磁流量计，接地法兰必须与流体等电位。（√）63.在串级控制中，主调节器输出作为副调节器的给定值。（√）64.对于温度变送器，热电偶冷端补偿可采用热电阻测量端子温度。（√）65.在PLC中，模拟量输入滤波时间越长，则信号越真实。（×）66.对于阀门等百分比特性，其增益随开度增大而减小。（×）67.在DCS中，历史站故障不会影响实时控制。（√）68.对于双法兰差压变送器，毛细管长度越长，响应越快。（×）69.在DCS中，控制策略下载前必须进行全面编译。（√）70.对于放射性料位计，半衰期越短则源强可越小。（×）五、简答题（每题5分，共30分）71.简述DCS与PLC在过程控制中的主要差异。答案：DCS面向连续过程，具有冗余、分散数据库、模拟量处理能力强、图形组态方便；PLC面向离散控制，扫描周期短、逻辑处理快、扩展灵活、成本较低。DCS强调实时性与系统完整性，PLC强调灵活性与快速响应。72.说明安全栅在防爆系统中的作用及齐纳式与隔离式的区别。答案：安全栅限制进入危险区的能量，确保即使故障也不会引燃爆炸性气体。齐纳式通过齐纳二极管钳压、熔丝限流，需可靠接地；隔离式通过电磁隔离，无需接地，可转换信号，抗干扰强，成本高。73.写出PID控制算法的增量式表达式，并说明其优点。答案：Δu(k)=Kc[e(k)−e(k−1)]+Kc·Ts/Ti·e(k)+Kc·Td/Ts·[e(k)−2e(k−1)+e(k−2)]。优点：无积分饱和，切换无扰动，手自动切换方便，输出增量限幅简单。74.简述汽包水位三冲量控制系统的组成及前馈补偿原理。答案：主回水位调节器、副回给水流量调节器、蒸汽流量前馈。蒸汽流量变化立即改变给水流量给定，抵消虚假水位影响，提高响应速度，减少水位波动。75.说明电磁流量计安装时对直管段、接地及介质电导率的要求。答案：前5D后3D直管段，避免泵出口、弯头；传感器与流体等电位接地，单独接地极≤10Ω；介质电导率≥5μS/cm，低电导率需降低频率或选用特殊型。76.描述DCS冗余控制器切换测试步骤及合格指标。答案：1.主CPU运行负荷>80%；2.强制主CPU故障；3.记录切换时间、输出扰动；4.检查I/O状态、通信、报警；5.切换时间<100ms，PV波动<0.5%，无异常报警。六、计算题（每题10分，共30分）77.某水箱横截面积A=2m²，出口阀阻力系数R=0.5m/(m³/h)，初始稳态流量Q₀=4m³/h，液位h₀=2m。t=0时进口流量阶跃增加ΔQᵢ=1m³/h，求液位变化传递函数，并计算液位上升0.5m所需时间。答案：传递函数G(s)=R/(A·R·s+1)=0.5/(1·s+1)，时间常数T=AR=1h。阶跃响应h(t)=ΔQᵢ·R(1−e^(−t/T))，0.5=1·0.5(1−e^(−t))，解得t=∞，但0.5=0.5(1−e^(−t))→e^(−t)=0→t→∞，实际工程取5T=5h达稳态，上升0.5m需0.693h≈41.6min。78.用K型热电偶测温，冷端25℃，测得热电动势E=20.0mV，求实际温度。答案：查表得E(25,0)=1.0mV，则E(t,0)=21.0mV，反查K型分度表，21.0mV对应温度≈510℃。79.某比例调节器Kc=2，测量范围为0～100℃，设定值60℃，稳态时输出12mA，求此时测量值。答案：比例度PB=50%，偏差e=SP−PV，输出I=I₀+Kc·e，12=4+2·(60−PV)，PV=56℃。80.某孔板流量计设计状态：P₀=0.5MPa，T₀=300K，ρ₀=4kg/m³，Q₀=1000m³/h；实际P₁=0.4MPa，T₁=320K，求实际体积流量Q₁（忽略压缩因子变化）。答案：ρ₁=ρ₀·(P₁/P₀)·(T₀/T₁)=4·0.4/0.5·300/320=3kg/m³，质量流量恒定，Q₁=Q₀·ρ₀/ρ₁=1000·4/3≈1333m³/h。七、综合分析题（每题15分，共30分）81.某反应器温度串级控制：主