1、電大可編程控制器應(yīng)用期末復(fù)習(xí)模擬試卷及參考答案一、填空題（每空2分，共30 分）1. PLC的輸入/輸出繼電器采用八進(jìn)制進(jìn)行編號(hào)，其它所有軟元件均采用十進(jìn)制進(jìn)行編號(hào)。（八第2頁(yè)（共11頁(yè)）（I/O總點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)容量掃描速度內(nèi)部寄存器編程語(yǔ)言與指令系統(tǒng)）4. PLC的輸出形式主要有輸出、輸出和輸出三種。（繼電器晶體管晶閘管）5.說明下列指令意義。MOVRSTORBLD（數(shù)據(jù)傳送指令復(fù)位指令串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令取指令）6、可編程序控制器采用微處理器作為中央處理單元，可以對(duì)進(jìn)行控制，也可以對(duì)進(jìn)行控制。（邏輯量 模擬量）7、PLC具有邏輯運(yùn)算功能，能夠描述繼電器觸點(diǎn)的等各種連接。（串聯(lián)并聯(lián)）2. PLC的

2、狀態(tài)元件中（S2S9）用于初始狀態(tài)。（S2S9）和特殊功能模塊六種。3.描述PLC的主要技術(shù)指標(biāo)有PLC具有9、按結(jié)構(gòu)形式分類，PLC可分為式和式兩種。（整體式 模塊式）功能，完成對(duì)模擬量的控制與調(diào)節(jié)。（模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）數(shù)模轉(zhuǎn)換（D/A轉(zhuǎn)換）10、11、是安裝可編程控制器各類模板的機(jī)架，可根據(jù)實(shí)際需要選擇。（導(dǎo)軌）12、模板用于對(duì)PLC內(nèi)部電路供電。（電源）13、是用來將輸入端不同電壓或電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成微處理器所能接收的低電平信號(hào)。（輸入電壓轉(zhuǎn)換）14、輸出電平轉(zhuǎn)換是用來將控制的低電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制設(shè)備所需的電壓或電流信號(hào)。（微處理器）模塊是可編程序控制器系統(tǒng)的運(yùn)算控制核心。（CPU）15

3、、16、S7-300/S4-400 可以通過接口組成PLC網(wǎng)絡(luò)。多點(diǎn)接口（ MPI）17、MPI是的簡(jiǎn)稱，MPI網(wǎng)采用的通信模式。（多點(diǎn)接口 全局?jǐn)?shù)據(jù)（或GD）18全局?jǐn)?shù)據(jù)（GD通信方式以分支網(wǎng)為基礎(chǔ)，是為循環(huán)的傳送少量數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的。（多點(diǎn)接口（ MPD）19、通信方式以MPI分支網(wǎng)為基礎(chǔ)，是為循環(huán)的傳送少量數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的。（全局?jǐn)?shù)據(jù)（或GD）20、可編程序控制器系統(tǒng)中，主站之間的通信方式為，主站與從站之間為，以及這兩種方式的混合。（令牌方式主從方式）21、PROFIBU網(wǎng) 絡(luò)由、從站、等構(gòu)成。（主站網(wǎng)絡(luò)部件）22、DCS是的簡(jiǎn)稱，由單回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展起來。（集散控制系統(tǒng)）是在微處理器與I/

4、O回路之間采用的防干擾措施。（電氣隔離）簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20 分）1. 簡(jiǎn)述PLC的硬件結(jié)構(gòu)和軟件系統(tǒng)1.答：PLC采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，硬件主要由微處理器（CPU、存儲(chǔ)器、采用掃描工作方式的I/O接口電路和電源等組成。PLC的軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序組成。2. 什么叫掃描工作方式？什么叫掃描周期？它主要受哪些影響?2.答：與其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣，PLC的CPU是采用分時(shí)操作的原理，每一時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作，隨著時(shí)間的延伸一個(gè)動(dòng)作接一個(gè)動(dòng)作順序地進(jìn)行。這種分時(shí)操作進(jìn)程稱為CPI對(duì)程序的掃描。PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲(chǔ)器中按序號(hào)順序排列。CPU從第一條指令開始，順序逐條地

5、執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束。然后,返回第一條指令開始新的一輪掃描，這就是PLC的掃描工作方式。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次掃描過程中還要完成輸入、輸出處理等工作。掃描一次所用的時(shí)間稱為掃描周期。掃描周期的長(zhǎng)短，首先與每條指令執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān), 其次與指令類型及包含指令條數(shù)的多少有關(guān)。3. 可編程控制器梯形圖編程規(guī)則的主要內(nèi)容是什么?3.答：梯形圖程序編程的基本原則包括:(1)梯形圖中的階梯都是始于左母線終于右母線。(2)接點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不要畫在垂直線上。(3)(4)不宜使用雙線圈輸出。并聯(lián)塊串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將接點(diǎn)多的支路放在梯形圖的左方。串聯(lián)塊并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將接點(diǎn)多的并聯(lián)支路放在梯形圖的上方。4

6、.為什么稱PLC的內(nèi)部繼電器為軟繼電器？和硬件繼電器相比，軟繼電器的觸點(diǎn)在使用上有何特點(diǎn)?PLC程和數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的狀態(tài)和參數(shù)，診斷PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤,完成用戶程序規(guī)定的運(yùn)算任務(wù)，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)輸出控制和數(shù)據(jù)通信等功能；（4）輸入輸出模板：連接 CPL模板與現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出元件或設(shè)備。4.答：PLC內(nèi)部的繼電器并不是實(shí)際的硬繼電器，而是PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)單元。因此，稱為“軟繼電器”，梯形圖是由這些“軟繼電器”組成的梯形圖控制線路圖，它們并不是真正的物理連接，而是邏輯關(guān)系的連接，稱為“軟連接” 。當(dāng)存儲(chǔ)單元某位狀態(tài)為 1時(shí)，相當(dāng)于某個(gè)繼電

7、器線圈得電；當(dāng)該位狀態(tài)為 0時(shí)，相當(dāng)于該繼電器線圈斷電。軟繼電器的常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)可以在程序中使用無數(shù)多次5、傳統(tǒng)繼電器接觸器控制系統(tǒng)和可編程控制系統(tǒng)有何區(qū)別？答：傳統(tǒng)繼電器接觸器控制系統(tǒng)為“硬接線”程序控制系統(tǒng)，通過修改控制器件和接線來改變控制功能；可編程控制系統(tǒng)為“軟接線”程序控制系統(tǒng)，通過修改 序并改動(dòng)少量接線端子來改變控制功能。6、簡(jiǎn)述可編程控制器的特點(diǎn)。答：高可靠性，應(yīng)用靈活，編程簡(jiǎn)單，但價(jià)格較高。 （詳細(xì)解答也可）7、可編程控制器的性能指標(biāo)有哪些？答：衡量PLC的性能指標(biāo)分為硬件指標(biāo)和軟件指標(biāo)。硬件指標(biāo)包括環(huán)境溫度、濕度、抗干擾能力、使用環(huán)境和輸入輸出特性等；軟件指標(biāo)包括掃描速度

8、、存儲(chǔ)容量、指 令功能和編程語(yǔ)言等。8、可編程控制系統(tǒng)與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、集散控制系統(tǒng)的主要區(qū)別在哪些？答：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)適用于要求快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模型復(fù)雜、計(jì)算工作量大的工業(yè)對(duì)象的控制；集散控制系統(tǒng)在模擬量處理和回路調(diào)節(jié)方面具有優(yōu)勢(shì)，主要側(cè)重于回路 調(diào)節(jié)功能；可編程控制系統(tǒng)在數(shù)字處理和順序控制方面具有優(yōu)勢(shì)，主要側(cè)重于開關(guān)量順序控制，具有很高的可靠性和抗干擾性。9、簡(jiǎn)述可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)及其各部分功能。答：（1）導(dǎo)軌：安裝PLC各類模塊的機(jī)架;（2）電源模塊：用于對(duì) PLC供電；（3）CPU模塊：CPU模塊為系統(tǒng)的運(yùn)算控制核心，根據(jù)系統(tǒng)的程序要求接收并存儲(chǔ)用戶程序第 4 頁(yè)（共 11 頁(yè)）1

9、0、PLC配置電氣隔離的作用是什么?答：電氣隔離是在微處理器與 I/O 回路之間采用的防干擾措施。11、西門子（SIEMENS公司有哪些主要系列的 PLC產(chǎn)品？可以采用哪幾種編程語(yǔ)言?答：西門子（SIEMENS公司主要的PLC產(chǎn)品有早期的S3系列、S5系列和當(dāng)前的S7系列。S7系列可采用的編程語(yǔ)言如下：（1）梯形圖（LAD ； （ 2）語(yǔ)句表（STL）; （3）功能塊圖/邏輯功能圖（FBD; （4）標(biāo)準(zhǔn)控制語(yǔ)言（SCL）；（ 5）順序控制（S7-Graph）; （6）連續(xù)功能圖（CFC。12、集散控制系統(tǒng)和可編程控制系統(tǒng)有何區(qū)別？答：集散控制系統(tǒng)在模擬量處理和回路調(diào)節(jié)方面具有優(yōu)勢(shì)，主要側(cè)重于回

10、路調(diào)節(jié)功能；可編程控制系統(tǒng)在數(shù)字處理和順序控制方面具有優(yōu)勢(shì)，主要側(cè)重于開關(guān)量順序控 制。13、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和可編程控制系統(tǒng)有何區(qū)別？答：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)適用于要求快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模型復(fù)雜、計(jì)算工作量大的工業(yè)對(duì)象的控制；可編程控制系統(tǒng)具有很高的可靠性和抗干擾性。14、在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最為重要的原則是什么?答：在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最為重要的原則是滿足控制對(duì)象的控制要求、確保控制系統(tǒng)的安全可靠性、簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。三、請(qǐng)寫出以下指令表對(duì)應(yīng)的梯形圖（每小題8 分，共 16 分）LDX000ORY001ANIX003ANIY002OUTY001LDX002ORY002ANIX0031.2.ANIOU

11、TENDY001Y0022.ORX001LDANDLDIANDORBORANBOROUTENDX000X001X002X003X004X005X006X003Y000X0D2X003Y000 oX004V-X005X006<003第6頁(yè)（共11頁(yè)）LD10.13.第8頁(yè)（共11頁(yè)）AI0.2ANI0.3M0.0LDNI0.1OI0.2OI0.3AI0.4NOTM0.110 110 210.3M0.0卄TI44-7 I10.110.4M0.1廿HHNOT卜T I10 2卄10.3四、請(qǐng)寫出以下梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表（每小題 10分，共20 分）1.X0 X：X4X10-I/X£1X?

12、1X0ANDX1LDX2ANIX3ORBANDX4LDIX5ANDX7LDX6ANIM3ORBANBANIX10ANDX11OUTT0ANDOUTK100TOY22.Y000>'Y0024YCXm2.X000SETS20STLS20OUTY000DSETS21STLS21OUTY002LDX002SETS22STLS22OUTY003LDX003SETS26STLS26OUTY006LDX004OUTS21LDX0013.MOO MO.lQ4.1 T IQ4.2V ILDN M0.0第10頁(yè)（共11頁(yè)）A MO.1第12頁(yè)（共11頁(yè)）Q4.1LDN MO.OQ4.24。MO.O

13、10 1HIHM0.3T5Q0.0< IM0.4Q0.1ILDMO.OANIO.1M0.3T5QO.OANMO.4QO.15.10 1K10.2Q2.1C2010.310.4Q2.2LDIO.3C2OONIO.1IO.2Q2.1LDN IO.1C2OIO.3ANIO.4Q2.2五、計(jì)算題（共14分）1.三菱電機(jī)FX2-40MR基本單元，其輸入/輸出點(diǎn)數(shù)為24/16，用戶程序?yàn)?000步基本指令，PLC運(yùn)行時(shí)不連接上位計(jì)算機(jī)等外設(shè)。I/O掃描速度為O.O3ms/8點(diǎn)，用戶程序的掃描速度取 O.74卩s/步，自診斷所需時(shí)間設(shè)為O.96ms，試計(jì)算一個(gè)掃描周期所需的時(shí)間為多少?1.解：掃描I/

14、O的時(shí)間：T1=O.O3ms X 4O/8 點(diǎn)=O.15ms掃描程序的時(shí)間:T2=O.74 卩 sx 1OOO 步=O.74ms自診斷的時(shí)間:通信的時(shí)間：T4=0T3=O.96ms掃描周期：T=T1+T2+T3+T4=(0.15+0.74+0.96 ) ms=1.85ms六、分析題1、某控制系統(tǒng)選用 CPU224其中模擬量擴(kuò)展模塊以 2字節(jié)遞增的方式來分配地址。請(qǐng)按表中介紹的模塊連接形式，填寫模塊1和模塊3的地址分配。模塊1模塊2模塊3模塊4模塊5主機(jī)CPU224DI4/DO4DC24VDI8DC24VAI4/AO112位DI4/DO4DC24VAI4/AO112位I0.0 Q0.0I0.1

15、Q0.1I1.5 Q1.5I3.0I3.1I3.2I3.3I3.4I3.5I3.6I3.7Q3.0Q3.1Q3.2Q3.3Q3.4Q3.5Q3.6Q3.71.答案主機(jī)CPU224I0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I1.5 Q1.5模塊1DI4/DO4DC24V模塊2DI8DC24V模塊3AI4/AO1模塊4DO8DC24V模塊5AI4/AO1I2.0 Q2.0I3.0AIW0 AQW0Q3.0AIW8 AQW2I2.1 Q2.1I3.1AIW2Q3.1AIW10I2.2 Q2.2I3.2AIW4Q3.2AIW12I2.3 Q2.3I3.3AIW6Q3.3AIW14I3.4Q3.4I3.5Q3

16、.5I3.6Q3.6I3.7Q3.72、某控制系統(tǒng)選用CPU224請(qǐng)按表中介紹的模塊連接形式，填寫模塊1、模塊3和模塊4的地址分配。主機(jī)CPU224I0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I1.5 Q1.1模塊1 EM221DI8DC24V模塊2模塊3模塊4模塊5EM222EM235EM223EM235DO8AI4/AO1DI4/DO4AI4/AO1DC24V12位DC24V12位Q2.0AIW8 AQW2Q2.1AIW10Q2.2AIW12Q2.3AIW14Q2.4Q2.5Q2.6Q2.7第20頁(yè)（共11頁(yè)）2.答案主機(jī)I/O10.0 Q0.0I0.1 Q0.1I1.5 Q1.1崑塊1I/O模塊

17、2I/O模塊3I/O模塊4I/O模塊5I/OI2.0Q2.0AIW0 AQW0I3.0 Q3.0AIW8 AQW2I2.1Q2.1AIW2I3.1 Q3.1AIW10I2.2Q2.2AIW4I3.2 Q3.2AIW12I2.3Q2.3AIW6I3.3 Q3.3AIW14I2.4Q2.4I2.5Q2.5I2.6Q2.6I2.7Q2.7六、設(shè)計(jì)題1、一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的電路如下圖（a）所示；PLC控制的接線如圖（b）所示。當(dāng)按下正向啟動(dòng)按鈕SB,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)按下反向啟動(dòng)按鈕SB，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；停機(jī)時(shí)按下停機(jī)按鈕 SB。過載是熱繼電器FR動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)停止。按照上述工作要求：（1）分配I/O

18、通道;（2）選擇Plc，畫出梯形圖。U4(dKMf WKM2圖（a）電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路圖（b） PLC控制接線圖表 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路I/O分配表KR10,0熱保護(hù)常囲融點(diǎn)SB3id. 1序止按鈕，常閉觸點(diǎn).SB1rd. 2正向起動(dòng)按a,常開觸點(diǎn)SB210+3反向起動(dòng)按鈕，常開粧點(diǎn)KM1正向運(yùn)行接觸器線圈KM21反向運(yùn)行接觸器線圈1、（1）選西門子S7-200的plc（也可以選其它型號(hào)PIC）10.1Q4U-Q4jO< Hlao1D.1Q4jOH>.3u-24.1< HQ41圖電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的PLC控制程序2、兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的關(guān)聯(lián)控制：在某機(jī)械裝置上裝有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)按

19、下正向起動(dòng)按鈕SE2,電動(dòng)機(jī)一正轉(zhuǎn)；當(dāng)按下反向起動(dòng)按鈕 SE3，電動(dòng)機(jī)一反轉(zhuǎn)；只有當(dāng)電動(dòng)機(jī)一運(yùn)行時(shí)，并按下起動(dòng)按鈕SE4,電動(dòng)機(jī)二才能運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)二為單向運(yùn)行；兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)有同一個(gè)按鈕SB控制停止。按照上述工作要求：（1）分配I/O通道；（2）選擇PIc，畫出梯形圖。2、（ 1）關(guān)聯(lián)控制功能的I/O分配表SB1I0.0總停按鈕，常閉觸點(diǎn)SB2I0.1電動(dòng)機(jī)一正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)SB3I0.2電動(dòng)機(jī)一反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)SB4I0.3電動(dòng)機(jī)二起動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)KM1Q2.1電動(dòng)機(jī)一正轉(zhuǎn)運(yùn)行KM2Q2.2電動(dòng)機(jī)一反轉(zhuǎn)運(yùn)行KM3Q2.3電動(dòng)機(jī)二運(yùn)行（2）選西門子S7-200的plc（也可以選其它型

20、號(hào) PIc）10.0-kh10.0-14-10 IID.3Q3-3Q2.1d h-rH/1_M_( IQ3.110.2卄Q1210.0Qll 10.3Q2.3 I圖電動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)控制的PLC控制程序3、用接在輸入端的光電開關(guān) SB1檢測(cè)傳送帶上通過的產(chǎn)品，有產(chǎn)品通過時(shí) 警信號(hào)，用外接的開關(guān) SB2解除報(bào)警信號(hào)。按照上述工作要求：（1）分配序。SB1為常開狀態(tài)，如果在10s內(nèi)沒有產(chǎn)品通過，由輸出電路發(fā)出報(bào)I/O通道；（2）選擇PIc，畫出梯形圖；（3）寫出對(duì)應(yīng)的指令表程3、（ 1）產(chǎn)品檢測(cè)控制電路I/O分配表SB1I0.0光電開關(guān)，常開觸點(diǎn)SB2I0.1解除報(bào)警開關(guān)，常閉觸點(diǎn)Q0.0報(bào)警信號(hào)T37時(shí)

21、間繼電器（2）選西門子S7-200的plc（也可以選其它型號(hào) PIc）100- prT：S7 fO 10M M/H )圖產(chǎn)品報(bào)警檢測(cè)的PLC控制程序4、下圖是小車自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)的主電路和繼電器控制電路圖。其中 的主觸點(diǎn)改變進(jìn)入電機(jī)的三相電源的相序，即可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。 KMI和KM2的線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。工作時(shí)，按下右行起動(dòng)按鈕 之間不停的循環(huán)往返，直到按下停止按鈕SB1。按照上述工作要求:KMI和KM2分別是控制正轉(zhuǎn)運(yùn)行和反轉(zhuǎn)運(yùn)行的交流接觸器。用KMI和KM2圖中的FR是熱繼電器，在電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，它的常閉觸點(diǎn)斷開，使SB2或左行起動(dòng)按鈕SB3后，要求小車在左限位開關(guān) SQ1和右限位開關(guān)SQ2 （1）分配I/O通道；（2）選擇PIc，畫出梯形圖。,AC380VABCRJ2f=4KMFUI103 SVIdk)4SQ3FRSB1停卑KM1-寸- KIVEsroSQ2kw7kmiKM JOKM2左行右行圖小車自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)的繼電器控制電路圖4、（ 1）小車自