電氣控制PLC(專升本)2期末考試試題及參考答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種指令不屬于PLC的基本邏輯指令（）A.邏輯與指令A(yù)NDB.邏輯或指令ORC.算術(shù)加法指令A(yù)DDD.邏輯非指令NOT答案：C。算術(shù)加法指令A(yù)DD屬于算術(shù)運(yùn)算指令，而AND、OR、NOT是PLC基本的邏輯指令，用于處理邏輯關(guān)系。2.在西門子S7-200系列PLC中，定時(shí)器T37屬于（）A.接通延時(shí)定時(shí)器B.斷開延時(shí)定時(shí)器C.保持型接通延時(shí)定時(shí)器D.以上都不是答案：A。S7-200系列PLC中，T37是接通延時(shí)定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)器的輸入條件滿足時(shí)，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，達(dá)到設(shè)定時(shí)間后觸點(diǎn)動(dòng)作。3.以下關(guān)于PLC編程語(yǔ)言中梯形圖的描述，錯(cuò)誤的是（）A.梯形圖是一種圖形化編程語(yǔ)言B.梯形圖的左側(cè)母線代表電源的正極C.梯形圖中的觸點(diǎn)可以任意串聯(lián)和并聯(lián)D.梯形圖中的線圈可以直接連接在左側(cè)母線上答案：D。在梯形圖中，線圈不能直接連接在左側(cè)母線上，必須通過觸點(diǎn)等邏輯元件與左側(cè)母線相連。A、B、C選項(xiàng)描述均正確。4.對(duì)于一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路，在PLC編程中需要用到（）個(gè)輸出繼電器。A.1B.2C.3D.4答案：B。三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制需要分別控制正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，所以需要2個(gè)輸出繼電器來驅(qū)動(dòng)正反轉(zhuǎn)接觸器。5.當(dāng)PLC的輸入繼電器X0接通時(shí)，以下哪種情況會(huì)使輸出繼電器Y0接通（）A.LDX0OUTY0B.LDIX0OUTY0C.ANDX0OUTY0D.ORX0OUTY0答案：A?！癓DX0OUTY0”表示當(dāng)輸入繼電器X0接通時(shí)，輸出繼電器Y0接通；“LDIX0OUTY0”中LDI是取反指令，當(dāng)X0斷開時(shí)Y0才接通；“ANDX0OUTY0”是邏輯與指令，需要前面還有其他邏輯條件配合；“ORX0OUTY0”是邏輯或指令，同樣需要前面有其他邏輯條件。6.以下哪種存儲(chǔ)器類型用于存儲(chǔ)PLC的用戶程序（）A.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）B.只讀存儲(chǔ)器（ROM）C.可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM）D.電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）答案：D。EEPROM可以通過電氣方法擦除和重新編程，常用于存儲(chǔ)PLC的用戶程序，方便程序的修改和更新。RAM用于臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，ROM一般存儲(chǔ)系統(tǒng)程序，EPROM需要紫外線擦除，使用相對(duì)不便。7.在PLC控制系統(tǒng)中，模擬量輸入模塊的作用是（）A.將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)B.將數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)C.對(duì)模擬量信號(hào)進(jìn)行放大處理D.對(duì)數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行濾波處理答案：A。模擬量輸入模塊的主要功能是將現(xiàn)場(chǎng)的模擬量信號(hào)（如電壓、電流等）轉(zhuǎn)換為PLC能夠處理的數(shù)字量信號(hào)。8.以下關(guān)于PLC的掃描周期，說法正確的是（）A.掃描周期越短，PLC的響應(yīng)速度越慢B.掃描周期只與用戶程序的長(zhǎng)度有關(guān)C.掃描周期包括輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段D.掃描周期不受外界干擾的影響答案：C。PLC的掃描周期包括輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。掃描周期越短，PLC的響應(yīng)速度越快；掃描周期與用戶程序長(zhǎng)度、CPU運(yùn)算速度等因素有關(guān)；外界干擾可能會(huì)影響掃描周期，如干擾輸入信號(hào)等。9.在西門子S7-200系列PLC中，若要對(duì)定時(shí)器T32進(jìn)行復(fù)位操作，應(yīng)使用（）指令。A.SETB.RSTC.OUTD.AND答案：B。RST是復(fù)位指令，用于對(duì)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等進(jìn)行復(fù)位操作；SET是置位指令；OUT用于輸出線圈；AND是邏輯與指令。10.對(duì)于一個(gè)具有10個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn)的PLC控制系統(tǒng)，選擇以下哪種型號(hào)的PLC較為合適（）A.CPU221（6輸入/4輸出）B.CPU222（8輸入/6輸出）C.CPU224（14輸入/10輸出）D.CPU226（24輸入/16輸出）答案：C。要滿足10個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn)的需求，CPU224的輸入輸出點(diǎn)數(shù)能夠滿足要求，且有一定的余量。CPU221和CPU222的點(diǎn)數(shù)不足，CPU226點(diǎn)數(shù)過多會(huì)造成資源浪費(fèi)。11.在PLC編程中，若要實(shí)現(xiàn)定時(shí)5秒的功能，使用定時(shí)器T0（定時(shí)精度為100ms），則定時(shí)器的設(shè)定值應(yīng)該為（）A.5B.50C.500D.5000答案：B。因?yàn)槎〞r(shí)精度為100ms，要定時(shí)5秒（5000ms），則設(shè)定值為5000÷100=50。12.以下哪種通信方式常用于PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信（）A.RS-232B.CAN總線C.Profibus總線D.Ethernet答案：A。RS-232是一種常用的串行通信接口，常用于PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信。CAN總線常用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的通信；Profibus總線是一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線；Ethernet是以太網(wǎng)，也可用于PLC通信，但RS-232更為常見用于PLC與計(jì)算機(jī)的連接。13.在PLC控制系統(tǒng)中，為了防止電機(jī)過載，通常會(huì)使用（）A.熱繼電器B.時(shí)間繼電器C.中間繼電器D.速度繼電器答案：A。熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)，當(dāng)電機(jī)過載時(shí)，熱繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作，切斷控制電路。時(shí)間繼電器用于實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制；中間繼電器用于增加觸點(diǎn)數(shù)量和觸點(diǎn)容量；速度繼電器用于速度控制。14.以下關(guān)于PLC的中斷處理，說法錯(cuò)誤的是（）A.中斷處理可以提高PLC的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力B.中斷事件可以由外部信號(hào)觸發(fā)C.中斷處理程序的執(zhí)行會(huì)打斷正常的掃描周期D.所有的PLC都支持中斷處理功能答案：D。并不是所有的PLC都支持中斷處理功能，一些小型的、功能簡(jiǎn)單的PLC可能不具備該功能。A、B、C選項(xiàng)關(guān)于中斷處理的描述都是正確的。15.在PLC編程中，若要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)的比較功能，可使用（）指令。A.比較指令B.算術(shù)運(yùn)算指令C.邏輯運(yùn)算指令D.移位指令答案：A。比較指令用于比較兩個(gè)數(shù)的大小關(guān)系，如大于、小于、等于等。算術(shù)運(yùn)算指令用于進(jìn)行加減乘除等運(yùn)算；邏輯運(yùn)算指令用于處理邏輯關(guān)系；移位指令用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行移位操作。二、填空題（每題2分，共20分）1.PLC的英文全稱是ProgrammableLogicController，中文名稱是可編程邏輯控制器。2.在西門子S7-200系列PLC中，輸入繼電器的標(biāo)識(shí)符是I，輸出繼電器的標(biāo)識(shí)符是Q。3.定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等于定時(shí)精度乘以設(shè)定值。4.PLC的編程語(yǔ)言主要有梯形圖（LD）、指令表（STL）、功能塊圖（FBD）等。5.為了防止PLC控制系統(tǒng)受到干擾，通常會(huì)采用屏蔽、接地等抗干擾措施。6.在PLC編程中，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式有遞增計(jì)數(shù)和遞減計(jì)數(shù)兩種。7.模擬量輸出模塊的作用是將PLC輸出的數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)。8.PLC的掃描周期主要取決于用戶程序的長(zhǎng)度、CPU的運(yùn)算速度和輸入輸出點(diǎn)數(shù)等因素。9.在三相異步電動(dòng)機(jī)的星-三角降壓?jiǎn)?dòng)控制中，啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組接成星形，運(yùn)行時(shí)接成三角形。10.若要對(duì)PLC的數(shù)據(jù)寄存器D0進(jìn)行清零操作，可使用RSTD0指令。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述PLC的工作原理。PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其工作過程主要分為三個(gè)階段：-輸入采樣階段：PLC在這個(gè)階段首先掃描所有輸入端子，將各輸入狀態(tài)存入對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器中。此時(shí)，輸入映像寄存器被刷新，在本掃描周期內(nèi)，CPU只以輸入映像寄存器中的狀態(tài)和數(shù)據(jù)作為程序執(zhí)行的依據(jù)，而不直接采樣現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)。-程序執(zhí)行階段：CPU按照由上而下、從左到右的順序?qū)τ脩舫绦蜻M(jìn)行掃描執(zhí)行。在執(zhí)行過程中，根據(jù)輸入映像寄存器和其他元件映像寄存器的狀態(tài)，按照程序規(guī)定的邏輯關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的元件映像寄存器中。-輸出刷新階段：當(dāng)所有用戶程序執(zhí)行完畢后，將元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)，一次性地傳送到輸出鎖存器中，然后通過輸出模塊驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。這樣，PLC完成了一個(gè)掃描周期，接著又開始下一個(gè)掃描周期，不斷循環(huán)工作。2.說明定時(shí)器和計(jì)數(shù)器在PLC編程中的應(yīng)用區(qū)別。-功能用途方面：定時(shí)器主要用于實(shí)現(xiàn)時(shí)間控制功能，例如在工業(yè)生產(chǎn)中，控制設(shè)備的啟動(dòng)、停止時(shí)間，或者控制某個(gè)動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間等。而計(jì)數(shù)器則用于對(duì)外部事件的計(jì)數(shù)，比如統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的數(shù)量、記錄設(shè)備的運(yùn)行次數(shù)等。-觸發(fā)條件方面：定時(shí)器的觸發(fā)通常是由輸入信號(hào)的接通或斷開啟動(dòng)計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)達(dá)到設(shè)定值后定時(shí)器觸點(diǎn)動(dòng)作。而計(jì)數(shù)器是在檢測(cè)到外部事件的上升沿或下降沿時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時(shí)計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)動(dòng)作。-工作過程方面：定時(shí)器在計(jì)時(shí)過程中，只要輸入條件滿足，就會(huì)按照設(shè)定的定時(shí)精度不斷計(jì)時(shí)，直到達(dá)到設(shè)定值。如果在計(jì)時(shí)過程中輸入條件消失，定時(shí)器可能會(huì)停止計(jì)時(shí)或復(fù)位。計(jì)數(shù)器則是每檢測(cè)到一個(gè)有效的計(jì)數(shù)脈沖就進(jìn)行加1或減1操作，計(jì)數(shù)過程不受時(shí)間的直接影響，只與計(jì)數(shù)脈沖的數(shù)量有關(guān)。-編程指令方面：在PLC編程中，定時(shí)器和計(jì)數(shù)器通常使用不同的指令。例如在西門子S7-200中，定時(shí)器使用T表示，有接通延時(shí)、斷開延時(shí)等不同類型；計(jì)數(shù)器使用C表示，有遞增計(jì)數(shù)器、遞減計(jì)數(shù)器等。3.分析三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路中互鎖的作用及實(shí)現(xiàn)方式。-互鎖的作用：在三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路中，互鎖的主要作用是防止正反轉(zhuǎn)接觸器同時(shí)吸合。如果正反轉(zhuǎn)接觸器同時(shí)吸合，會(huì)造成電源相間短路，這是非常危險(xiǎn)的，可能會(huì)損壞電氣設(shè)備，甚至引發(fā)安全事故。通過互鎖可以保證在同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)接觸器處于吸合狀態(tài)，從而確保電路的安全運(yùn)行。-實(shí)現(xiàn)方式：-電氣互鎖：在控制電路中，將正轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在反轉(zhuǎn)接觸器的線圈回路中，同時(shí)將反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在正轉(zhuǎn)接觸器的線圈回路中。這樣，當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器吸合時(shí)，其常閉觸點(diǎn)斷開，切斷反轉(zhuǎn)接觸器的線圈回路，防止反轉(zhuǎn)接觸器吸合；反之亦然。-機(jī)械互鎖：通常使用復(fù)式按鈕來實(shí)現(xiàn)。復(fù)式按鈕有一對(duì)常開觸點(diǎn)和一對(duì)常閉觸點(diǎn)，在按下正轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，其常閉觸點(diǎn)先斷開，切斷反轉(zhuǎn)控制電路，然后常開觸點(diǎn)閉合，接通正轉(zhuǎn)控制電路；按下反轉(zhuǎn)按鈕時(shí)同理。機(jī)械互鎖可以作為電氣互鎖的補(bǔ)充，進(jìn)一步提高電路的安全性。四、編程題（20分）設(shè)計(jì)一個(gè)PLC控制程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)電動(dòng)機(jī)的順序啟動(dòng)和停止控制。要求：按下啟動(dòng)按鈕SB1，電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)；延遲5秒后，電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)；按下停止按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)M2先停止，延遲3秒后，電動(dòng)機(jī)M1停止。假設(shè)輸入繼電器X0連接啟動(dòng)按鈕SB1，X1連接停止按鈕SB2，輸出繼電器Y0控制電動(dòng)機(jī)M1，Y1控制電動(dòng)機(jī)M2。使用西門子S7-200系列PLC的梯形圖語(yǔ)言編程。編程思路：-當(dāng)啟動(dòng)按鈕X0按下時(shí)，M1立即啟動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)5秒的定時(shí)器T0。-當(dāng)T0計(jì)時(shí)達(dá)到5秒時(shí)，M2啟動(dòng)。-當(dāng)停止按鈕X1按下時(shí)，M2立即停止，同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)3秒的定時(shí)器T1。-當(dāng)T1計(jì)時(shí)達(dá)到3秒時(shí)，M1停止。梯形圖程序如下：```plaintext//啟動(dòng)部分LDX0SETY0//按下啟動(dòng)按鈕，M1啟動(dòng)TONT0,50//啟動(dòng)5秒定時(shí)器LDT0SETY1//5秒后，M2啟動(dòng)//停止部分LDX1RSTY1//按下停止按鈕，M2停止TONT1,30//啟動(dòng)3秒定時(shí)器LDT1RSTY0//3秒后，M1停止```程序解釋：-當(dāng)輸入繼電器X0接通（啟動(dòng)按鈕按下）時(shí)，使用SET指令將輸出繼電器Y0置位，使電動(dòng)