2025年電控與plc試題及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.以下關(guān)于PLC掃描周期的描述中，正確的是（）A.掃描周期僅包含輸入采樣階段B.輸出刷新階段會將輸出鎖存器內(nèi)容寫入物理輸出點C.程序執(zhí)行階段會直接讀取物理輸入點狀態(tài)D.掃描周期與CPU主頻無關(guān)答案：B2.S7-1200PLC的數(shù)字量輸入模塊（DI）通常支持的信號類型是（）A.0-10V模擬量B.24VDC開關(guān)量C.4-20mA電流信號D.110VAC電壓信號答案：B3.梯形圖中，“OR”指令的作用是（）A.邏輯與B.邏輯或C.邏輯非D.邊沿檢測答案：B4.以下哪種通信協(xié)議屬于工業(yè)以太網(wǎng)標準？（）A.ModbusRTUB.ProfibusDPC.EtherCATD.CANopen答案：C5.某PLC程序中使用計數(shù)器CTU，當計數(shù)輸入信號從0變1時，計數(shù)器的動作是（）A.當前值減1B.當前值加1C.保持當前值D.復(fù)位為0答案：B6.模擬量輸入模塊（AI）的分辨率為12位時，可表示的數(shù)值范圍是（）A.0-1023B.0-4095C.0-65535D.0-255答案：B（注：12位對應(yīng)2^12=4096個等級，通常表示為0-4095）7.PLC抗干擾措施中，不屬于硬件措施的是（）A.輸入輸出端加RC濾波電路B.程序中設(shè)置軟件濾波C.電源端加隔離變壓器D.設(shè)備外殼接地答案：B8.以下關(guān)于PLC程序結(jié)構(gòu)的描述，錯誤的是（）A.主程序（OB1）是循環(huán)執(zhí)行的B.中斷程序（OB）僅在特定事件觸發(fā)時執(zhí)行C.功能塊（FB）必須配合背景數(shù)據(jù)塊使用D.函數(shù)（FC）執(zhí)行時不依賴背景數(shù)據(jù)塊答案：C（注：FB需背景數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)C不需要）9.某系統(tǒng)需要控制3臺電機順序啟動（M1→M2→M3，間隔5秒），應(yīng)優(yōu)先選擇的編程方式是（）A.經(jīng)驗法編程B.順序控制（S7-Graph）C.結(jié)構(gòu)化文本（ST）D.功能塊圖（FBD）答案：B10.西門子S7-1500PLC的工藝對象（TO）功能主要用于（）A.數(shù)據(jù)歸檔B.運動控制C.網(wǎng)絡(luò)通信D.故障診斷答案：B11.以下哪項不是PLC輸入延遲的主要原因？（）A.輸入模塊的濾波時間B.CPU的掃描周期C.輸入信號的傳輸距離D.輸出模塊的響應(yīng)時間答案：D12.梯形圖中，“R”指令用于（）A.置位（保持為1）B.復(fù)位（保持為0）C.邊沿檢測上升沿D.邊沿檢測下降沿答案：B13.工業(yè)現(xiàn)場中，PLC與變頻器通過ModbusRTU通信時，通常使用的物理接口是（）A.RS-232B.RS-485C.CAND.以太網(wǎng)答案：B14.某溫度控制系統(tǒng)要求精度±0.5℃，應(yīng)選擇的模擬量輸入模塊類型是（）A.熱電阻（PT100）模塊B.熱電偶（K型）模塊C.4-20mA電流模塊D.0-10V電壓模塊答案：A（注：PT100精度通常高于熱電偶）15.PLC程序調(diào)試時，“強制”操作的作用是（）A.修改程序邏輯B.暫時固定輸入/輸出點狀態(tài)C.清除故障報警D.恢復(fù)出廠設(shè)置答案：B二、填空題（每空1分，共20分）1.PLC的核心部件是______，其主要功能是執(zhí)行用戶程序和協(xié)調(diào)各模塊工作。答案：CPU模塊2.數(shù)字量輸出模塊（DO）的常見類型包括______輸出（適合高頻動作）和______輸出（適合交流負載）。答案：晶體管；繼電器3.梯形圖中，“常開觸點”的圖形符號是______，“常閉觸點”的圖形符號是______。答案：—||—；—|/|—4.西門子PLC中，“MB10”表示______，“QB5”表示______。答案：字節(jié)10（存儲區(qū)M）；輸出字節(jié)55.程序執(zhí)行階段，PLC使用______（輸入映像區(qū)/物理輸入點）的狀態(tài)進行邏輯運算。答案：輸入映像區(qū)6.模擬量信號轉(zhuǎn)換時，若輸入范圍為4-20mA，對應(yīng)的PLC內(nèi)部數(shù)值為______（假設(shè)12位分辨率）。答案：6400-27648（注：4mA對應(yīng)6400，20mA對應(yīng)27648）7.工業(yè)通信中，ModbusRTU協(xié)議的校驗方式是______，ModbusTCP的端口號默認是______。答案：CRC校驗；5028.PLC的工作方式是______（循環(huán)掃描/中斷觸發(fā)），其掃描周期由______、______和______三部分組成。答案：循環(huán)掃描；輸入采樣；程序執(zhí)行；輸出刷新9.順序控制設(shè)計法中，將系統(tǒng)的工作過程劃分為若干個______，每個狀態(tài)對應(yīng)一個______。答案：狀態(tài)（步）；控制任務(wù)10.抗干擾設(shè)計中，屏蔽電纜的屏蔽層應(yīng)______（單端/雙端）接地，以避免地環(huán)路干擾。答案：單端三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.PLC的輸入模塊只能接收開關(guān)量信號，不能接收模擬量信號。（）答案：×（注：模擬量需專用AI模塊）2.梯形圖中，同一編號的輸出線圈可以在程序中多次使用。（）答案：×（注：同一輸出線圈在梯形圖中應(yīng)唯一）3.計數(shù)器CTU的當前值達到設(shè)定值PV時，輸出觸點會保持閉合，直到復(fù)位。（）答案：√4.西門子PLC中，“I0.0”是輸入點，“Q0.0”是輸出點，兩者可以直接互換使用。（）答案：×（注：輸入輸出特性不同，不可互換）5.為提高系統(tǒng)可靠性，PLC的電源應(yīng)與動力設(shè)備共用同一供電線路。（）答案：×（注：需獨立供電或加隔離）6.結(jié)構(gòu)化編程中，功能（FC）可以被多次調(diào)用，每次調(diào)用使用相同的臨時變量。（）答案：√（注：FC無背景數(shù)據(jù)塊，使用臨時變量）7.現(xiàn)場總線ProfibusDP的通信速率越高，傳輸距離越短。（）答案：√8.模擬量輸出模塊（AO）的輸出信號類型可以通過硬件組態(tài)設(shè)置為電壓或電流。（）答案：√9.PLC程序中，“邊沿檢測”指令（P、N）只能檢測輸入信號的變化，不能檢測內(nèi)部變量的變化。（）答案：×（注：可檢測任意布爾量的變化）10.設(shè)備調(diào)試時，若PLC無法與編程軟件通信，應(yīng)首先檢查通信參數(shù)（如波特率、站號）是否匹配。（）答案：√四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述PLC掃描周期的工作過程及其對控制系統(tǒng)的影響。答案：掃描周期包括三個階段：（1）輸入采樣：讀取所有物理輸入點狀態(tài)并存入輸入映像區(qū)；（2）程序執(zhí)行：根據(jù)輸入映像區(qū)和其他內(nèi)部狀態(tài)執(zhí)行用戶程序，結(jié)果存入輸出映像區(qū)；（3）輸出刷新：將輸出映像區(qū)內(nèi)容寫入物理輸出點。影響：掃描周期會導(dǎo)致輸入輸出延遲（滯后），設(shè)計時需考慮周期時間是否滿足系統(tǒng)響應(yīng)要求，避免因延遲過大導(dǎo)致控制失效。2.說明數(shù)字量輸入模塊（DI）的濾波時間設(shè)置方法及實際應(yīng)用中的選擇原則。答案：濾波時間通過模塊參數(shù)設(shè)置（如0.1ms、1ms、10ms等），用于消除輸入信號的高頻干擾。選擇原則：若輸入信號為機械觸點（如按鈕），干擾頻率較低，可設(shè)置較長濾波時間（如10ms）；若輸入信號為接近開關(guān)等高頻信號，需設(shè)置較短濾波時間（如0.1ms），避免信號丟失。3.對比梯形圖（LAD）和結(jié)構(gòu)化文本（ST）兩種編程語言的特點及適用場景。答案：梯形圖：圖形化語言，接近繼電器控制電路，直觀易懂，適合邏輯控制和新手學習；結(jié)構(gòu)化文本：文本化語言，類似高級編程語言（如C），支持復(fù)雜數(shù)學運算和邏輯結(jié)構(gòu)，適合需要精確算法或數(shù)據(jù)處理的場景（如PID參數(shù)計算、通信協(xié)議解析）。4.簡述ModbusRTU通信中主從機的工作流程，并說明如何判斷通信故障。答案：流程：（1）主機發(fā)送請求幀（包含從機地址、功能碼、數(shù)據(jù)等）；（2）從機接收后校驗數(shù)據(jù)，若正確則返回響應(yīng)幀；（3）主機接收響應(yīng)并校驗，完成通信。故障判斷：（1）無響應(yīng)：檢查物理線路（如接線、終端電阻）、從機電源；（2）校驗錯誤：檢查波特率、奇偶校驗位設(shè)置；（3）數(shù)據(jù)錯誤：檢查功能碼是否支持、地址是否正確。5.設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，如何進行I/O點的冗余設(shè)計？舉例說明。答案：冗余設(shè)計用于提高系統(tǒng)可靠性，常見方法：（1）輸入冗余：重要信號（如急停按鈕）使用兩個獨立輸入點，程序中取“與”邏輯；（2）輸出冗余：關(guān)鍵執(zhí)行機構(gòu)（如安全門電磁閥）使用兩個輸出點并聯(lián)控制，程序中同時驅(qū)動；（3）模塊冗余：使用雙CPU或雙輸入/輸出模塊，通過冗余通信實現(xiàn)狀態(tài)同步。例如：電梯的急停信號可接入I0.0和I1.0，程序中“I0.0ANDI1.0”作為急停觸發(fā)條件，避免單輸入點故障導(dǎo)致誤動作。五、綜合應(yīng)用題（共10分）某自動化生產(chǎn)線需設(shè)計一個“物料分揀系統(tǒng)”，要求如下：-檢測物料顏色（紅、藍、綠），使用顏色傳感器（輸出0-10V模擬量，紅色：0-3V，藍色：3-6V，綠色：6-10V）；-物料由傳送帶運輸，速度恒定，通過光電傳感器（DI）檢測物料到達；-分揀執(zhí)行機構(gòu)為3個氣缸（Y1控制紅色區(qū)，Y2控制藍色區(qū)，Y3控制綠色區(qū)），氣缸動作需保持2秒后復(fù)位；-系統(tǒng)設(shè)有啟動按鈕（SB1，DI）和急停按鈕（SB2，DI）。要求：（1）完成I/O分配表（列出輸入/輸出點地址及說明）；（2）繪制簡化梯形圖（包含啟動、急停、物料檢測、顏色判斷、氣缸控制邏輯）；（3）說明程序調(diào)試的關(guān)鍵步驟。答案：（1）I/O分配表：|類型|地址|說明|||-|||輸入|I0.0|啟動按鈕SB1（常開）||輸入|I0.1|急停按鈕SB2（常閉）||輸入|I0.2|光電傳感器（物料到達）||輸入|AIW0|顏色傳感器（0-10V）||輸出|Q0.0|紅色區(qū)氣缸Y1||輸出|Q0.1|藍色區(qū)氣缸Y2||輸出|Q0.2|綠色區(qū)氣缸Y3|（2）梯形圖邏輯（文字描述關(guān)鍵步驟）：-啟動/急停：I0.0（啟動）與I0.1（急停，常閉）串聯(lián)，驅(qū)動保持繼電器M0.0（系統(tǒng)運行標志）；-物料檢測：當M0.0=1且I0.2（物料到達）由0變1時，觸發(fā)一個脈沖信號M0.1（防止重復(fù)檢測）；-顏色判斷：讀取AIW0數(shù)值（0-4095對應(yīng)0-10V），通過比較指令判斷區(qū)間：-若AIW0≤1228（3V對應(yīng)4095×3/10≈1228），置位M0.2（紅色標志）；-若1228<AIW0≤2457（6V對應(yīng)4095×6/10≈2457），置位M0.3（藍色標志）；-若AIW0>2457，置位M0.4（綠色標志）；-氣缸控制：根據(jù)顏色標志觸發(fā)對應(yīng)氣缸，使用TON定時器（如T37）控制保持2秒后復(fù)位：-M0.2=1時，Q0.0=1并啟動T37（預(yù)設(shè)2000ms），T37到達后Q0.0=0；-M0.3=1時，Q0.1=1并啟動T38（預(yù)設(shè)2000ms），T38到達后Q0.1=0；-M0.4=1時，Q0.2=1并啟動T39（預(yù)設(shè)2000ms），T39到達后Q0.2=0；（3）調(diào)試關(guān)鍵步驟：①硬件檢查：確認傳感器、氣缸接線正確，PLC電源正常，模擬量模塊量程設(shè)置為0-10V；②輸入測試：手動觸發(fā)SB1、SB2、光電傳感器，觀察PLC輸入映像區(qū)狀態(tài)