2025年可編程控制器技術西門子期末復習題測試卷附答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.西門子S7-1500PLC的CPU1515-2PN支持的最大本地I/O點數(shù)為（）。A.512點B.1024點C.2048點D.4096點2.在TIAPortalV18編程軟件中，用于定義全局數(shù)據(jù)塊（DB）的存儲區(qū)域?qū)傩詴r，“優(yōu)化的塊訪問”選項開啟后，數(shù)據(jù)訪問方式為（）。A.絕對地址訪問B.符號訪問C.位操作訪問D.指針間接訪問3.西門子PLC中，用于處理周期性中斷的組織塊是（）。A.OB1B.OB35C.OB100D.OB824.S7-1200PLC的模擬量輸入模塊SM1231AI4×16位支持的信號類型不包括（）。A.0-10V電壓B.4-20mA電流C.PT100熱電阻D.±5V電壓5.以下PROFINET通信的報文類型中，適用于實時性要求最高的I/O數(shù)據(jù)交換的是（）。A.非實時（NRT）B.實時（RT）C.同步實時（IRT）D.等時實時（IRT）6.在梯形圖編程中，“RS”復位優(yōu)先觸發(fā)器的輸出Q在（）時保持高電平。A.S=1，R=0B.S=0，R=1C.S=1，R=1D.S=0，R=07.西門子PLC的系統(tǒng)存儲區(qū)中，“M”表示（）。A.輸入過程映像B.輸出過程映像C.位存儲區(qū)D.定時器存儲區(qū)8.若需要將S7-1500PLC的CPU設置為“STOP”模式時仍保持部分數(shù)據(jù)不丟失，應使用（）。A.保持性存儲器（RetentiveMemory）B.超級電容C.鋰電池D.閃存（Flash）9.MODBUSRTU通信中，校驗碼采用的是（）。A.CRC-16B.CRC-32C.奇偶校驗D.海明碼10.在SCL（結(jié)構(gòu)化控制語言）編程中，“var:=10+52;”的運算結(jié)果是（）。A.20B.30C.15D.25二、填空題（每空1分，共20分）1.西門子S7-1200PLC的CPU1214C最多可擴展______個信號模塊或通信模塊。2.TIAPortal軟件中，“在線與診斷”功能可通過______按鈕（圖標）快速訪問。3.西門子PLC的“過程映像區(qū)”分為輸入過程映像（______）和輸出過程映像（______）。4.S7-1500的系統(tǒng)功能（SFC）“SFC14(DPRD_DAT)”用于從______讀取數(shù)據(jù)。5.PROFIBUS-DP的最大傳輸速率為______Mbps，最大節(jié)點數(shù)為______個（帶中繼器時）。6.梯形圖中的“上升沿檢測指令”符號為______，其功能是在輸入信號由______變______時輸出一個掃描周期的高電平。7.西門子PLC的定時器類型包括______（TON）、______（TOF）和保持型接通延時定時器（TONR）。8.在硬件組態(tài)中，模擬量輸入模塊的“量程卡”設置決定了模塊支持的______類型（如電壓、電流、熱電阻）。9.若需要將兩個S7-1500PLC通過S7通信交換數(shù)據(jù)，需在發(fā)送端調(diào)用______（SFB）或______（SFC）實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送。10.西門子PLC的“強制”功能可通過______（軟件工具）對輸入/輸出點進行強制操作，強制狀態(tài)保存在______中。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.S7-1500PLC的所有CPU均支持PROFINET和PROFIBUS雙接口。（）2.在TIAPortal中，“符號表”可同時定義全局符號和局部符號。（）3.梯形圖中的“ENO”輸出僅在指令執(zhí)行無錯誤時為1。（）4.西門子PLC的“循環(huán)中斷組織塊OB35”的執(zhí)行周期可通過系統(tǒng)塊（SDB）設置。（）5.模擬量輸入模塊的分辨率越高，測量精度一定越高。（）6.PROFINETIRT通信的抖動時間可控制在微秒級，適用于伺服驅(qū)動同步控制。（）7.在SCL語言中，“IFa>10THENb:=TRUE;END_IF;”是合法的條件判斷語句。（）8.西門子PLC的“保持性存儲器”僅在CPU斷電時保持數(shù)據(jù)，上電后需重新初始化。（）9.MODBUSTCP通信的端口號默認是502，采用TCP/IP協(xié)議棧。（）10.編寫PLC程序時，必須將所有邏輯放在OB1中執(zhí)行，其他組織塊不可調(diào)用FB/FC。（）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述西門子S7-1500PLC的硬件組成及各部分功能。2.說明TIAPortal軟件中“離線編程”與“在線編程”的區(qū)別，并列舉3種在線修改程序的注意事項。3.對比分析西門子PLC中“全局數(shù)據(jù)塊（DB）”與“背景數(shù)據(jù)塊（DI）”的區(qū)別。4.解釋PROFINET通信中的“設備名稱”與“IP地址”的作用，并說明如何在硬件組態(tài)中為ET200SP分布式I/O模塊分配這兩個參數(shù)。5.簡述西門子PLC程序的調(diào)試步驟（從下載程序到運行測試），并說明如何使用“監(jiān)視變量表”診斷輸出異常問題。五、綜合應用題（每題10分，共20分）1.設計一個基于S7-1200PLC的三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制程序（梯形圖），要求：輸入信號：正轉(zhuǎn)按鈕SB1（I0.0）、反轉(zhuǎn)按鈕SB2（I0.1）、停止按鈕SB3（I0.2）、熱繼電器FR（I0.3）；輸出信號：正轉(zhuǎn)接觸器KM1（Q0.0）、反轉(zhuǎn)接觸器KM2（Q0.1）；控制要求：正反轉(zhuǎn)互鎖、停止優(yōu)先、過載保護（FR動作時切斷所有輸出）。2.某工廠需搭建一個由S7-1500PLC（CPU1516-3PN/DP）作為主站，3臺ET200MP分布式I/O站（分別安裝DI16×DC24V、DQ16×DC24V/0.5A、AI8×16位模塊）組成的PROFINET網(wǎng)絡。請描述硬件組態(tài)與網(wǎng)絡配置的具體步驟（需包含設備選型、網(wǎng)絡拓撲設置、模塊參數(shù)配置、通信報文定義）。--答案一、單項選擇題1-5：DBBCC6-10：ACAAA二、填空題1.82.在線（地球圖標）3.I區(qū)；Q區(qū)4.分布式I/O5.12；1266.P；0；17.接通延時定時器；斷開延時定時器8.輸入/輸出信號9.SFB15(DPWR_DAT)；SFC65(X_SEND)10.強制表；CPU內(nèi)存三、判斷題1.×（部分CPU僅支持單接口）2.√3.√4.×（通過OB35的屬性直接設置周期）5.×（還需考慮量程和干擾）6.√7.√8.×（保持性存儲器在斷電后仍保持數(shù)據(jù)，需在OB100中初始化）9.√10.×（其他OB塊可調(diào)用FB/FC）四、簡答題1.硬件組成包括：CPU模塊（核心運算與控制）、信號模塊（DI/DQ/AI/AQ，實現(xiàn)I/O信號轉(zhuǎn)換）、通信模塊（如CM/CP，支持PROFINET/PROFIBUS等協(xié)議）、電源模塊（提供24V直流供電）、接口模塊（IM，用于擴展分布式I/O）、導軌（固定模塊）。各模塊通過背板總線通信。2.離線編程：在PC與PLC斷開時編寫、修改程序，修改后需下載至PLC；在線編程：PC與PLC連接時直接修改運行中的程序。注意事項：①確保CPU處于“STOP”模式或允許在線修改（部分模式需確認）；②避免修改正在執(zhí)行的邏輯（如循環(huán)中斷塊）；③備份原程序，防止修改失敗導致停機。3.全局數(shù)據(jù)塊（DB）：獨立于功能塊（FB/FC），可被任意塊調(diào)用，數(shù)據(jù)存儲區(qū)需手動定義；背景數(shù)據(jù)塊（DI）：與FB綁定，自動提供，存儲FB的輸入、輸出及靜態(tài)變量（STAT），每個FB對應唯一DI，調(diào)用時需指定DI。4.設備名稱：PROFINET網(wǎng)絡中設備的唯一標識（如“ET200SP_1”），用于設備發(fā)現(xiàn)和拓撲識別；IP地址：TCP/IP通信的邏輯地址（如192.168.0.2），用于數(shù)據(jù)路由。配置步驟：①在硬件目錄中添加ET200MP接口模塊（如IM155-6PNHF）；②拖拽至PROFINET網(wǎng)絡視圖，連接至CPU的PN接口；③雙擊ET200MP站，在“屬性-以太網(wǎng)接口-PROFINET接口”中設置設備名稱和IP地址（可選擇“手動”或“DHCP”）；④分配模塊槽位，設置DI/DQ/AI模塊的信號類型（如DC24V、0-10V）。5.調(diào)試步驟：①檢查硬件接線，確認I/O地址與程序一致；②下載程序至PLC（CPU需處于“STOP”模式）；③切換CPU至“RUN”模式，觀察狀態(tài)指示燈（如“RUN”燈亮）；④打開“監(jiān)視變量表”，強制輸入信號（如I0.0置1），觀察輸出變量（如Q0.0是否為1）；⑤模擬故障（如FR動作），驗證保護邏輯是否觸發(fā)。診斷輸出異常：檢查輸出點Q的過程映像（Q區(qū)）是否為1，若Q區(qū)為1但實際輸出燈不亮，可能是模塊損壞或接線錯誤；若Q區(qū)為0，需檢查邏輯中是否有條件未滿足（如互鎖、停止信號）。五、綜合應用題1.梯形圖程序設計要點：停止按鈕SB3（I0.2）串聯(lián)在正反轉(zhuǎn)支路的公共端，實現(xiàn)停止優(yōu)先；正轉(zhuǎn)支路：I0.0（SB1）常閉觸點與KM2（Q0.1）常閉觸點串聯(lián)，并聯(lián)KM1（Q0.0）自鎖觸點，輸出Q0.0；反轉(zhuǎn)支路：I0.1（SB2）常閉觸點與KM1（Q0.0）常閉觸點串聯(lián)，并聯(lián)KM2（Q0.1）自鎖觸點，輸出Q0.1；熱繼電器FR（I0.3）常閉觸點串聯(lián)在公共電源端，F(xiàn)R動作時斷開所有輸出。（注：實際梯形圖需包含上述邏輯，符號正確，互鎖觸點方向無誤。）2.硬件組態(tài)與網(wǎng)絡配置步驟：設備選型：CPU1516-3PN/DP（主站）、ET200MP接口模塊IM155-6PNHF（3臺）、DI模塊（6ES7521-1BL00-0AB0）、DQ模塊（6ES7522-1BL00-0AB0）、AI模塊（6ES7531-7NF00-0AB0）。硬件組態(tài)：打開TIAPortal，新建項目，添加S7-1500站點，插入CPU模塊；在“硬件目錄”中找到ET200MP的IM155-6PNHF，拖拽至PROFINET網(wǎng)絡視圖，連接至CPU的PN接口（如PN/IE_ETH0）；重復操作添加3臺ET200MP站，分別在各站的槽位1插入DI、DQ、AI模塊。網(wǎng)絡拓撲設置：右鍵點擊PROFINET網(wǎng)絡，選擇“分配設備名稱”，為每臺ET200MP設置唯一名稱（如“ET200MP_DI”“ET200MP_DQ”“ET200MP_AI”）；在“以太網(wǎng)接口”屬性中設置IP地址（如192.168.0.10、192.168.0.11、192.168.0.12），子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。模塊參數(shù)配置：雙擊DI模塊，設置“輸入類型”為“DC24V”，“電氣隔離”為“組隔離”；DQ模塊設置“輸出類型”為“DC24