2471可編程控制器應用復習DOC

1、電大可編程控制器應用期末復習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制進行編號，其它所有軟元件均采用十進制進行編號。（八第2頁（共11頁）（I/O總點數(shù)存儲容量掃描速度內(nèi)部寄存器編程語言與指令系統(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，可以對進行控制，也可以對進行控制。（邏輯量 模擬量）7、PLC具有邏輯運算功能，能夠描述繼電器觸點的等各種連接。（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架，可根據(jù)實際需要選擇。（導軌）12、模板用于對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轉(zhuǎn)換成微處理器所能接收的低電平信號。（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轉(zhuǎn)換為控制設備所需的電壓或電流信號。（微處理器）模塊是可編程序控制器系統(tǒng)的運算控制核心。（CPU）15

3、、16、S7-300/S4-400 可以通過接口組成PLC網(wǎng)絡。多點接口（ MPI）17、MPI是的簡稱，MPI網(wǎng)采用的通信模式。（多點接口 全局數(shù)據(jù)（或GD）18全局數(shù)據(jù)（GD通信方式以分支網(wǎng)為基礎，是為循環(huán)的傳送少量數(shù)據(jù)而設計的。（多點接口（ MPD）19、通信方式以MPI分支網(wǎng)為基礎，是為循環(huán)的傳送少量數(shù)據(jù)而設計的。（全局數(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) 絡由、從站、等構(gòu)成。（主站網(wǎng)絡部件）22、DCS是的簡稱，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）簡答題（每小題5分，共20 分）1. 簡述PLC的硬件結(jié)構(gòu)和軟件系統(tǒng)1.答：PLC采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，硬件主要由微處理器（CPU、存儲器、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：與其它計算機系統(tǒng)一樣，PLC的CPU是采用分時操作的原理，每一時刻執(zhí)行一個操作，隨著時間的延伸一個動作接一個動作順序地進行。這種分時操作進程稱為CPI對程序的掃描。PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中按序號順序排列。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。掃描一次所用的時間稱為掃描周期。掃描周期的長短，首先與每條指令執(zhí)行時間長短有關, 其次與指令類型及包含指令條數(shù)的多少有關。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)接點應畫在水平線上，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，應將接點多的支路放在梯形圖的左方。串聯(lián)塊并聯(lián)時，應將接點多的并聯(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，軟繼電器的觸點在使用上有何特點?PLC程和數(shù)據(jù)、現(xiàn)場輸入設備的狀態(tài)和參數(shù)，診斷PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤,完成用戶程序規(guī)定的運算任務，更新有關標志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的狀態(tài)，實現(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)場輸入輸出元件或設備。4.答：PLC內(nèi)部的繼電器并不是實際的硬繼電器，而是PLC內(nèi)部的存儲單元。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，而是邏輯關系的連接，稱為“軟連接” 。當存儲單元某位狀態(tài)為 1時，相當于某個繼電

7、器線圈得電；當該位狀態(tài)為 0時，相當于該繼電器線圈斷電。軟繼電器的常開觸點、常閉觸點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 序并改動少量接線端子來改變控制功能。6、簡述可編程控制器的特點。答：高可靠性，應用靈活，編程簡單，但價格較高。 （詳細解答也可）7、可編程控制器的性能指標有哪些？答：衡量PLC的性能指標分為硬件指標和軟件指標。硬件指標包括環(huán)境溫度、濕度、抗干擾能力、使用環(huán)境和輸入輸出特性等；軟件指標包括掃描速度

8、、存儲容量、指 令功能和編程語言等。8、可編程控制系統(tǒng)與工業(yè)控制計算機、集散控制系統(tǒng)的主要區(qū)別在哪些？答：工業(yè)控制計算機適用于要求快速、實時性強、模型復雜、計算工作量大的工業(yè)對象的控制；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，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，主要側(cè)重于開關量順序控制，具有很高的可靠性和抗干擾性。9、簡述可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)及其各部分功能。答：（1）導軌：安裝PLC各類模塊的機架;（2）電源模塊：用于對 PLC供電；（3）CPU模塊：CPU模塊為系統(tǒng)的運算控制核心，根據(jù)系統(tǒng)的程序要求接收并存儲用戶程序第 4 頁（共 11 頁）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系列和當前的S7系列。S7系列可采用的編程語言如下：（1）梯形圖（LAD ； （ 2）語句表（STL）; （3）功能塊圖/邏輯功能圖（FBD; （4）標準控制語言（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，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，主要側(cè)重于開關量順序控 制。13、工業(yè)控制計算機和可編程控制系統(tǒng)有何區(qū)別？答：工業(yè)控制計算機適用于要求快速、實時性強、模型復雜、計算工作量大的工業(yè)對象的控制；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)設計中最為重要的原則是什么?答：在PLC控制系統(tǒng)設計中最為重要的原則是滿足控制對象的控制要求、確?？刂葡到y(tǒng)的安全可靠性、簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。三、請寫出以下指令表對應的梯形圖（每小題8 分，共 16 分）LDX000ORY001ANIX003ANIY002OUTY001LDX002ORY002ANIX0031.2.ANIOU

11、TENDY001Y0022.ORX001LDANDLDIANDORBORANBOROUTENDX000X001X002X003X004X005X006X003Y000X0D2X003Y000 oX004V-X005X006<003第6頁（共11頁）LD10.13.第8頁（共11頁）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、請寫出以下梯形圖對應的指令表（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（共11頁）A MO.1第12頁（共11頁）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、計算題（共14分）1.三菱電機FX2-40MR基本單元，其輸入/輸出點數(shù)為24/16，用戶程序為1000步基本指令，PLC運行時不連接上位計算機等外設。I/O掃描速度為O.O3ms/8點，用戶程序的掃描速度取 O.74卩s/步，自診斷所需時間設為O.96ms，試計算一個掃描周期所需的時間為多少?1.解：掃描I/

14、O的時間：T1=O.O3ms X 4O/8 點=O.15ms掃描程序的時間:T2=O.74 卩 sx 1OOO 步=O.74ms自診斷的時間:通信的時間：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其中模擬量擴展模塊以 2字節(jié)遞增的方式來分配地址。請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（共11頁）2.答案主機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、設計題1、一臺三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制的電路如下圖（a）所示；PLC控制的接線如圖（b）所示。當按下正向啟動按鈕SB,電動機正轉(zhuǎn)；當按下反向啟動按鈕SB，電動機反轉(zhuǎn)；停機時按下停機按鈕 SB。過載是熱繼電器FR動作，電動機停止。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）電動機正反轉(zhuǎn)控制電路圖（b） PLC控制接線圖表 電動機正反轉(zhuǎn)控制電路I/O分配表KR10,0熱保護常囲融點SB3id. 1序止按鈕，常閉觸點.SB1rd. 2正向起動按a,常開觸點SB210+3反向起動按鈕，常開粧點KM1正向運行接觸器線圈KM21反向運行接觸器線圈1、（1）選西門子S7-200的plc（也可以選其它型號PIC）10.1Q4U-Q4jO< Hlao1D.1Q4jOH>.3u-24.1< HQ41圖電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的PLC控制程序2、兩臺電動機的關聯(lián)控制：在某機械裝置上裝有兩臺電動機。當按

19、下正向起動按鈕SE2,電動機一正轉(zhuǎn)；當按下反向起動按鈕 SE3，電動機一反轉(zhuǎn)；只有當電動機一運行時，并按下起動按鈕SE4,電動機二才能運行，電動機二為單向運行；兩臺電動機有同一個按鈕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）關聯(lián)控制功能的I/O分配表SB1I0.0總停按鈕，常閉觸點SB2I0.1電動機一正轉(zhuǎn)起動按鈕，常開觸點SB3I0.2電動機一反轉(zhuǎn)起動按鈕，常開觸點SB4I0.3電動機二起動按鈕，常開觸點KM1Q2.1電動機一正轉(zhuǎn)運行KM2Q2.2電動機一反轉(zhuǎn)運行KM3Q2.3電動機二運行（2）選西門子S7-200的plc（也可以選其它型

20、號 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圖電動機關聯(lián)控制的PLC控制程序3、用接在輸入端的光電開關 SB1檢測傳送帶上通過的產(chǎn)品，有產(chǎn)品通過時 警信號，用外接的開關 SB2解除報警信號。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I/O通道；（2）選擇PIc，畫出梯形圖；（3）寫出對應的指令表程3、（ 1）產(chǎn)品檢測控制電路I/O分配表SB1I0.0光電開關，常開觸點SB2I0.1解除報警開關，常閉觸點Q0.0報警信號T37時

21、間繼電器（2）選西門子S7-200的plc（也可以選其它型號 PIc）100- prT：S7 fO 10M M/H )圖產(chǎn)品報警檢測的PLC控制程序4、下圖是小車自動往返運動的主電路和繼電器控制電路圖。其中 的主觸點改變進入電機的三相電源的相序，即可改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向。 KMI和KM2的線圈斷電，電動機停轉(zhuǎn)。工作時，按下右行起動按鈕 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)運行和反轉(zhuǎn)運行的交流接觸器。用KMI和KM2圖中的FR是熱繼電器，在電動機過載時，它的常閉觸點斷開，使SB2或左行起動按鈕SB3后，要求小車在左限位開關 SQ1和右限位開關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往返運動的繼電器控制電路圖4、（ 1）小車自