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

電大可編程控制器應(yīng)用期末復(fù)習(xí)模擬試卷及叁考答案

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—十一進(jìn)制進(jìn)行編號(hào)。（八十）

2.PLC的狀態(tài)元件中_（S2?S9）一用于初始狀態(tài).（S2?S9）

3.描述PLC的主要技術(shù)指標(biāo)有、、、、和特殊功能模塊六種。

（I/O總點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)容量掃描速度內(nèi)部寄行豁編程語(yǔ)宮與指令系統(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(shuō)明下列指令意義。

MOVRST

ORBL0

1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，能夠描述繼電豁觸點(diǎn)的和等各種連接.（串聯(lián)并聯(lián)）

8、PLC具有和功能，完成對(duì)模擬后的控制與調(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）

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）

10、模塊是可編程序控制器系統(tǒng)的運(yùn)算控制核心。（CPI）

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(lái)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(lái)將控制的低電平信號(hào)轉(zhuǎn)報(bào)為控制設(shè)備所需的電壓或電流信號(hào),（微處理器）

15、是在微處理器與I/O回路之間采用的防干擾措施。（電氣隔高）

16、S7-300/S4-400可以通過(guò)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)（G0）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、PROFIBUS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(lái)。（集散控制系統(tǒng)）

二、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)，硬件主要由微處理耨（CPU）,存儲(chǔ)器'采用掃描工作方式的"0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

CPU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，I響序逐條地執(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(guò)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。掃璃周期的長(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,可編程控制器佛形圖編程規(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）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）不宜使用雙貨圈輸出。

4.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)？

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“軟繼電粉”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)繼電器線圈得電；當(dāng)該位狀態(tài)為。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(wú)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(guò)修改控制器件和接線來(lái)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(guò)修改PLC程

序并改動(dòng)少量接線端子來(lái)改變控制功能。

6、簡(jiǎn)述可塌程控制器的特點(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)狗哪些？

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、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、筒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

和數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的狀態(tài)和叁散，診斷PIC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤，完成用戶程序加定的運(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CPU模板與現(xiàn)場(chǎng)輸入\輸出元件或設(shè)備。

10、PLC配式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)索于回路調(diào)節(jié)功能；可嬪程控制系統(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?？刂葡到y(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，6分)

LDxooo

0RY001

ANIX003

ANIY002

OUTY001

LDX002

ORY002

ANIX003

ANIY001

OUTY002

END

1.

X003Y002Y001

XQOO

4/d

YOO1

X002XOO3、

/

4/

YOO2

XQO3

3.

LD10.1

A10.2

AN10.3

MO.0

LDN10.1

010.2

010.3

A10.4

NOT

MO.1

110.210.3MOO

II-(I

10.4M0.1

|—|NOT|~~(I

10.3

H

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）

LDIXO

ANDX1

LDX2

ANIX3

ORB

ANDX4

LDIX5

ANDX7

LDX6

ANIM3

ORB

ANB

ANIX10

ANDX11

OUTTO

K100

ANDTO

OUTY2

2.

2.LDXOOO

SETS20

STLS20

OUTYOOO

LDXOO1

SETS21

STLS21

OUTY002

LDX002

SETS22

STLS22

OUTY003

LDX003

SETS26

STLS26

OUTY006

LDXOO4

OUTS21

AMO.1

=Q4.1

LDNMO.0

=Q4.2

4。

MO.OIO.1M0.3

J

T5QO.O

HHHM

M0.4Q0.1

HI--(I

LDMO.0

ANIO.1

=MO.3

AT5

=QO.0

ANMO.4

=QO.1

5.

O.l10.2Q2.1

H-HI-

■^020

。3丁10.4Q2.2

LD10.3

AC20

ONt10.1

AIO.2

=02.1

LDN10.1

AC20

0IO.3

ANIO.4

=02.2

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0.03ms/8點(diǎn)，用戶程序的掃描速度取0.74ns/步，自診斷所需時(shí)間設(shè)為0.96ms,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/O的時(shí)間：T1=0.03msX40/8^=0.15ms

掃描程序的時(shí)間：T2=0.74usX1000步=0.74ms

自診斷的時(shí)間：T3=0.96ms

通信的時(shí)間：14=0

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(lái)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/D04DI8AI4/A01DI4/D04AI4/A01

DC24VDC24V12位DC24V12位

I0.000.0I3.0Q3.0

IO.1Q0.113.1Q3.1

I3.2Q3.2

????????????I3.3Q3.3

I3.4Q3.4

11.5Q1.5I3.5Q3.5

I3.6Q3.6

I3.7Q3.7

1.答案

模塊1模塊2模塊3模塊4模塊5

主機(jī)CPU224DI4/D04DI8AI4/A01D08AI4/A01

DC24VDC24VDC24V

I0.000.0I2.0Q2.0I3.0AIWOAQWO03.0AIW8AQW2

I0.100.112.1Q2.1I3.1AIW2Q3.1AIW10

I2.2Q2.2I3.2AIW403.2AIW12

????????????I2.3Q2.3I3.3AIW603.3AIW14

I3.403.4

11.501.5I3.5Q3.5

I3.6Q3.6

I3.703.7

2、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。

模塊2模塊3模塊4模塊5

模塊1EM221

主機(jī)EM222EM235EM223EM235

DI8

CPU224D08AI4/A01DI4/D04AI4/A01

DC24V

DC24V12位DC24V12位

I0.0Q0.0Q2.0AIW8A0W2

I0.1Q0.102.1AIW10

Q2.2AIW12

........Q2.3AIW14

02.4

11.5Q1.1Q2.5

02.6

Q2.7

2.答案

主機(jī)I/O模塊1"。模塊21/0模塊31/0模塊41/0模塊51/0

10.0Q0.012.0Q2.0AIWOAQWOI3.0Q3.0AIW8A0W2

10.1Q0.112.102.1AIW213.103.1AIW10

12.2Q2.2AIW4I3.2Q3.2AIW12

........12.3Q2.3AIW6I3.303.3AIW14

12.4Q2.4

11.501.112.602.5

12.602.6

12.7Q2.7

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SBg過(guò)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通道;

（2）選擇plc,畫出梯形圖。

圖（a）電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路圖（b）PLC控制接線圖

1、（1）*電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路I/0分配混

KR10.0熱保護(hù)常閉觸點(diǎn)

5B310.1停止按鈕，常閉觸點(diǎn)

SB110.2正向起動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)

SB210.3反向起動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)

KM104.0正向運(yùn)行接觸器線圈

KM204.1反向運(yùn)行接觸器線圖

（2）選西門子S7-200的plc（也可以選其它型號(hào)plc）

Q4.0

(H

圖電為機(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)按下正向起動(dòng)按鈕SB?,電動(dòng)機(jī)一正轉(zhuǎn)；當(dāng)按下反向起動(dòng)按鈕SB：“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SB,,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SBi控制停止。按

照上述工作要求：（1）分配"0通道；（2）選擇plc,畫出梯形圖。

2、（1）關(guān)聯(lián)控制功能的I/O分配表

SB110.0總停按鈕，常閉觸點(diǎn)

SB210.1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)

KM102.1電動(dòng)機(jī)一正轉(zhuǎn)運(yùn)行

KM202.2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（也可以選其它型號(hào)plc）

加l

TH

Q

T2.1JI

_

42

H

2

QT2H

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(guò)的產(chǎn)品，有產(chǎn)品通過(guò)時(shí)SB1為常開狀態(tài)，如果在10s內(nèi)沒有產(chǎn)品通過(guò)，由輸出電路發(fā)出報(bào)

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I/O通道；（2）選擇plc,畫出梯形圖；（3）寫出對(duì)應(yīng)的指令表程

序。

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)

SB210.1解除報(bào)警開關(guān)，常閉觸點(diǎn)

00.0報(bào)警信號(hào)

T37時(shí)間繼電器

(2)選西門子S7-200的plc(也可以選其它型號(hào)plc)

1001衛(wèi)

HTUN

IOO-IPF

T37ioiooo

HI/I)

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

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。圖中的FR是熱繼電器，在電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，它的常閉觸點(diǎn)斷開，使

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

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：G)分配I/O通道；(2)選擇plc,畫出梯形圖。

圖小車自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)的繼電器控制電路圖

4、(1)小車自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)控制電路I/O分配表

SB1I0.2停止按鈕，常閉觸點(diǎn)

SB2I0.0右行起動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)

SB3I0.1左行起動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)

SQ1I0.3左限位開關(guān)，常開觸點(diǎn)

SQ2I0.4右限位開關(guān)，常開觸點(diǎn)

FRI0.5熱保護(hù)，常閉觸點(diǎn)

KM1Q