第五章 可编程控制器习题及答案.doc

第五章 可编程控制器习题一、填空1. PLC梯形图程序中的继电器是由PLC的内部存储单元位来模拟的，因此又称为虚拟继电器或逻辑继电器。2. PLC主要由CPU、输入模块、输出模块、通讯口和存储器组成。3. 在用户梯形图程序未执行时PLC要循环执行内部处理和通讯处理两个过程。4. 在用户梯形图程序执行时PLC要循环执行内部处理、通讯处理、输入处理、程序执行和输出处理五个过程。5. 如果用PLC输出一个方波信号，则该方波信号的最短周期为两个扫描周期。6. 梯形图每一行都是从左边母线开始，线圈或功能块放在最右边。触点不能放在线圈或功能块的右边。7. 用一外部设备向PLC输入了60个频率为2000Hz的方波脉冲，假设已知PLC的扫描周期为2mS，且PLC进行第一次扫描时刚好遇到输入信号的第一个上升沿，若PLC对该信号进行计数，则计数值应为15。有待验证！8. 对于汇点式PLC直流输入模块，若输入信号有触点型输入也有PNP型输入，则输入必须采用共源连接方式。9. 对于汇点式PLC直流输入模块，若输入信号有触点型输入也有NPN型输入，则输入必须采用共地连接方式。10. 对于汇点式PLC直流输入模块，若输入信号全是触点型输入，则输入既可采用共源连接方式也可采用共地连接方式。11. 晶体管输出型PLC只能驱动直流负载。12. 晶闸管输出型PLC只能驱动交流负载。13继电器输出型PLC既可驱动直流负载又可驱动交流负载。14. S7-200系列PLC编址方式有位编址、字节编址、字编址和双字编址四种。15. 在一个扫描周期中，若正在执行程序期间输入状态发生了变化，则输入映像寄存器的内容不会发生改变。16. PLC的输入输出电路中的光电隔离是用于抑制干扰的措施之一。17. PLC的输入单元通常有直流输入、交流输入和交直流输入3种类型。18. PLC的输入采样阶段的任务是将所有输入设备的当前状态保存到输入映像寄存器中。19. 输入采样阶段执行完毕后，输入刷新的结果将一直保持到下一次输入刷新时。20. PLC在用户执行阶段的结果是将输出映像寄存器刷新。21. PLC梯形图程序中的线圈由内部存储器的一个位表示。22. PLC的梯形图程序是按扫描方式执行的。二、选择1. 如图所示梯形图程序执行是Q0.0的波形为（D）。Q0.0Q0.0（A）始终为低电平 （B）始终为高电平 （C）周期为一个扫描周期的方波信号（D）周期为两个扫描周期的方波信号2. 下面是四个触点信号输入到一个PLC直流输入电路中的电路图，哪一个是错误的。（C）（A） （B）（C） （D）3. PLC的实际输出状态取决于（A）。（A）输出锁存器的状态 （B）输出映像寄存器的状态（C）程序执行阶段的结果 （D）用户程序的内容。4下列那一句话对PLC输出的描述是正确的。（C）（A）输出映像寄存器的状态在程序执行阶段保持不变。（B）输出锁存器的状态在输出刷新阶段保持不变。（C）输出映像寄存器的状态在输出刷新阶段保持不变。5. 下列哪种输入形式不必考虑传感器电源的极性。（A）（A）全是触点型 （B）全是PNP型（C）全是NPN型 （D）PNP、NPN及触点混合型6. 在用户程序尚未执行时PLC（B） （A）在输入采样、用户程序执行和输出刷新间循环（B）在内部处理和通讯服务间循环（C）执行完内部处理和通讯服务后等待执行用户程序（D）在内部处理、通讯服务、输入采样、用户程序执行和输出刷新间循环7. PLC在输入采样阶段执行的是（B）（A）用户程序（B）系统程序（C）初始化程序（D）通讯服务三、判断。1. PLC梯形图中的继电器同继电器型输出模块中的继电器是一样的。（） 梯形图中的继电器只是一个由存储器来模仿的虚拟继电器，而继电器型输出模块中的继电器是一个电路元件，看得见摸得着。2. PLC梯形图中继电器线圈的使用次数没有限制。（） 一般的PLC均限制了对同一线圈的重复使用。3. PLC梯形图中继电器触点的使用次数没有限制。（）4. 在同一梯形图中继电器线圈通常不能多次使用。（）5. 假设PLC允许双线圈输出，无需用特殊指令就可以使PLC输出比扫描周期更短的脉冲信号。（） 利用普通指令产生输出脉冲时，必须受扫描周期的限制，必须经历至少2个扫描周期才能产生一个周期的信号。6. 如果不使用特殊指令，PLC不可能产生比扫描周期更短的脉冲。（）27. PLC绝不可能采集到持续时间比扫描周期更短的脉冲输入信号。（）3 如果脉冲出现时，PLC正好工作于输入刷新阶段，则会采集到该脉冲，即便其持续时间比扫描周期更短。8. PLC可能采集到比扫描周期更短的脉冲信号。（）9. 一个脉冲信号能可靠输入PLC的条件是脉冲持续时间大于PLC的扫描周期。（）10. 在设计直流输入型PLC的输入电路时，若只有触点输入则既可以采用共源连接又可以采用共地连接。（）11. 当梯形图中输出线圈通电状态发生改变时，其对应的PLC输出端子将立即跟随发生改变。（）改变了的输出线圈的状态必须等到输出刷新过后才能影响输出端子的状态。12. 利用特殊指令西门子S7-200系列PLC可以输出小于一个扫描周期的脉冲。（）13. 如果希望PLC的某个继电器在程序执行的任何时候均通电，则可以将该线圈直接连接在母线上。（）不能将继电器线圈直接同母线连接，可以用特殊继电器或未使用的继电器常闭触点来完成与母线的连接。14. PLC的工作过程以循环扫描的方式运行。（）15. PLC对输入状态的变化一般没有滞后。（） PLC是按五个阶段循环工作的，输入刷新只是其中一个阶段，当输入信号的变化发生在输入刷新以外的其他环节，则必然要延迟一段时间后才能送入PLC。16. PLC的程序执行阶段是在用户程序管理下运行的。（） 在系统程序管理下运行的。17. 用户程序体现了输入与输出间的逻辑和时序关系。（）18. 每当PLC执行完一个梯形图网络后，随即将结果输出到PLC的输出端子上，产生相应的控制动作。（）四、简答1. 简述PLC梯形图程序中的继电器的特点。在PLC梯形图中的继电器是由PLC的存储单元来模拟的，接通或断开继电器线圈就是对相应的存储单元置1或清零。使用继电器的触点就是读取存储单元的值，并根据其值决定对应触点的断开或闭合。其特点是：同一梯形图中线圈不能重复使用，而触点可以无限次被使用。2. 为什么PLC梯形图中的继电器的触点可以无限次被使用。 在PLC梯形图中的继电器是由PLC的存储单元来模拟的，接通或断开继电器线圈就是对相应的存储单元置1或清零。使用继电器的触点就是读取存储单元的值，并根据其值决定对应触点的断开或闭合，由于对存储器的读是不会有次数限制的，因此对继电器的触点也是不会有引用次数的限制的。3. 简述PLC梯形图中的继电器同电路中的继电器有什么不同。 在PLC梯形图中的继电器是由PLC的存储单元来模拟的，其触点可以无限制使用。电路中的继电器是一个实实在在的电路元件，其触点个数有限。4. PLC中点数指的是什么？ 通常只PLC输入或输出的信号数量，包括开关信号和模拟信号。有时也用于表示内部资源的数量，如内部继电器有多少点等。5. 扫描周期是什么?它主要和哪些因素有关？在用户程序执行期间，PLC完成内部处理、通讯服务、输入处理、程序执行和输出处理五个阶段一次扫描所需时间称为扫描周期。扫描周期的长短取决于处理器的速度和用户程序的大小。6. 一个开关型输入信号能可靠输入PLC的条件是什么？ 一个开关型输入信号能可靠输入PLC的条件是其持续的时间超过PLC的扫描周期。7. 一个PLC的输出端上连接了一个LED，已知PLC的扫描周期为50mS，它是否能控制LED以20Hz的频率闪烁？ PLC要使某输出所控制的LED闪烁，则该输出必须周期性的改变状态（0或1），改变的最短时间为一个扫描周期（50mS）,经过两次改变为一个闪烁周期（100mS）。也就是说闪烁的最高频率为1000/100=10Hz，不可能产生20 Hz的闪烁频率。8. 写出如图梯形图的逻辑表达式。9. 假设I0.0外接一个周期为2秒占空比为50%的方波信号，试画出如图所示梯形图程序执行时，I0.0、M0.0、M0.1和Q0.0的波形图。 五、应用1. 表中列出了下图中各元件及设备的规格，请线完成系统硬件电路设计。并设想利用这套硬件可以完成什么样的控制任务。部件名称数量规 格旋钮开关11A/600V，自锁，只有该开关闭合时，系统才开始运行。接近开关224V供电，NPN输出，最大负载能力：200mA/50VdcPLC1FP010RS，6路一公共端输入，4路一公共端继电器输出，最大负载能力：1A/220VAC或1A/30VDC。可逆电机1单相220VAC，LZ正转输入，LF反转输入，N零线开关电源185265VAC输入，24VDC输出，额定功率30W。可逆电机运行开关附：FP0输入、输出内部电路 PLC一直处于运行状态，将运行开关作为启动开关，当该开关断开时，PLC不输出控制信号，电机既不正转也不反转。当该开关闭合时，PLC根据程序规定产生相应动作。系统连线如图所示。24V电源 该硬件系统可以用来控制许多往复运动的设备，如汽车雨刮器。用两个接近开关分别作为左右限位开关，假设雨刮的初始状态在右边，接通运行开关后PLC驱动电机反转，雨刮向左刮，到达最左面时左接近开关闭合，电机正转，雨刮向右刮，碰到右限位开关后又左刮，如此往复。为了使停机状态下，雨刮处于最右面，可以通过编制相应的PLC程序来完成。2. 用S7-200的编程语言设计一个延时1小时的梯形图程序。3. 用S7-224型PLC实现定时浇花的控制系统，要求每24小时浇花一次，每次持续5分钟。写出设计说明（包括阀门选择等），绘制硬件线路图和梯形图。4. 如图所示，小车在平台上运动（由可逆电机驱动，假设功率较小，可以由PLC的输出继电器直接驱动），在平台上设置2个限位开关（常开触点型输出），设置左行、右行及停止按钮。按下左行按钮后，小车左行，遇到SQ1后停止。按下右行按钮后，小车右行，遇到SQ2后停止。任何时候，按下停止按钮后，小车停止。要求绘制出PLC控制线路及梯形图程序。5. 用PLC设计一个4路抢答器系统。设置4个抢答按钮和一个复位按钮（均为常开按钮）。所谓抢答就是通过按下自己的按钮将自己的状态灯点亮，同时去限制别人的状态灯点亮，为了实现先按者保持自己的状态灯同时限制别人的状态灯，后按下按钮者却不能限制先按下者，所以不能用按钮去限制，而只能用指示灯状态。复位按钮可以在任何时候限制所有的状态灯。设四个抢答按钮和复位按钮分别对应于S7-200的I0.0-I0.4状态等分别对应Q0.0-Q0.3，系统的梯形图程序如图所示。6. 画出如图所示梯形图中Q0.1的波形图，I0.0为一方波信号。7. 用接在I0.0上的光电开关检测传送带上通过的产品，有产品通过时I0.0接通，如果超过10S没有产品通过，则由Q0.0发出报警信号，用I0.1输入端外接一个常开按钮用于解除报警信号。试画出其梯形图程序。 8. 设计如图所示波形对应的梯形图程序。 9. 设计如图所示波形对应的梯形图程序。10. 设计如图所示波形对应的梯形图程序。 11. 在按钮I0.0按下后Q0.0接通并保持，如图所示。当I0.1输入三个脉冲后（用C1计数），T37开始定时，5S后Q0.0断开，同时C1复位。在PLC刚开始执行程序时，C1也被复位。试设计相应的梯形图程序。12. 如图所示给出了一个简单的PLC外部电路接线图和相应的用户程序（采用三菱FX系列PLC编程语言），请回答以下问题：（1）在SB1和SB3均未按下的情况下，输入映像寄存器X403、X407的状态是ON还是OFF?（2）如果只按下SB1，接触器KM能否动作？为什么？（3）如果电路和程序都不变，怎样才能让接触器KM动作？（4）给出至少两个修改方案，达到如下目的：按下SB1则KM吸合，按下SB3则KM断开。（5）程序的第2、3行的功能是什么？（6）如果将第2行中虚线框中的指令移到图中的A点，程序功能是否有差别，如果有又会是怎样的差别？（7）如果将第2、3行程序互换，程序执行结果是否绝对一致？（8）如果不使用中间继电器M100，则程序应怎样修改？13. 如图所示的梯形图程序实现了一个简单的抢答器功能。其中，X400、X401对应两个常开触点的抢答按钮，X402对应一个常开触点的复位按钮；Y430、Y431分