可编程控制器技术(西门子)期末复习题

可编程控制器技术(西门子)期末复习题一、填空题1.西门子可编程控制器（PLC）按照结构形式可分为整体式和模块式两种。整体式PLC将CPU、I/O接口等部件集成在一个机壳内；模块式PLC则通过机架和模块组合而成，便于扩展和维护。2.S7300系列PLC的中央处理单元模块是系统的核心，其中用于计数功能的是计数器（C），用于定时功能的是定时器（T）。例如，计数器可以对外部脉冲信号进行计数，定时器可以实现时间的定时控制，像风机定时启动、停止等。3.在西门子PLC中，输入继电器（I）用于接收外部设备的输入信号，输出继电器（Q）用于驱动外部负载。如按钮的按下或松开信号会使对应的输入继电器状态改变，而输出继电器状态的改变可以控制电机的启停。4.梯形图中，常开触点的图形符号是─||─，常闭触点的图形符号是─|/|─。常开触点在输入信号为“1”时闭合，常闭触点在输入信号为“1”时断开。5.西门子PLC的程序结构主要由组织块（OB）、功能块（FB）和功能（FC）组成。组织块是程序的主框架，负责操作系统的启动和循环执行；功能块有自己的存储区（背景数据块），可以被多次调用；功能是无存储区的代码块，可在不同程序中复用。6.数据块（DB）主要用于存储用户数据，可分为共享数据块和背景数据块。共享数据块可被多个块访问，背景数据块与功能块相对应，用于存储功能块的内部数据。7.指令表（STL）是西门子PLC的一种编程语言，MOVB10，MB10的指令功能是将立即数10传送到字节类型的存储单元MB10中。其中“MOV”表示传送指令，“B”表示字节类型。8.在S7200SMART中，SM表示特殊存储器，它为用户提供了一些特殊的系统状态和控制信息。例如SM0.0始终为“1”，可作为程序的始终运行条件。9.模拟量输入模块可将外部的模拟信号（如温度、压力等）转换为数字量信号，供PLC进行处理；模拟量输出模块则将PLC处理后的数字量信号转换为模拟信号，用于控制调节阀、变频器等设备。10.通信协议是保证不同设备之间进行通信的规则，西门子PLC常用的通信协议有MPI（多点接口）、PROFIBUS和工业以太网。MPI主要用于小型系统的通信连接，PROFIBUS具有高速、稳定的特点，适用于工业现场设备的通信，工业以太网则用于构建企业级的自动化网络。二、选择题1.西门子S71200PLC的编程语言不包括（D）A.梯形图（LAD）B.功能块图（FBD）C.指令表（STL）D.汇编语言解析：西门子S71200PLC支持梯形图、功能块图、指令表等编程语言，而汇编语言并不是其支持的语言，所以选D。2.以下关于PLC说法正确的是（B）A.PLC只能用于工业控制，不能用于民用领域B.PLC具有可靠性高、抗干扰能力强的特点C.PLC的程序不能修改D.PLC不需要电源解析：PLC不仅可用于工业控制，在民用领域如智能家居等也有应用；PLC的程序可以根据实际需求进行修改；PLC需要电源来正常工作。而PLC采用了多种抗干扰技术，具有可靠性高、抗干扰能力强的特点，所以选B。3.在梯形图中，串联电路块的并联连接应使用（C）指令。A.ANDB.ORC.ORBD.ANB解析：AND用于单个触点的串联，OR用于单个触点的并联，ANB用于并联电路块的串联，ORB用于串联电路块的并联，所以选C。4.S7300PLC中，定时器的定时时间由（A）决定。A.定时器的设定值和时基B.定时器的编号C.CPU的扫描周期D.输入信号的频率解析：定时器的定时时间等于设定值乘以时基，与定时器编号、CPU扫描周期和输入信号频率无关，所以选A。5.数据块DB1.DBW0表示（B）A.数据块DB1的第0个字节B.数据块DB1的第0个字C.数据块DB1的第0个双字D.数据块DB1的第0位解析：DBW表示数据块中的字，所以DB1.DBW0表示数据块DB1的第0个字，选B。6.下列哪种不属于PLC的输出类型（D）A.继电器输出B.晶体管输出C.晶闸管输出D.电容输出解析：PLC的常见输出类型有继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出，电容输出不属于PLC的输出类型，选D。7.PROFIBUS通信协议的传输速率最高可达（C）A.9.6kbpsB.187.5kbpsC.12MbpsD.100Mbps解析：PROFIBUS通信协议的传输速率最高可达12Mbps，选C。8.在S7200SMART中，定时器T37的时基为（B）A.1msB.10msC.100msD.1s解析：S7200SMART中，T32T37定时器时基为10ms，所以选B。9.当PLC的输入继电器I0.0接通时，对应的内部电路状态是（A）A.常开触点闭合，常闭触点断开B.常开触点断开，常闭触点闭合C.常开和常闭触点都闭合D.常开和常闭触点都断开解析：输入继电器接通时，其常开触点闭合，常闭触点断开，选A。10.西门子PLC中，用于将二进制数转换为十进制数的指令是（C）A.BCDBINB.SHRC.BINBCDD.SHL解析：BCDBIN是将十进制数转换为二进制数，SHR是右移位指令，SHL是左移位指令，BINBCD是将二进制数转换为十进制数，选C。三、判断题1.PLC采用循环扫描工作方式，即从第一条指令开始，按顺序逐条执行用户程序，直到最后一条指令，然后又返回第一条指令开始下一轮扫描。（√）解析：PLC的工作方式就是循环扫描，不断循环执行用户程序，该说法正确。2.输入继电器（I）可以由程序驱动，也可以由外部输入信号驱动。（×）解析：输入继电器只能由外部输入信号驱动，不能由程序驱动，所以该说法错误。3.梯形图中的触点可以多次重复使用。（√）解析：在梯形图中，触点可以根据需要多次使用，不影响程序的逻辑，该说法正确。4.定时器的当前值在定时过程中会不断减小。（×）解析：定时器在定时过程中，当前值是从0开始不断增大，直到达到设定值，所以该说法错误。5.功能块（FB）调用时必须指定背景数据块。（√）解析：功能块有自己的背景数据块，调用时必须指定对应的背景数据块来存储其内部数据，该说法正确。6.数据块中的数据在PLC掉电后会全部丢失。（×）解析：如果数据块设置了断电保持功能，其中的数据在PLC掉电后不会丢失，所以该说法错误。7.指令表（STL）编程比梯形图编程更直观、易懂。（×）解析：梯形图更接近电气控制线路图，比较直观、易懂，指令表相对抽象，所以该说法错误。8.模拟量输入模块的分辨率越高，转换精度越高。（√）解析：分辨率越高，能够区分的最小模拟量变化就越小，转换精度也就越高，该说法正确。9.MPI通信协议只能实现西门子PLC之间的通信。（×）解析：MPI通信协议不仅可以实现西门子PLC之间的通信，还可以连接编程设备、人机界面等，所以该说法错误。10.在PLC程序中，使用跳转指令可以改变程序的执行顺序。（√）解析：跳转指令能够根据条件使程序跳转到指定的地址继续执行，从而改变程序的执行顺序，该说法正确。四、简答题1.简述PLC的特点。可靠性高：PLC采用了一系列的硬件和软件抗干扰措施，如光电隔离、滤波电路、看门狗定时器等，保证了在恶劣的工业环境下稳定运行。抗干扰能力强：能够有效抵抗电磁干扰、电源波动等外界干扰因素，确保系统的正常工作。编程简单：常用的编程语言如梯形图，类似于电气控制线路图，易于理解和掌握，即使是没有专业编程知识的电气技术人员也能快速上手。功能强大：具有逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理、通信等多种功能，可以满足不同工业控制场合的需求。维护方便：模块化的设计使得PLC的维修和更换非常方便，当某个模块出现故障时，只需更换相应的模块即可。扩展性好：可以通过增加输入输出模块、通信模块等，方便地扩展系统的功能和规模。2.简述梯形图的编程规则。触点的使用规则：触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上，因为PLC是按从左到右、从上到下的顺序扫描程序的。此外，触点可以无限次使用。线圈的使用规则：线圈只能接在梯形图的最右边，不能直接与左母线相连，也不能将多个线圈串联。触点与线圈的连接：触点可以串联或并联，串联触点越多，逻辑“与”的条件越多；并联触点越多，逻辑“或”的条件越多。程序的编写顺序：一般按照控制要求和逻辑关系，从简单到复杂，从上到下、从左到右依次编写程序。编号的使用：每个触点、线圈等都有唯一的编号，编程时要正确使用编号，确保程序的正确性。3.说明定时器和计数器的工作原理。定时器工作原理：定时器是根据时基和设定值来进行定时的。时基是定时器的计数单位，例如1ms、10ms、100ms等。当定时器的启动条件满足时，定时器开始计时，当前值从0开始按照时基的时间间隔递增。当当前值达到设定值时，定时器的输出触点动作，常开触点闭合，常闭触点断开。若定时器的启动条件消失或复位条件满足，定时器当前值清零，输出触点恢复初始状态。计数器工作原理：计数器是对外部脉冲信号进行计数的。当计数器的计数输入端有脉冲信号输入时，计数器的当前值加1。当当前值达到设定值时，计数器的输出触点动作。计数器也有复位端，当复位条件满足时，计数器的当前值清零，输出触点恢复初始状态。计数器分为加计数器（CU）、减计数器（CD）和加减计数器（CU/CD）。加计数器对输入脉冲进行累加计数，减计数器对输入脉冲进行递减计数，加减计数器可以根据不同的控制信号进行加计数或减计数。4.简述西门子PLC通信的基本步骤。硬件连接：首先要根据所选的通信协议，正确连接通信接口。例如，使用MPI通信时，要将PLC的MPI接口通过MPI电缆连接到编程设备或其他通信设备；使用PROFIBUS通信时，要使用PROFIBUS电缆和终端电阻，并正确设置网络拓扑结构。通信参数设置：在编程软件中设置通信参数，包括通信波特率、站地址、通信协议类型等。不同的通信协议有不同的参数设置要求，要根据实际情况进行正确设置。编程实现通信功能：根据通信需求编写程序来实现数据的发送和接收。例如，使用发送指令将本地数据发送到其他设备，使用接收指令接收其他设备发送过来的数据。在程序中要处理好数据的格式、长度和校验等问题，确保通信的准确性。调试和监控：完成硬件连接和程序编写后，进行调试和监控。通过编程软件的监控功能，查看通信状态和数据传输情况，检查是否存在通信故障。如果出现问题，要逐步排查硬件连接、参数设置和程序逻辑等方面的问题，直到通信正常。五、程序设计题1.设计一个简单的西门子S7200SMARTPLC控制程序，实现当输入I0.0接通3秒后，输出Q0.0接通，当输入I0.0断开时，输出Q0.0立即断开。```ladderNetwork1:启动计时LDI0.0TONT37,+300//时基10ms，3秒即300倍时基Network2:输出控制LDT37AI0.0=Q0.0```解析：在第一个网络中，当输入I0.0接通时，定时器T37开始计时，设定值为300（对于时基10ms的定时器，300就代表3秒）。在第二个网络中，当定时器T37计时到3秒并且输入I0.0仍然接通时，输出Q0.0接通。当输入I0.0断开时，定时器T37复位，输出Q0.0立即断开。2.编写一个程序，使用S7300PLC实现对输入脉冲信号I0.1的计数，当计数值达到10时，输出Q4.0接通，同时计数器复位重新开始计数。```ladderNetwork1: