2025年可编程控制器技术西门子期末复习题测试卷附答案

2025年可编程控制器技术西门子期末复习题测试卷附答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.西门子S7-1500PLC的CPU1515-2PN支持的最大本地I/O点数为（）。A.512点B.1024点C.2048点D.4096点2.在TIAPortalV18编程软件中，用于定义全局数据块（DB）的存储区域属性时，“优化的块访问”选项开启后，数据访问方式为（）。A.绝对地址访问B.符号访问C.位操作访问D.指针间接访问3.西门子PLC中，用于处理周期性中断的组织块是（）。A.OB1B.OB35C.OB100D.OB824.S7-1200PLC的模拟量输入模块SM1231AI4×16位支持的信号类型不包括（）。A.0-10V电压B.4-20mA电流C.PT100热电阻D.±5V电压5.以下PROFINET通信的报文类型中，适用于实时性要求最高的I/O数据交换的是（）。A.非实时（NRT）B.实时（RT）C.同步实时（IRT）D.等时实时（IRT）6.在梯形图编程中，“RS”复位优先触发器的输出Q在（）时保持高电平。A.S=1，R=0B.S=0，R=1C.S=1，R=1D.S=0，R=07.西门子PLC的系统存储区中，“M”表示（）。A.输入过程映像B.输出过程映像C.位存储区D.定时器存储区8.若需要将S7-1500PLC的CPU设置为“STOP”模式时仍保持部分数据不丢失，应使用（）。A.保持性存储器（RetentiveMemory）B.超级电容C.锂电池D.闪存（Flash）9.MODBUSRTU通信中，校验码采用的是（）。A.CRC-16B.CRC-32C.奇偶校验D.海明码10.在SCL（结构化控制语言）编程中，“var:=10+52;”的运算结果是（）。A.20B.30C.15D.25二、填空题（每空1分，共20分）1.西门子S7-1200PLC的CPU1214C最多可扩展______个信号模块或通信模块。2.TIAPortal软件中，“在线与诊断”功能可通过______按钮（图标）快速访问。3.西门子PLC的“过程映像区”分为输入过程映像（______）和输出过程映像（______）。4.S7-1500的系统功能（SFC）“SFC14(DPRD_DAT)”用于从______读取数据。5.PROFIBUS-DP的最大传输速率为______Mbps，最大节点数为______个（带中继器时）。6.梯形图中的“上升沿检测指令”符号为______，其功能是在输入信号由______变______时输出一个扫描周期的高电平。7.西门子PLC的定时器类型包括______（TON）、______（TOF）和保持型接通延时定时器（TONR）。8.在硬件组态中，模拟量输入模块的“量程卡”设置决定了模块支持的______类型（如电压、电流、热电阻）。9.若需要将两个S7-1500PLC通过S7通信交换数据，需在发送端调用______（SFB）或______（SFC）实现数据发送。10.西门子PLC的“强制”功能可通过______（软件工具）对输入/输出点进行强制操作，强制状态保存在______中。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.S7-1500PLC的所有CPU均支持PROFINET和PROFIBUS双接口。（）2.在TIAPortal中，“符号表”可同时定义全局符号和局部符号。（）3.梯形图中的“ENO”输出仅在指令执行无错误时为1。（）4.西门子PLC的“循环中断组织块OB35”的执行周期可通过系统块（SDB）设置。（）5.模拟量输入模块的分辨率越高，测量精度一定越高。（）6.PROFINETIRT通信的抖动时间可控制在微秒级，适用于伺服驱动同步控制。（）7.在SCL语言中，“IFa>10THENb:=TRUE;END_IF;”是合法的条件判断语句。（）8.西门子PLC的“保持性存储器”仅在CPU断电时保持数据，上电后需重新初始化。（）9.MODBUSTCP通信的端口号默认是502，采用TCP/IP协议栈。（）10.编写PLC程序时，必须将所有逻辑放在OB1中执行，其他组织块不可调用FB/FC。（）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述西门子S7-1500PLC的硬件组成及各部分功能。2.说明TIAPortal软件中“离线编程”与“在线编程”的区别，并列举3种在线修改程序的注意事项。3.对比分析西门子PLC中“全局数据块（DB）”与“背景数据块（DI）”的区别。4.解释PROFINET通信中的“设备名称”与“IP地址”的作用，并说明如何在硬件组态中为ET200SP分布式I/O模块分配这两个参数。5.简述西门子PLC程序的调试步骤（从下载程序到运行测试），并说明如何使用“监视变量表”诊断输出异常问题。五、综合应用题（每题10分，共20分）1.设计一个基于S7-1200PLC的三相异步电动机正反转控制程序（梯形图），要求：输入信号：正转按钮SB1（I0.0）、反转按钮SB2（I0.1）、停止按钮SB3（I0.2）、热继电器FR（I0.3）；输出信号：正转接触器KM1（Q0.0）、反转接触器KM2（Q0.1）；控制要求：正反转互锁、停止优先、过载保护（FR动作时切断所有输出）。2.某工厂需搭建一个由S7-1500PLC（CPU1516-3PN/DP）作为主站，3台ET200MP分布式I/O站（分别安装DI16×DC24V、DQ16×DC24V/0.5A、AI8×16位模块）组成的PROFINET网络。请描述硬件组态与网络配置的具体步骤（需包含设备选型、网络拓扑设置、模块参数配置、通信报文定义）。--答案一、单项选择题1-5：DBBCC6-10：ACAAA二、填空题1.82.在线（地球图标）3.I区；Q区4.分布式I/O5.12；1266.P；0；17.接通延时定时器；断开延时定时器8.输入/输出信号9.SFB15(DPWR_DAT)；SFC65(X_SEND)10.强制表；CPU内存三、判断题1.×（部分CPU仅支持单接口）2.√3.√4.×（通过OB35的属性直接设置周期）5.×（还需考虑量程和干扰）6.√7.√8.×（保持性存储器在断电后仍保持数据，需在OB100中初始化）9.√10.×（其他OB块可调用FB/FC）四、简答题1.硬件组成包括：CPU模块（核心运算与控制）、信号模块（DI/DQ/AI/AQ，实现I/O信号转换）、通信模块（如CM/CP，支持PROFINET/PROFIBUS等协议）、电源模块（提供24V直流供电）、接口模块（IM，用于扩展分布式I/O）、导轨（固定模块）。各模块通过背板总线通信。2.离线编程：在PC与PLC断开时编写、修改程序，修改后需下载至PLC；在线编程：PC与PLC连接时直接修改运行中的程序。注意事项：①确保CPU处于“STOP”模式或允许在线修改（部分模式需确认）；②避免修改正在执行的逻辑（如循环中断块）；③备份原程序，防止修改失败导致停机。3.全局数据块（DB）：独立于功能块（FB/FC），可被任意块调用，数据存储区需手动定义；背景数据块（DI）：与FB绑定，自动提供，存储FB的输入、输出及静态变量（STAT），每个FB对应唯一DI，调用时需指定DI。4.设备名称：PROFINET网络中设备的唯一标识（如“ET200SP_1”），用于设备发现和拓扑识别；IP地址：TCP/IP通信的逻辑地址（如192.168.0.2），用于数据路由。配置步骤：①在硬件目录中添加ET200MP接口模块（如IM155-6PNHF）；②拖拽至PROFINET网络视图，连接至CPU的PN接口；③双击ET200MP站，在“属性-以太网接口-PROFINET接口”中设置设备名称和IP地址（可选择“手动”或“DHCP”）；④分配模块槽位，设置DI/DQ/AI模块的信号类型（如DC24V、0-10V）。5.调试步骤：①检查硬件接线，确认I/O地址与程序一致；②下载程序至PLC（CPU需处于“STOP”模式）；③切换CPU至“RUN”模式，观察状态指示灯（如“RUN”灯亮）；④打开“监视变量表”，强制输入信号（如I0.0置1），观察输出变量（如Q0.0是否为1）；⑤模拟故障（如FR动作），验证保护逻辑是否触发。诊断输出异常：检查输出点Q的过程映像（Q区）是否为1，若Q区为1但实际输出灯不亮，可能是模块损坏或接线错误；若Q区为0，需检查逻辑中是否有条件未满足（如互锁、停止信号）。五、综合应用题1.梯形图程序设计要点：停止按钮SB3（I0.2）串联在正反转支路的公共端，实现停止优先；正转支路：I0.0（SB1）常闭触点与KM2（Q0.1）常闭触点串联，并联KM1（Q0.0）自锁触点，输出Q0.0；反转支路：I0.1（SB2）常闭触点与KM1（Q0.0）常闭触点串联，并联KM2（Q0.1）自锁触点，输出Q0.1；热继电器FR（I0.3）常闭触点串联在公共电源端，FR动作时断开所有输出。（注：实际梯形图需包含上述逻辑，符号正确，互锁触点方向无误。）2.硬件组态与网络配置步骤：设备选型：CPU1516-3PN/DP（主站）、ET200MP接口模块IM155-6PNHF（3台）、DI模块（6ES7521-1BL00-0AB0）、DQ模块（6ES7522-1BL00-0AB0）、AI模块（6ES7531-7NF00-0AB0）。硬件组态：打开TIAPortal，新建项目，添加S7-1500站点，插入CPU模块；在“硬件目录”中找到ET200MP的IM155-6PNHF，拖拽至PROFINET网络视图，连接至CPU的PN接口（如PN/IE_ETH0）；重复操作添加3台ET200MP站，分别在各站的槽位1插入DI、DQ、AI模块。网络拓扑设置：右键点击PROFINET网络，选择“分配设备名称”，为每台ET200MP设置唯一名称（如“ET200MP_DI”“ET200MP_DQ”“ET200MP_AI”）；在“以太网接口”属性中设置IP地址（如192.168.0.10、192.168.0.11、192.168.0.12），子网掩码255.255.255.0。模块参数配置：双击DI模块，设置“输入类型”为“DC24V”，“电气隔离”为“组隔离”；DQ模块设置“输出类型”为“DC24