国开期末考试2471《可编程控制器应用》机考试题及答案

国开期末考试2471《可编程控制器应用》机考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在S7-1200系列PLC中，CPU1212C本体集成的数字量输入点数是A.6点  B.8点  C.14点  D.24点答案：B2.下列指令中，属于边沿检测指令的是A.SR  B.RS  C.R_TRIG  D.MOVE答案：C3.在TIAPortal中，用于建立PLC与HMI通信连接的默认接口是A.MPI  B.PROFINET  C.PPI  D.AS-i答案：B4.若MD20中存放双整数1600FF00FF，执行“MD20:=MD202”后，MD20的值为A.1601FE01FE  B.16007F007F  C.1600FE00FE  D.1601FF01FF答案：A5.在梯形图中，若需要实现“只要I0.0为1，Q0.0就闪烁”，应选用的定时器类别是A.TON  B.TOF  C.TP  D.TOF+TON组合答案：C6.对S7-1200而言，下列存储区中掉电保持的是A.M区全部  B.DB块中“保留”属性勾选的变量  C.L区  D.I区映像答案：B7.在SCL语言中，下列写法正确的是A.IFTemp>0THENOUT:=TRUE;END_IF;B.IFTemp>0THENOUT:=TRUE;END_IF;C.IFTemp>0THENOUT:=TRUE;ENDIF;D.IFTemp>0THENOUT:=TRUE;ENDIF;答案：A8.当ProfinetIRT网络中某个IO设备掉线时，CPU的ERRORLED状态为A.常亮红色  B.闪烁红色  C.常亮橙色  D.熄灭答案：B9.在PID_Compact指令中，用于切换自动/手动的输入引脚是A.ManualEnable  B.ManualValue  C.AutoMode  D.Reset答案：A10.若希望FB1的背景数据块在下载时不被初始化，应在块属性中勾选A.只读  B.下载保留  C.优化块访问  D.标准块答案：B二、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）11.S7-1200最多可扩展32个信号模块。  答案：×12.在梯形图中，同一线圈可以多次赋值，程序以最下方一次为准。  答案：×13.使用“移动值”指令MOVE时，源数据与目标数据长度必须一致。  答案：√14.优化DB块访问可以提高CPU扫描速度并节省内存。  答案：√15.在SCL中，FOR循环的步长只能为正整数。  答案：×16.通过Web服务器可在线备份PLC程序到本地PC。  答案：√17.系统函数块SFB4（TON）的背景数据块必须由用户手动建立。  答案：×18.若将I0.0强制为1，则程序中所有对I0.0的读取均返回1。  答案：√19.在Profinet网络中，设备名称必须唯一，IP地址可重复。  答案：×20.高速计数器HSC1的计数频率最高可达100kHz。  答案：√三、填空题（每空2分，共20分）21.在S7-1200中，系统存储器位“__CLK1s__”每1s翻转一次，常用于闪烁电路。22.若MD50的值为160000000A，执行“__SHL(MD50,3)__”后，MD50变为1600000050。23.在梯形图中，若需要调用函数块FB10，必须为其指定一个__背景数据块__。24.使用“__PEEK__”指令可以读取I/O外设地址，而无需经过过程映像。25.当CPU进入STOP模式时，所有过程映像区被__冻结__。26.在PID_Compact中，积分时间越大，积分作用越__弱__。27.若希望将实数3.1415转换为双整数，应使用指令“__ROUND__”。28.在Profinet接口属性中，勾选“__启用介质冗余__”可实现MRP环网冗余。29.通过__Trace__功能可记录最多16个变量随时间变化的曲线。30.在OB100中编写的程序，将在CPU__暖启动__时执行一次。四、综合应用题（共50分）【一】电机星三角降压启动控制（20分）控制要求：1.按下启动按钮I0.0，主接触器Q0.0与星形接触器Q0.1吸合，电机星形运行；2.延时5s后，星形接触器断开，再延时0.5s，三角形接触器Q0.2吸合；3.任何时候按下停止按钮I0.1，所有接触器立即断开；4.具有热继电器保护I0.2，动作后立即禁止再启动；5.用梯形图实现，并给出符号表、关键网络注释。符号表：I0.0 Start  BOOLI0.1 Stop  BOOLI0.2 FR   BOOLQ0.0 Main  BOOLQ0.1 Star  BOOLQ0.2 Delta BOOLT1  StarTime TON 5sT2  GapTime TON 0.5sM10.0 Run  BOOLM10.1 StarDone BOOL梯形图关键网络：网络1：启保停电路 Start按下且Stop未按下且FR正常，则Run置位；Stop或FR动作则Run复位。网络2：星形运行 Run为1且StarDone为0，则Main与Star置位，启动T1。网络3：星形结束 T1.Q上升沿置位StarDone，复位Star。网络4：间隙延时 StarDone为1且Star为0，启动T2。网络5：三角形运行 T2.Q为1，则Delta置位。网络6：停止与保护 Run为0或FR为1，则Main、Star、Delta全部复位，StarDone复位。【二】液体混合罐PID恒温控制（15分）系统描述：罐内温度通过Pt100变送器采集，量程0–100℃，对应AIW256为0–27648。采用S7-1200PID_Compact，输出为PWM脉冲Q0.3，控制固态继电器加热。任务：1.写出硬件组态关键参数：AI模块型号、测量类型、积分时间建议值；2.给出PID_Compact引脚变量表；3.描述自整定步骤与注意事项；4.计算：若设定值SP=60℃，PV=58℃，比例增益Kp=3，则比例输出为多少？答案：1.硬件组态：AI模块SM1231RTD4×13-bit，通道0接Pt100，测量类型“RTDPt100标准型”，滤波4×50Hz，积分时间建议16ms。2.变量表： SP  REAL 60.0 设定温度 PV  REAL   过程值 Output REAL  PID输出0–100% PWM_T TIME T2S PWM周期 ManualEnable BOOL FALSE Reset  BOOL  复位3.自整定：在ManualEnable=0、SP与PV差值>5℃、输出未饱和条件下，置位PID_Compact的Tune.Enable=1，等待Tune.Done=1后保存参数。注意加热回路无振荡、冷却能力足够。4.计算：误差e=60–58=2℃，比例输出P=Kp×e=3×2=6%。【三】物流分拣线顺序控制（15分）工艺：传送带由变频器驱动，每来一个包裹（光电I0.3），推杆气缸Q0.4动作，将包裹推入分拣道；气缸需伸出1s后自动退回；最多连续分拣5个包裹，之后暂停2s，循环往复。要求：1.用GRAPH顺序功能图实现；2.给出步与转移条件；3.说明如何监控当前步号并上传至HMI。答案：GRAPH步定义：S1 Idle    转移T1：I0.3上升沿且Count<5S2 Push    转移T2：T3.Q（1s到）S3 Back    转移T3：I0.4限位到且T4.Q（2s暂停）变量：Count INT 0–5T3 TON T1ST4 TON T2S监控：系统变量“GRAPH_DB”.S_NO（INT）直接关联HMIIO域，显示当前步号。五、编程改错题（10分）以下SCL代码意图实现“当I0.5由0变1时，将数组Data[0..9]内所有元素加1”。请指出其中5处错误并给出正确写法。原错误代码：FORi:=0TO10DO Data[i]:=Data[i]+1;END_FOR;IFEdge=I0.5THEN Edge:=I0.5;END_IF;错误与改正：1.数组越界，应为0TO9；2.未声明变量i；3.边沿检测逻辑反了，应使用R_TRIG或先比较再赋值；4.Edge变量未初始化；5.未使用上升沿触发，导致每周期累加。正确代码：VAR i:INT; Trig:R_TRIG;END_VARTrig(CLK:=I0.5);IFTrig.QTHEN FORi:=0TO9DO  Data[i]:=Data[i]+1; END_FOR;END_IF;六、计算与简答题（共20分）1.已知CPU1215CDC/DC/DC的位存储区M为8192字节，问可表示多少位？若全部用于位寻址，可建立多少个字节的位存储？答案：8192×8=65536位；位存储区本身就是字节阵列，故可视为8192字节。2.解释“过程映像”与“直接外设访问”差异，并给出各一条指令示例。答案：过程映像在OB1循环开始前批量刷新，使用I、Q区，如AI0.0；直接外设访问绕开映像，立即读写，如LPIB256或OPN“PEEK”。3.若Profinet总线周期为4ms，PLC扫描周期为8ms，简述可能出现的现象及解决措施。答案：可能出现输出抖动、通信超时；措施：降低扫描周期，启用等时模式，调整更新周期为扫描周期整数倍。4.说明冷启动、暖启动、热启动的区别，并指出S7-1200默认启动方式。答案：冷启动清除所有保持性数据，暖启动保持M、T、C及保持性DB，热启动保持运行时数据并继续断点；S7-1200默认暖启动。5.某项目需要记录每天0–24时的产量，掉电保持，应选用何种存储对象？给出理由。答案：创建“保持性”属性的全局DB，变量类型为DINT数组24个元素；保持性DB在暖启动后数值不丢失，无需电池。七、综合设计题（30分）【题目】设计一套恒压供水系统：1.采用S7-1200CPU1212CAC/DC/Rly，扩展SM1234AI/AQ4×13bit，AI接0–10bar压力变送器（4–20mA），AQ输出0–10V控制变频器；2.要求压力设定值通过HMI可调，范围0.5–8.0bar；PID输出限幅5–50Hz；3.具有低水压报警<0.3bar，高水压报警>8.5bar，报警灯Q1.0闪烁1Hz；4.具有自动/手动切换，手动时通过HMI直接设定变频器频率；5.给出完整硬件组态截图要点、PID参数整定流程、关键梯形图网络、HMI变量表、报警记录方案。【参考答案要点】硬件组态：CPU1212C IP192.168.0.1SM1234 槽1 AI0 4–20mA 10bar 干扰频率50Hz 积分20msAQ0 0–10V 50Hz对应10V变量表：SP_HMI REAL 0.5–8.0 HMI设定PV  REAL 0–10 压力反馈Auto BOOL HMI切换ManualFreq REAL 5–50 手动频率LowAlm BOOL <0.3barHighAlm BOOL >8.5barAlarmLight BOOL 闪烁输出PID：PID_Compact，连续模式，Kp=8，Ti=5s，Td=0.8s，输出限幅5–50，采样周期OB1循环10ms。梯形图：网络1：报警检测 PV<0.3则LowAlm=1；PV>8.5则HighAlm=1。网络2：报警灯闪烁 LowAlm或HighAlm为1，则AlarmLight=CLK_1Hz。网络3：自动模式 Auto=1，PID