PLC笔试常考题目及答案梳理

PLC笔试常考题目及答案梳理考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪一项不是PLC（可编程逻辑控制器）的主要特点？（）A.可编程性B.模块化结构C.高度集成化D.控制逻辑相对固定2.PLC采用扫描工作方式，其在一个扫描周期内通常经历的阶段按顺序排列正确的是？（）A.输出刷新、程序执行、输入采样B.输入采样、程序执行、输出刷新C.程序执行、输入采样、输出刷新D.输入采样、输出刷新、程序执行3.在IEC61131-3标准中，哪种编程语言主要用图形符号表示逻辑关系，类似于传统的继电器电路图？（）A.功能块图（FBD）B.指令表（IL）C.梯形图（LD）D.结构化文本（ST）4.下列哪个指令用于在某个输出点保持通电状态，直到接收到复位信号？（）A.SET（置位）B.RST（复位）C.OUT（输出）D.LDI（加载常开触点）5.用于对连续变化的模拟量信号进行采集和转换，以便PLC处理的输入模块是？（）A.数字量输入模块B.数字量输出模块C.模拟量输入模块D.模拟量输出模块6.当PLC程序需要根据一系列特定顺序执行不同动作时，最适合使用的编程方法或语言是？（）A.梯形图（LD）B.功能块图（FBD）C.顺序功能图（SFC）或步进梯形图（STL）D.结构化文本（ST）7.在PLC控制系统中，通常将需要外部设备输入信号接入PLC的部分称为？（）A.输出接口B.输入接口C.中央处理器（CPU）D.电源模块8.以下哪种现场总线通信协议在工业自动化领域应用非常广泛，特别是在北美市场？（）A.Profibus-DPB.ModbusRTUC.EtherNet/IPD.CANopen9.PLC程序执行阶段的主要任务是？（）A.采集外部输入信号状态B.向外部输出设备发送控制信号C.执行用户编制的控制程序逻辑D.为系统提供工作电源10.在PLC硬件选型时，确定输入/输出点数量的主要依据是？（）A.项目的预算成本B.PLCCPU的处理能力C.控制系统中所需控制的设备数量和类型D.安装控制柜的空间大小二、多项选择题（每题3分，共15分，漏选、错选均不得分）1.PLC与传统的继电器控制系统相比，具有哪些显著优势？（）A.控制逻辑更改方便B.接线复杂，体积庞大C.可靠性高，故障率低D.功能更加强大，可实现复杂控制E.成本通常更低2.下列哪些属于PLC常用的编程语言？（）A.梯形图（LD）B.汇编语言C.功能块图（FBD）D.结构化文本（ST）E.顺序功能图（SFC）3.一个基本的PLC启保停控制电路，通常需要哪些元件？（）A.启动按钮（常开触点）B.停止按钮（常开触点）C.热继电器触点（常闭）D.PLC输出继电器线圈E.控制变压器4.PLC的输入接口通常包含哪些部分或功能？（）A.滤波电路B.水平转换电路C.编码电路D.隔离电路E.缓冲电路5.以下哪些指令属于定时器指令？（）A.TON（通电延时定时器）B.TOF（断电延时定时器）C.RTO（保持型通电延时定时器）D.CTU（递增计数器）E.CTD（递减计数器）三、填空题（每空2分，共20分）1.PLC系统软件主要包括系统管理程序和______程序。2.PLC的输出接口通常分为数字量输出和______输出两种主要类型。3.梯形图中，每个逻辑行最右边通常是______元件。4.PLC扫描工作方式中，在程序执行之前完成的阶段是______采样。5.在ModbusRTU通信协议中，地址字节表示的是______端设备。6.数据类型“字”（Word）通常占用______个二进制位。7.编写PLC程序时，为了表示内部继电器线圈或数据寄存器，常使用______符号。8.使用计数器指令（如CTU）时，当计数输入端接收到一个______脉冲，计数器当前值会加1，直到达到预设值。9.对于需要精确控制速度或位置的场合，除了PLC，常配合使用______系统进行控制。10.PLC程序中的“置位”（Set）指令会使对应的输出点保持______状态，直到接收到“复位”（RST）指令。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述PLC扫描工作过程的主要步骤及其顺序。2.解释什么是“置位”（Set）指令和“复位”（Reset）指令，并说明它们在梯形图中的典型用法。3.PLC编程语言IEC61131-3标准中包含了哪几种主要语言？请列举至少三种，并简述其特点或适用场景。4.在进行PLC控制系统设计时，进行I/O点分配需要考虑哪些主要因素？五、编程题（10分）根据以下控制要求，编写PLC梯形图程序：控制一台电机。启动按钮按下后，电机启动并运行；停止按钮按下后，电机立即停止。要求使用内部辅助继电器（如M0.0）来实现启动记忆功能，即使启动按钮松开，电机也能继续运行。急停按钮（常闭触点）按下时，电机必须立即停止，并且启动记忆功能解除。（注意：无需在试卷中绘制图形，只需根据文字描述，使用合适的梯形图符号和指令，清晰地表达控制逻辑。）试卷答案一、选择题1.D解析：PLC的主要特点是可编程性、模块化、灵活性、可靠性高、功能完善等。控制逻辑相对固定是传统继电器控制系统的特点。2.B解析：PLC扫描工作过程主要包括输入采样、程序执行、输出刷新三个主要阶段，这个顺序是固定的。3.C解析：梯形图（LD）使用图形符号表示逻辑关系，与继电器电路图相似，易于电气工程师理解和绘制。4.B解析：复位（RST）指令用于将输出点置为OFF（断开）状态，直到接收到置位信号。置位（SET）指令用于将输出点置为ON（闭合）状态。5.C解析：模拟量输入模块（AI）专门用于采集和处理连续变化的模拟量信号，如温度、压力、电压等。6.C解析：顺序功能图（SFC）或步进梯形图（STL）特别适合描述按固定顺序执行的动作序列，如设备启停、状态转换等。7.B解析：输入接口是PLC接收外部设备（如传感器、按钮）信号进入PLC系统的通道。8.C解析：EtherNet/IP（EthernetforIndustrialProtocol）是由RockwellAutomation和Allen-Bradley公司开发并主导的工业以太网通信协议，在北美应用非常广泛。9.C解析：在扫描周期的程序执行阶段，PLC按照用户编写的程序逻辑进行运算和处理。10.C解析：确定I/O点数量需要根据实际控制系统中需要控制的输入设备（传感器、按钮等）和输出设备（接触器、电磁阀等）的数量和类型来决定。二、多项选择题1.A,C,D解析：PLC相比继电器系统，优点包括控制逻辑灵活易改、可靠性高、功能强大（可实现复杂控制）、体积小、接线少等。选项B和E描述的是继电器系统的特点或不是PLC的主要优势。2.A,C,D,E解析：IEC61131-3标准定义了五种主要的PLC编程语言：梯形图（LD）、功能块图（FBD）、指令表（IL）、结构化文本（ST）和顺序功能图（SFC）。汇编语言不是IEC61131-3标准定义的PLC编程语言。3.A,B,C,D解析：基本的启保停控制需要启动按钮（提供启动信号）、停止按钮（提供停止信号，通常用常开触点表示）、热继电器触点（提供过载保护信号，用常闭触点表示）、PLC输出继电器线圈（驱动接触器等执行机构）。4.A,D,E解析：PLC输入接口通常包含滤波电路（用于抑制干扰信号）、隔离电路（用于电气隔离输入信号和PLC内部电路，提高安全性）和缓冲电路（用于阻抗匹配和信号调理）。水平转换和编码通常不是输入接口的核心功能。5.A,B,C解析：TON、TOF、RTO都是定时器指令，用于实现延时控制功能。CTU和CTD是计数器指令，用于实现计数功能。三、填空题1.应用解析：PLC系统软件通常包括系统管理程序和用户应用程序（或应用）两部分。2.模拟量解析：PLC的输出接口根据输出信号类型分为数字量输出（开关量输出）和模拟量输出（用于控制模拟量设备）。3.输出线圈解析：在梯形图的基本逻辑行中，通常最右边是表示逻辑结果或输出的线圈（如继电器线圈、电磁阀线圈等）。4.输入解析：PLC扫描的第一个阶段是输入采样，在此阶段读取所有输入点的状态并存储。5.远程解析：在ModbusRTU等通信协议中，地址字节指明了将要通信的从设备（RemoteDevice）的地址。6.16解析：在大多数PLC中，数据类型“字”（Word）占用16个二进制位。7.线圈解析：在梯形图中，内部继电器线圈或数据寄存器通常用带有字母后缀（如M,T,C,D）的矩形框表示，左侧连接输入条件，右侧是线圈。8.一个解析：计数器指令（如CTU）在计数输入端（CO）接收到一个上升沿（或一个脉冲）信号时，计数器当前值会加1。9.PLC解析：对于需要高精度控制的应用，如速度、位置控制，常使用伺服（Servo）或运动（Motion）控制系统，它们通常与PLC配合使用，或PLC作为主控制器，伺服/运动控制器作为从控制器。10.ON解析：置位（Set）指令的功能是将对应的输出点保持在ON（闭合）状态，直到收到复位（RST）指令。四、简答题1.解析：PLC扫描工作过程主要分为三个阶段：（1）输入采样阶段：PLC读取所有输入接口的状态（开关量输入的ON/OFF，模拟量输入的电压/电流值），并将这些状态存入输入映像区。（2）程序执行阶段：PLC按照扫描顺序（从上到下，从左到右）执行用户程序中的指令。在执行过程中，会访问输入映像区和输出映像区，并根据程序逻辑进行运算，运算结果也会存入输出映像区。（3）输出刷新阶段：在程序执行完成后，PLC将输出映像区中的所有输出点的状态传送到对应的输出接口，驱动外部设备工作。2.解析：置位（Set）指令和复位（Reset）指令是用于控制输出点状态的专用指令。（1）置位（Set）指令：当置位指令的条件满足（线圈得电）时，它会将指定的输出点强制置为ON（闭合）状态，并且即使置位条件随后消失，输出点也会继续保持ON状态，直到收到复位指令。（2）复位（Reset）指令：当复位指令的条件满足时，它会将指定的输出点强制置为OFF（断开）状态，并且清除该输出点之前可能存在的置位状态。复位指令会优先级高于置位指令。在梯形图中，置位和复位指令通常与内部辅助继电器或特殊功能继电器配合使用，以实现保持、锁存等控制功能。复位指令通常也用于解除置位状态。3.解析：IEC61131-3标准定义了五种主要的PLC编程语言：（1）梯形图（LD）：是一种图形化编程语言，使用类似继电器电路图的符号和结构，直观易懂，是电气工程师最常用的语言。（2）功能块图（FBD）：是一种图形化编程语言，使用类似电子电路中的功能块和信号流来表示程序逻辑，适合表示并行操作和处理复杂的控制算法。（3）指令表（IL）：是一种文本化的编程语言，使用类似汇编语言的助记符来表示程序指令，适合熟悉编程器的用户或需要精确控制指令执行顺序的场合。（4）结构化文本（ST）：是一种高级编程语言，类似于Pascal、C等语言，使用语句和表达式来描述程序逻辑，适合编写复杂算法和大型程序。（5）顺序功能图（SFC）：是一种图形化编程语言，用于描述程序的控制流程和状态转换，特别适合顺序控制任务。4.解析：进行PLC控制系统设计时，进行I/O点分配需要考虑以下主要因素：（1）控制对象数量和类型：需要明确系统中需要控制的输入设备（如传感器、按钮、开关等）和输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）的数量和类型。（2）信号类型：区分数字量输入/输出和模拟量输入/输出，并为模拟量输入分配合适的量程和精度。（3）信号特性：考虑信号的电压等级、电流大小、传输距离、抗干扰要求等，选择合适的I/O模块和接线方式。（4）安全规范：遵循相关的电气安全规范和标准，如将危险信号与安全信号分开，使用隔离措施等。（5）系统冗余：对于关键系统，考虑设置冗余I/O，以提高系统的可靠性。（6）成本预算：在满足功能需求的前提下，合理规划I/O点数量，考虑不同类型I/O模块的成本。（7.可扩展性：为未来可能的扩展预留一定的I/O点余量。五、编程题解析：根据控制要求，程序需要实现以下功能：（1）启动按钮按下，启动记忆继电器M0.0得电，并保持；同时驱动电机输出（假设为Q0.0）得