PLC应用技术期末考试试题及详细参考答案

PLC应用技术期末考试试题及详细参考答案考试时长：120分钟满分：100分适用专业：机电一体化、电气自动化技术一、单项选择题（每题2分，共20分）1、PLC的核心组成部件是（）A、输入输出单元B、中央处理器（CPU）C、电源单元D、存储器2、PLC输入继电器的触点数量特点是（）A、仅有1对常开触点B、仅有1对常闭触点C、无限对常开、常闭触点D、固定3对触点3、三菱FX系列PLC中，辅助继电器M8000的功能是（）A、初始化脉冲B、运行监控常开触点C、1s时钟脉冲D、0.1s时钟脉冲4、PLC梯形图编程时，下列说法正确的是（）A、线圈可以接在左母线B、触点可以串联、并联C、垂直方向可以绘制触点D、线圈可以并联堆叠无限制5、定时器T0（K10），三菱FX系列100ms通用定时器，定时时间为（）A、10msB、100msC、1sD、10s6、下列不属于PLC输出类型的是（）A、继电器输出B、晶体管输出C、晶闸管输出D、电容输出7、PLC程序执行的工作方式是（）A、并行执行B、循环扫描串行执行C、随机执行D、分段同步执行8、三菱FX系列中，计数器C0的最大计数次数为（）A、99B、100C、999D、10009、PLC控制系统中，输入信号一般接（）A、按钮、传感器B、接触器线圈C、指示灯D、电磁阀10、梯形图中，END指令的作用是（）A、暂停程序B、结束本次扫描周期C、复位所有程序D、保存程序二、填空题（每空1分，共20分）1、PLC的中文全称是________________________。2、PLC的工作过程主要分为输入采样、___________、___________三个阶段。3、三菱FX系列PLC中，输入继电器用___________表示，输出继电器用___________表示。4、定时器分为通用定时器和___________定时器，普通定时器断电后数值___________。5、PLC继电器输出型适合___________负载，晶体管输出型适合___________负载。6、程序中SET指令为___________指令，RST指令为___________指令。7、M8002是___________脉冲，仅在PLC开机运行瞬间接通___________个扫描周期。8、梯形图编程基本原则：___________接左母线，___________接右母线。9、计数器分为加计数器、___________和___________三种类型。10、PLC的扫描周期主要取决于___________和___________。三、判断题（每题1分，共10分，对的打√，错的打×）1、PLC内部软元件的触点可以无限次重复使用。（）2、梯形图中可以将线圈直接接在左母线上。（）3、晶体管输出型PLC可以驱动交流大功率负载。（）4、M8013是1s时钟脉冲继电器，周期为1s。（）5、通用定时器计时过程中，断电后计时值保持不变。（）6、PLC程序执行时，是从上到下、从左到右逐行扫描执行。（）7、X、Y继电器可以通过程序指令随意复位。（）8、SET和RST指令可以对辅助继电器、输出继电器使用。（）9、计数器需要配合复位指令才能重新计数。（）10、PLC抗干扰能力强，适合工业现场恶劣环境使用。（）四、简答题（每题6分，共30分）1、简述PLC循环扫描工作的三个阶段及各自作用。2、对比说明PLC继电器输出和晶体管输出的区别及适用场景。3、简述M8000和M8002两个特殊辅助继电器的功能及应用场景。4、梯形图编程有哪些核心禁忌和基本原则？5、简述自锁电路的工作原理及在PLC控制中的作用。五、编程实操题（每题10分，共20分）1、编写PLC控制程序：按下启动按钮X0，输出Y0点亮并自锁；按下停止按钮X1，Y0熄灭。要求画出梯形图并写出指令表。2、延时控制程序：按下启动按钮X0，定时器T0（100ms）开始计时，5秒后Y0输出点亮；按下复位按钮X2，Y0熄灭、定时器复位。写出指令表并说明程序工作过程。参考答案及详细解析一、单项选择题答案及解析1、B解析：CPU是PLC的运算和控制核心，负责程序执行、数据处理、指令解析，是核心部件。输入输出单元为接口部件，电源、存储器为辅助部件。2、C解析：PLC内部软元件为虚拟元件，不同于物理继电器，具备无限对常开、常闭触点，可反复调用。3、B解析：M8000为运行监控继电器，PLC运行时始终接通；M8002为初始化脉冲，M8010/M8013为时钟脉冲继电器。4、B解析：梯形图规则：左母线只能接触点，右母线只能接线圈，禁止垂直触点、禁止线圈接左母线，触点可任意串并联。5、C解析：FX系列T0-T199为100ms定时器，定时时间=设定值×100ms，10×100ms=1000ms=1s。6、D解析：PLC常规输出类型分为继电器、晶体管、晶闸管三种，无电容输出类型。7、B解析：PLC采用循环扫描、串行逐行执行的工作方式，避免程序冲突，保证控制稳定。8、C解析：三菱FX系列普通计数器设定值范围为1-999，最大计数999次。9、A解析：输入端接入检测类信号，如按钮、行程开关、光电传感器、接近传感器等；接触器、指示灯、电磁阀属于输出负载。10、B解析：END指令为程序结束指令，执行后结束当前扫描周期，返回程序开头重新扫描，不影响程序保存和复位。二、填空题答案1、可编程逻辑控制器2、程序执行、输出刷新3、X、Y4、断电保持、清零5、交直流低频、直流高频6、置位、复位7、初始化、一8、触点、线圈9、减计数器、可逆计数器10、程序长度、系统响应速度三、判断题答案及解析1、√解析：PLC软元件为虚拟逻辑元件，触点无物理损耗，可无限次使用。2、×解析：左母线只能连接触点，线圈必须接在电路末端、右母线侧。3、×解析：晶体管输出仅支持直流低压负载，无法驱动交流负载，继电器输出可驱动交直流负载。4、√解析：M8013是1s时钟脉冲，高低电平各0.5s，周期1s。5、×解析：通用定时器无断电保持功能，断电或复位后计时数值清零。6、√解析：PLC固定从上至下、从左至右逐行扫描执行程序。7、×解析：X输入继电器由外部硬件信号控制，无法通过程序指令复位；Y输出继电器可通过程序控制复位。8、√解析：SET/RST指令适用于Y、M、S等软元件的置位复位控制。9、√解析：普通计数器计数完成后会保持状态，必须通过RST复位才能重新计数。10、√解析：PLC采用工业级设计，抗电磁干扰、抗震、防尘，适配工业现场恶劣环境。四、简答题详细答案1、PLC循环扫描三个阶段及作用（1）输入采样阶段：PLC一次性读取所有外部输入端子的状态，存入输入映像寄存器，扫描周期内输入状态保持不变，避免程序执行中输入信号波动造成误动作；（2）程序执行阶段：PLC按照从上到下、从左到右的顺序逐条执行梯形图程序，根据输入映像区状态和程序逻辑，运算更新各软元件的状态；（3）输出刷新阶段：程序执行完毕后，将输出映像寄存器中的所有状态，一次性传输到外部输出端子，驱动外部负载动作，完成一次完整扫描。2、继电器输出与晶体管输出区别及适用场景（1）导通原理：继电器输出为机械触点导通，晶体管输出为电子开关导通，无机械触点；（2）负载类型：继电器输出可接交流、直流负载；晶体管输出仅支持直流负载；（3）响应速度：继电器输出响应慢，适合低频控制；晶体管输出响应速度快，适合高频脉冲控制；（4）使用寿命：继电器触点有机械磨损，寿命较短；晶体管无物理磨损，寿命更长；适用场景：继电器输出用于接触器、电磁阀、照明灯等普通低频负载；晶体管输出用于伺服、步进脉冲控制、高速信号输出等高频场景。3、M8000、M8002功能及应用场景（1）M8000（运行监控继电器）：PLC开机运行后持续接通，停机时断开。主要用于设备运行状态指示灯、程序运行监控、故障报警联动等场景；（2）M8002（初始化脉冲继电器）：仅在PLC上电启动的第一个扫描周期接通，之后永久断开。主要用于程序初始化，如计数器清零、寄存器复位、设备开机初始状态复位等。4、梯形图编程核心原则与禁忌基本原则：触点接左母线，线圈接右母线；从上到下、从左到右编程；触点可任意串并联，线圈可并联；程序逻辑清晰，无冗余回路。禁忌：禁止线圈接左母线；禁止绘制垂直触点、桥式回路；禁止线圈串联；禁止同一输出线圈重复输出（双线圈输出）。5、自锁电路工作原理及作用工作原理：将输出继电器的常开触点与启动按钮并联，按下启动按钮，输出线圈得电动作；松开启动按钮后，依靠自身并联的常开触点保持线圈持续得电，实现自锁；按下停止按钮，回路断开，线圈失电复位。作用：实现设备点动启动后连续运行，解决按钮松开后设备停机的问题，是电机启停、设备连续控制的最基础电路。五、编程实操题详细答案1、电机启停自锁控制程序I/O分配：X0-启动按钮（常开）、X1-停止按钮（常闭）、Y0-控制输出负载指令表：LDX0ORY0ANIX1OUTY0程序说明：按下X0，Y0得电动作，Y0常开触点闭合自锁；松开X0，电路保持导通；按下X1，回路断开，Y0失电，设备停止。2、5秒延时启动