PLC编程期末考试试题（含详细答案）-1

PLC编程期末考试试题（含详细答案）适用专业：机电一体化、电气自动化、工业机器人技术考试时长：90分钟满分：100分考试说明：本试卷分为选择题、填空题、简答题、编程实操题四部分，答题需结合PLC基础理论与梯形图编程规范，实操题以西门子S7-200SMARTPLC为考核标准。一、单项选择题（每题2分，共20分）1.PLC的核心运算控制部件是（）A.存储器B.CPUC.输入模块D.输出模块2.西门子S7-200SMARTPLC中，输入继电器的符号是（）A.MB.QC.ID.S3.PLC工作循环的正确顺序是（）A.程序执行→输入采样→输出刷新B.输入采样→程序执行→输出刷新C.输出刷新→程序执行→输入采样D.输入采样→输出刷新→程序执行4.下列不属于PLC软元件的是（）A.输入继电器IB.输出继电器QC.接触器KMD.辅助继电器M5.梯形图中，线圈不能直接连接的位置是（）A.母线右侧B.母线左侧C.触点右侧D.串联触点后端6.S7-200SMART中，TON定时器的定时精度为100ms时，最大定时时间是（）A.3276.7sB.327.67sC.32.767sD.32767s7.用于实现自锁控制的核心指令是（）A.常开触点并联B.常闭触点并联C.常开触点串联D.常闭触点串联8.PLC控制系统中，按钮、行程开关属于（）A.输出执行元件B.输入检测元件C.控制核心元件D.电源元件9.下列指令中，属于置位指令的是（）A.RB.SC.EUD.ED10.PLC断电后，数据会丢失的存储器是（）A.RAMB.ROMC.EEPROMD.固化存储器二、填空题（每空1分，共20分）1.PLC中文全称是________________________，是专为工业自动化控制设计的数字运算操作电子系统。2.PLC的基本结构主要由CPU、__________、__________、电源模块和编程器组成。3.S7-200SMARTPLC中，输出继电器用__________表示，辅助继电器用__________表示。4.PLC的三种基本控制指令是__________、__________、__________，对应串联、并联、线圈输出逻辑。5.定时器分为TON通电延时、__________断电延时、__________累积型定时器三种类型。6.自锁电路的作用是________________________，互锁电路的作用是________________________。7.PLC的扫描周期主要由__________、__________、__________三部分时间组成。8.上升沿脉冲指令EU的作用是检测到输入信号__________时，产生一个扫描周期的脉冲。9.工业现场PLC输入信号分为__________型和__________型两种接线方式。10.复位指令R的功能是将指定软元件置__________状态，并保持清零状态。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述PLC相较于传统继电器控制电路的主要优点。2.详细说明PLC扫描工作原理，以及扫描周期对控制系统的影响。3.简述自锁、互锁控制电路的工作原理，并说明二者的应用场景区别。四、编程实操题（每题15分，共30分）题目1：电机启停自锁控制程序控制要求：启动按钮SB1（I0.0）、停止按钮SB2（I0.1）、电机接触器KM（Q0.0）。按下启动按钮，电机持续运行；按下停止按钮，电机停止；具备自锁功能。请绘制梯形图并写出指令表。题目2：通电延时定时控制程序控制要求：输入I0.0接通后，定时器开始10秒计时，计时完成后输出Q0.0点亮；I0.0断开后，Q0.0立即熄灭。使用TON定时器实现该功能，绘制梯形图并写出指令表。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的核心，负责数据运算、逻辑判断和程序执行；存储器用于存储程序和数据，输入输出模块负责信号收发。2.C解析：S7-200SMART标准软元件符号：I（输入）、Q（输出）、M（辅助继电器）、S（顺序继电器）。3.B解析：PLC固定扫描顺序为输入采样、程序执行、输出刷新，循环往复执行。4.C解析：接触器KM是现场硬件执行元件，其余均为PLC内部虚拟软元件。5.B解析：梯形图规则：触点接母线，线圈不能直接接左侧母线，必须通过触点驱动。6.A解析：100ms定时器设定值范围0-32767，最大定时=32767×0.1s=3276.7s。7.A解析：自锁利用自身常开输出触点与启动按钮并联，实现信号保持。8.B解析：按钮、行程开关、传感器均为输入检测元件，向PLC传递现场信号。9.B解析：S为置位指令（置1保持），R为复位指令（置0保持）。10.A解析：RAM为随机存储器，断电数据丢失；ROM、EEPROM断电数据可保存。二、填空题答案1.可编程逻辑控制器2.输入模块、输出模块3.Q、M4.串联（A）、并联（O）、输出（=）5.TOF、TONR6.实现设备启动后持续运行，无需持续按压按钮；防止两个互斥设备同时动作，避免电路短路、设备故障7.输入采样时间、程序执行时间、输出刷新时间8.上升沿（由OFF变ON）9.源型、漏型10.断开（OFF/0）三、简答题详细答案1.PLC相较于传统继电器控制电路的主要优点（1）可靠性高、抗干扰能力强：PLC采用工业级硬件设计，内部无机械触点，无磨损、无接触不良问题，适配复杂工业电磁环境；（2）灵活性强、改造方便：控制逻辑由软件程序实现，无需改动硬件接线，仅修改程序即可调整控制功能，适配设备升级改造；（3）功能丰富、适用性广：具备定时、计数、逻辑运算、数据处理、通讯联动等功能，可实现简单单机控制和复杂流水线控制；（4）维护便捷：程序可在线监控、故障自检，快速定位故障点，大幅降低设备维护难度和停机时间；（5）体积小、能耗低：集成化设计，占用设备空间小，运行功耗远低于传统继电器控制柜。2.PLC扫描工作原理及扫描周期的影响工作原理：PLC采用循环扫描的工作方式，每个扫描周期分为三个阶段：（1）输入采样阶段：一次性读取所有输入端子的通断状态，存入输入映像寄存器，本次扫描周期内输入数据保持不变；（2）程序执行阶段：按从上到下、从左到右的顺序逐行执行梯形图程序，根据输入映像数据和程序逻辑，运算更新内部软元件状态；（3）输出刷新阶段：将程序运算后的输出映像寄存器状态，一次性传输到物理输出端子，驱动外部执行元件动作。扫描周期影响：扫描周期越短，系统响应速度越快，控制精度越高；扫描周期过长会导致输入信号响应滞后、输出动作延迟，高速工况下易出现控制失误。常规工业控制场景，扫描周期毫秒级，可满足绝大多数设备控制需求。3.自锁、互锁电路工作原理及应用场景区别自锁原理：利用设备自身的输出常开触点，与启动控制按钮并联。按下启动按钮，输出线圈得电动作，自身常开触点闭合，替代启动按钮持续接通电路；松开按钮后，线圈仍保持得电状态，实现持续运行，按下停止按钮方可断开。互锁原理：将两个相互禁止的设备输出常闭触点，串联在对方的控制回路中。当其中一个设备动作时，其常闭触点断开，切断另一个设备的控制回路，保证两个设备无法同时动作。应用场景区别：自锁用于单设备启停保持控制，如电机持续运行、电磁阀长期通电；互锁用于双设备互斥控制，如电机正反转、双向气缸进退控制，防止设备冲突和电路故障。四、编程实操题详细答案（S7-200SMART）题目1：电机启停自锁控制I/O分配：I0.0=启动按钮（常开）、I0.1=停止按钮（常闭）、Q0.0=电机运行输出指令表：LDI0.0OQ0.0ANI0.1=工作逻辑：按下I0.0，Q0.0得电输出，Q0.0常开触点闭合实现自锁；松开I0.0，电机持续运行；按下停止按钮I0.1，回路断开，Q0.0失电，电机停止。题目2：10秒通电延时控制I/O分配：I0.0=启动输入、Q0.0=延时输出、T37=100ms通电延时定时器参数设置：定时10秒，设定值PT=100（100×0.1s=10s）指令表：LDI0.0TONT37,100LDT37=工作逻辑：I0.0接通，T37开始计时，10秒计时完成后T37触点闭合，