PLC期末考试试题（含详细参考答案）

PLC期末考试试题（含详细参考答案）考试说明：本试卷满分100分，考试时间90分钟，适用于三菱FX系列PLC基础课程考核，题型包含选择题、填空题、简答题、编程题、综合应用题，答题规范简洁，结合实操与理论知识点。一、单项选择题（每题2分，共20分）1、PLC的核心运算部件是（）A、存储器B、CPUC、输入输出接口D、电源2、三菱FX系列PLC中，输入继电器的符号是（）A、XB、YC、MD、S3、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4、下列不属于PLC软元件的是（）A、输出继电器YB、辅助继电器MC、接触器KMD、定时器T5、三菱FX3UPLC中，普通辅助继电器的特点是（）A、断电保持状态B、断电复位C、只能计数D、只能定时6、定时器T0的定时精度为（）A、1msB、10msC、100msD、1s7、PLC输入接口电路中，光电耦合器的主要作用是（）A、放大信号B、电气隔离、抗干扰C、稳压D、滤波8、梯形图中，线圈不能直接连接的位置是（）A、母线右侧B、程序末尾C、触点中间D、分支回路末端9、实现PLC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10、PLC控制系统相比继电器控制系统最大的优势是（）A、接线简单、程序可修改B、价格更低C、无需供电D、响应速度无差异二、填空题（每空1分，共20分）1、PLC的中文全称是________________________。2、PLC的基本组成主要包括CPU、________、________、输入输出接口、电源模块。3、三菱FX系列PLC中，输出继电器用________表示，辅助继电器用________表示，状态继电器用________表示。4、PLC的工作循环主要分为输入采样、________、________三个阶段。5、自锁控制的作用是________________________，互锁控制的作用是________________________。6、定时器的定时时间计算公式为：定时时间=________×________。7、PLC输出类型主要分为继电器输出、________、________三种。8、程序中END指令的作用是________________________。9、上升沿脉冲指令PLS的功能是检测输入信号的________，产生一个扫描周期的脉冲输出。10、PLC梯形图编程的基本原则是：________在前，________在后，线圈只能接在右侧。三、简答题（每题6分，共30分）1、简述PLC循环扫描工作原理。2、简述自锁控制电路的工作过程及应用场景。3、区分三菱PLC普通辅助继电器与断电保持辅助继电器的区别。4、简述PLC三种输出类型的特点及适用负载。5、梯形图编程有哪些禁止的编程规则？四、编程题（每题10分，共20分）1、编写PLC梯形图程序：实现按钮启动、按钮停止的电机自锁控制。要求：X0为启动按钮（常开），X1为停止按钮（常闭），Y0为电机运行输出。2、编写延时启动程序：按下启动按钮X0，延时5秒后Y0输出点亮，按下停止按钮X1，Y0立即断开。五、综合应用题（10分）设计简易两地控制电机启停程序：甲地启动X0、甲地停止X1；乙地启动X2、乙地停止X3；Y0控制电机运行。要求两地均可独立启停电机，互不干扰，写出程序逻辑并简述工作原理。详细参考答案一、单项选择题答案1、B解析：CPU是可编程控制器的运算和控制核心，负责程序执行、数据处理、指令解析等所有核心工作。2、A解析：三菱FX系列标准软元件符号，X为输入继电器，Y为输出继电器，M为辅助继电器，S为状态继电器。3、B解析：PLC采用循环扫描、串行执行的工作方式，依次完成输入采样、程序执行、输出刷新，不会并行执行程序指令。4、C解析：接触器KM是硬件电气元件，不属于PLC内部软元件，X、Y、M、T均为PLC虚拟软元件。5、B解析：普通辅助继电器无断电保持功能，PLC断电后所有状态立即复位；断电保持辅助继电器断电后可保存当前状态。6、C解析：三菱FX系列T0-T199为通用定时器，定时精度100ms，是最常用的定时区间。7、B解析：光电耦合器实现强弱电电气隔离，阻断外部干扰信号，保护PLC内部电路，提升设备稳定性。8、C解析：梯形图编程规范中，线圈必须接在回路最右侧，禁止接在触点中间、母线左侧。9、A解析：将输出常开触点与启动按钮并联，实现自锁，保持回路持续导通。10、A解析：PLC控制系统通过软件程序替代大量硬件继电器接线，接线简洁，程序可随时修改调试，通用性极强。二、填空题答案1、可编程逻辑控制器2、存储器、输入输出单元（I/O单元）3、Y、M、S4、程序执行、输出刷新5、按钮松开后保持设备持续运行；防止两个互锁设备同时动作，避免短路、设备冲突故障6、定时基数、设定数值7、晶体管输出、晶闸管输出8、标记程序结束，PLC扫描到该指令后结束本次程序循环，返回起始位置9、上升沿10、触点、线圈三、简答题详细答案1、简述PLC循环扫描工作原理PLC上电运行后，会持续循环执行三个固定阶段，完成一次完整流程即为一个扫描周期。第一阶段输入采样：PLC一次性读取所有输入端子的状态，存入输入映像寄存器，扫描周期内输入状态保持不变；第二阶段程序执行：PLC按照从上到下、从左到右的顺序逐条执行梯形图程序，根据程序逻辑更新软元件状态；第三阶段输出刷新：将输出映像寄存器的所有状态统一传输到输出端子，驱动外部负载工作。三个阶段循环往复，实现设备的连续自动控制。2、简述自锁控制电路的工作过程及应用场景工作过程：启动按钮按下时，回路导通，输出线圈得电工作；同时输出端的常开辅助触点闭合，与启动按钮并联形成通路；此时松开启动按钮，回路仍通过自身常开触点保持导通，设备持续运行；按下停止按钮，回路断开，线圈失电，自锁触点复位断开，设备停止工作。应用场景：主要用于电机启停、风机运行、水泵控制等需要短时触发、长期运行的自动化控制场景，是PLC最基础的控制逻辑。3、区分三菱PLC普通辅助继电器与断电保持辅助继电器的区别一是断电状态不同：普通辅助继电器（M0-M499）PLC断电或停机后，所有状态全部复位清零；断电保持辅助继电器（M500及以上）断电后可保存断电前的通断状态，再次上电后延续原有状态。二是用途不同：普通辅助继电器用于常规临时逻辑控制；断电保持辅助继电器用于需要记忆状态的场景，如设备故障报警记忆、计数数据保存、停机位置记忆等。三是复位方式不同：普通继电器随断电自动复位，保持型继电器需通过复位指令手动清零复位。4、简述PLC三种输出类型的特点及适用负载（1）继电器输出：属于有触点输出，可交直流通用，承载电流大、抗干扰能力强，但响应速度慢、寿命有限，适用于接触器、电磁阀、指示灯等低频开关负载。（2）晶体管输出：无触点固态输出，响应速度快、精度高，只能接直流负载，承载电流小，适用于脉冲输出、高速计数、伺服电机、步进电机等高频控制场景。（3）晶闸管输出：无触点输出，仅适用于交流负载，开关速度较快，无机械磨损，适用于交流大功率负载的高频控制。5、梯形图编程有哪些禁止的编程规则？禁止线圈接在母线左侧；禁止触点串联在线圈右侧；禁止桥式回路、交叉回路编程；禁止多个线圈串联使用；禁止将定时器、计数器线圈直接接母线无触点控制；禁止程序出现悬空触点、无效分支回路；指令编写必须遵循从上到下、从左到右的顺序，不得逆向编程。四、编程题详细答案1、电机自锁控制程序（梯形图逻辑）逻辑结构：左母线→X0启动常开触点、Y0常开自锁触点（并联）→X1停止常闭触点→Y0输出线圈→右母线工作原理：按下X0，回路导通，Y0得电，电机运行，同时Y0常开触点闭合自锁；松开X0，回路保持导通；按下X1，常闭触点断开，Y0失电，电机停止，自锁触点复位。2、5秒延时启动控制程序逻辑结构：左母线→X0常开启动触点→T0定时器线圈（K50，100ms×50=5s）；T0常开延时触点→X1常闭停止触点→Y0输出线圈工作原理：按下X0，定时器T0开始计时，5秒计时完成后，T0常开触点闭合，Y0输出导通；按下X1，回路直接断开，Y0立即失电复位，定时器同步复位。五、综合应用题答案（10分）控制逻辑：两地启动按钮并联，两地停止按钮串联程序结构：左母线→X0（甲地启动）、X2（乙地启动）并联→X1（甲地停止）、X3（乙地停止）串联→Y0线圈，同时Y0常开触点并联在启动回路两端实现自锁。工作原理：1、启动控制：无论按下甲地X0还是乙地X2，均可接通回路，Y0得电自锁，电机运行，实现两地均可启动设备。2、停止控制：甲地X1、乙地X3为串联常闭触点，任意一地按下停止按钮，回路都会断开，Y0失电，电机停止，实现两地均可停止设备。3、互不妨碍：两地启停逻辑独立，操作互不干扰，完全满足两地控制的