PLC期末考试试题及详细参考答案

PLC期末考试试题及详细参考答案考试说明：1.本试卷满分100分，考试时间90分钟；2.适用课程：可编程控制器原理及应用（通用版，适配西门子S7-200系列）；3.答题字迹工整、步骤清晰，编程题需标注程序思路。一、填空题（每空1分，共20分）1.PLC的中文全称是________________________，是一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作电子系统。2.PLC的基本硬件组成包括CPU模块、________、________、电源模块、编程器五部分。3.PLC的工作方式为________________，一个完整的扫描周期主要包括输入采样、________、________三个阶段。4.S7-200PLC中，输入继电器的符号为________，输出继电器的符号为________。5.梯形图程序中，触点分为________和________两种，线圈不能直接接在左母线。6.定时器指令中，TON为________定时器，TOF为________定时器，TONR为________定时器。7.S7-200PLC的程序结构主要包括主程序、________和________。8.置位指令S的功能是________________，复位指令R的功能是________________。9.PLC控制系统中，________用于采集外部开关量信号，________用于驱动外部执行器件。10.工业控制中，PLC常见的编程语言有梯形图、________、功能块图三种。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列不属于PLC主要特点的是（）A.可靠性高、抗干扰能力强B.编程简单、易学易用C.体积大、功耗极高D.功能完善、通用性强2.PLC扫描周期中，优先级最高的阶段是（）A.输入采样B.程序执行C.输出刷新D.通讯处理3.S7-200PLC中，辅助继电器的符号是（）A.IB.QC.MD.T4.定时器的定时时间等于（）A.设定值×时基B.设定值×扫描周期C.时基×扫描周期D.设定值÷时基5.下列关于梯形图编程规则，说法错误的是（）A.左母线到右母线构成完整回路B.触点可以串联、并联C.线圈可以串联使用D.禁止出现悬空触点和线圈6.能够实现断电保持功能的定时器是（）A.TONB.TOFC.TONRD.以上都不是7.PLC的输入电路采用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.稳压限流D.信号转换8.下列指令中，属于边沿触发指令的是（）A.S、RB.EU、EDC.TON、TOFD.LD、LDN9.主程序的结束指令是（）A.ENDB.RETC.NEXTD.STOP10.开关量输入信号的电压等级一般为（）A.220V交流B.380V交流C.24V直流D.12V直流三、判断题（每题1分，共10分，对的打√，错的打×）1.PLC只能用于开关量控制，无法实现模拟量控制。（）2.PLC程序执行过程中，外部输入信号的变化会立即刷新到程序中。（）3.梯形图中，同一编号的线圈在程序中可以多次重复使用。（）4.置位指令触发后，输出状态会一直保持，直到复位指令触发。（）5.S7-200PLC的辅助继电器M全部具备断电保持功能。（）6.串联触点越多，程序的导通条件越严格。（）7.PLC的扫描周期是固定不变的，不受程序长短影响。（）8.EU指令为上升沿触发指令，仅在信号由断变通的瞬间导通一个扫描周期。（）9.输出继电器Q的状态可以通过程序读写，也可直接驱动外部负载。（）10.手动编程时，左母线可以直接连接线圈。（）四、简答题（每题6分，共24分）1.简述PLC循环扫描工作方式的原理，以及该工作方式的优点。2.简述梯形图的基本编程规则（至少写出4条）。3.说明TON、TOF、TONR三种定时器的工作区别。4.简述PLC控制系统相较于继电器控制系统的主要优势。五、编程应用题（每题13分，共26分）1.设计简易启停控制程序：输入I0.0为启动按钮（常开），I0.1为停止按钮（常闭），输出Q0.0控制电机运行，要求实现自锁启停功能，画出梯形图并写出语句表。2.设计延时控制程序：按下启动按钮I0.0，延时5秒后Q0.0输出点亮指示灯，按下停止按钮I0.1，指示灯立即熄灭。时基选用100ms，编写梯形图并标注程序逻辑。详细参考答案一、填空题（每空1分，共20分）1.可编程逻辑控制器2.输入模块、输出模块3.循环扫描工作方式、程序执行、输出刷新4.I、Q5.常开触点、常闭触点6.通电延时、断电延时、通电延时断电保持7.子程序、中断程序8.将指定位置位为1并保持、将指定位复位为0并保持9.输入模块、输出模块10.语句表二、单项选择题（每题2分，共20分）1.C2.A3.C4.A5.C6.C7.B8.B9.A10.C三、判断题（每题1分，共10分）1.×解析：PLC可搭配模拟量模块，实现温度、压力等模拟量控制。2.×解析：仅在输入采样阶段统一刷新输入状态，程序执行阶段输入信号变化不响应。3.×解析：同一编号线圈禁止重复使用，会出现输出冲突、程序报错。4.√解析：置位自锁，复位清零，是PLC基本锁存逻辑。5.×解析：仅部分特殊辅助继电器具备断电保持功能，普通M继电器断电清零。6.√解析：串联触点为逻辑与关系，条件越多，导通要求越高。7.×解析：程序越长、指令越多，扫描周期越长，受程序复杂度影响。8.√解析：上升沿指令仅捕捉信号跳变瞬间，导通一个扫描周期。9.√解析：输出继电器可程序操控，直接对接外部负载回路。10.×解析：线圈必须通过触点连接左母线，禁止直接接母线，无逻辑回路。四、简答题（每题6分，共24分）1.循环扫描工作原理及优点原理：PLC上电运行后，始终按照输入采样→程序执行→输出刷新的固定顺序循环往复工作，完成一次完整流程的时间为一个扫描周期。输入采样阶段读取所有外部输入状态并存入输入映像区；程序执行阶段按顺序逐条执行梯形图程序，运算结果存入输出映像区；输出刷新阶段将映像区状态同步到外部输出端子。优点：工作稳定有序，避免程序混乱执行；抗干扰能力强，不会因瞬时信号波动误动作；程序执行时序固定，便于工业设备精准控制。2.梯形图基本编程规则（1）程序必须从左母线开始，终止于右母线，形成完整逻辑回路；（2）触点可任意串联、并联，线圈只能并联、禁止串联；（3）同一编号线圈只能使用一次，触点可无限次重复使用；（4）左母线禁止直接连接线圈、悬空触点，无无效逻辑支路；（5）串联多的支路放在上方，并联多的支路放在左侧，简化程序结构。（任意4条即可满分）3.三种定时器工作区别（1）TON通电延时定时器：输入接通后开始计时，计时达到设定值，输出置1；输入断开，定时器立即复位，输出清零；（2）TOF断电延时定时器：输入接通时输出立即置1，输入断开后开始计时，计时结束后输出清零；（3）TONR通电延时保持定时器：输入接通计时，中途断开可保持当前计时值，再次接通继续累加，达到设定值输出置1，需手动复位指令才能清零。4.PLC对比继电器控制系统的优势（1）可靠性更高：无机械触点磨损，抗干扰、耐振动，故障率低，使用寿命长；（2）灵活性强：控制逻辑由程序编写，修改方便，无需改动硬件接线；（3）功能更丰富：可实现定时、计数、逻辑运算、数据处理等复杂控制；（4）维护简单：程序故障可快速排查，硬件结构简洁，检修成本低；（5）体积更小、功耗更低，适配现代工业自动化设备。五、编程应用题（每题13分，共26分）1.电机自锁启停控制程序控制逻辑：I0.0启动按钮按下，Q0.0输出导通并自锁，电机运行；I0.1停止按钮按下，回路断开，Q0.0清零，电机停止。语句表程序：LDI0.0OQ0.0ANI0.1=Q0.0梯形图逻辑说明：左母线出发，I0.0常开触点与Q0.0常开自锁触点并联，串联I0.1常闭停止触点，最终连接Q0.0输出线圈，形成完整自锁回路。2.5秒延时点亮指示灯程序参数计算：时基100ms，5秒定时对应设定值=5000ms÷100ms=50控制逻辑：I0.0按下，T37通电延时定时器开始计时，5秒计时完成，T37常开触点闭合，Q0.0输出点亮指示灯；I0.1按下，回路断开，定时器复位，指示灯立即熄灭。