大专PLC应用技术期末考试试卷（含详细答案）

大专PLC应用技术期末考试试卷（含详细答案）考试时长：90分钟满分：100分适用专业：机电一体化、电气自动化、智能制造大专专业考试说明：闭卷考试，无特殊工具，禁止携带编程设备一、单项选择题（每题2分，共20分）1.PLC的中文全称是（）A.可编程逻辑控制器B.计算机控制器C.逻辑运算器D.工业单片机2.下列不属于PLC硬件基本组成的是（）A.中央处理器CPUB.输入/输出模块C.触摸屏D.电源模块3.PLC工作的核心循环顺序是（）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4.三菱FX系列PLC中，输入继电器的符号是（）A.YB.XC.MD.S5.PLC梯形图中，线圈接通后能长期保持状态的辅助继电器是（）A.普通辅助继电器B.锁存辅助继电器C.瞬时继电器D.脉冲继电器6.定时器T0的定时精度为（）（三菱FX系列）A.1msB.10msC.100msD.1s7.下列指令中，属于串联常开触点的是（）A.ANDB.ORC.ANID.OUT8.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.控制元件D.保护元件9.三菱PLC中，END指令的作用是（）A.暂停程序B.结束当前扫描周期C.复位程序D.清空程序10.相比于继电器控制，PLC最大的优势是（）A.价格更低B.接线固定C.程序可修改、灵活性强D.故障率更高二、判断题（每题2分，共20分，对的打√，错的打×）1.PLC只能使用梯形图一种编程语言。（）2.输入继电器X的状态由外部输入信号决定，无法通过程序强制修改。（）3.定时器线圈通电后，立即输出动作。（）4.梯形图中，母线可以直接连接线圈。（）5.PLC的扫描周期越短，系统响应速度越快。（）6.辅助继电器M可以直接驱动外部负载设备。（）7.OR指令用于并联常开触点。（）8.断电保持型辅助继电器，断电后状态不会清零。（）9.程序中END指令可以省略，不影响程序运行。（）10.传感器信号可以直接接入PLC输入端子。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述PLC的三种常用编程语言。2.简述PLC扫描工作方式的三个阶段及各自作用。3.说明PLC输入、输出继电器的区别及各自用途。4.简述自锁电路的工作原理及应用场景。5.简述定时器与计数器的核心区别。四、编程应用题（每题15分，共30分）1.设计电机启停控制程序（三菱FX系列）：控制要求：启动按钮SB1（X0）、停止按钮SB2（X1）、电机接触器KM（Y0）；按下启动按钮电机自锁运行，按下停止按钮电机停止，具备常规自锁保护功能。要求画出梯形图逻辑并写出指令表。2.设计延时控制程序：控制要求：输入X0接通后，定时器延时5秒，输出Y0点亮；X0断开后，Y0立即熄灭。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.A解析：PLC中文标准名称为可编程逻辑控制器，是专为工业现场设计的数字运算操作电子系统。2.C解析：PLC硬件核心为CPU、IO模块、电源、存储器，触摸屏属于外接人机交互设备，不属于PLC本体硬件。3.B解析：PLC固定扫描顺序：先采集外部输入信号，再逐条执行用户程序，最后刷新外部输出状态，循环往复。4.B解析：三菱FX系列标准定义：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。5.B解析：锁存辅助继电器具备断电保持、状态自锁功能，接通后可保持状态，需复位信号才能断开。6.C解析：三菱FX系列T0-T199为通用定时器，定时基准为100ms，定时数值×100ms为实际延时时间。7.A解析：AND串联常开触点，ANI串联常闭触点，OR并联常开触点，OUT为线圈输出指令。8.B解析：按钮、行程开关、传感器均为现场检测元件，向PLC传递输入信号，属于输入设备。9.B解析：END指令为程序结束指令，执行后结束本次扫描周期，返回起始位置重新扫描，可优化程序扫描速度。10.C解析：传统继电器控制接线固定、改线繁琐，PLC通过修改程序即可改变控制逻辑，灵活性、通用性更强。二、判断题答案及解析1.×解析：PLC常用编程语言包含梯形图、指令表、功能块图、结构化文本等，并非单一语言。2.√解析：输入继电器X的状态完全由外部硬件信号决定，用户程序无法对其进行赋值修改。3.×解析：定时器为延时动作元件，线圈通电后开始计时，达到设定时间后触点才会动作。4.×解析：梯形图规范要求：母线必须先连接触点，禁止直接连接线圈，避免逻辑错误。5.√解析：扫描周期越短，PLC采集信号、执行程序、输出响应的速度越快，控制精度越高。6.×解析：辅助继电器M为内部虚拟元件，无外部接线端子，只能用于程序内部逻辑运算，不能驱动外部负载。7.√解析：OR指令功能为并联常开触点，ORI为并联常闭触点。8.√解析：断电保持型辅助继电器依靠内部电池保存状态，设备断电后，原有通断状态不会清零。9.×解析：若程序无END指令，PLC会默认扫描全部程序，延长扫描周期，影响响应速度，规范编程必须添加END指令。10.√解析：常规NPN/PNP型传感器输出信号电压与PLC输入模块匹配，可直接接入输入端子使用。三、简答题详细答案1.简述PLC的三种常用编程语言。答：（1）梯形图：最常用的编程语言，贴合传统继电器控制电路图，直观易懂，适合电气技术人员使用，多用于逻辑控制程序编写；（2）指令表：由助记符组成的语句程序，简洁紧凑，适配手持编程器操作，可直接对应梯形图逻辑；（3）功能块图：图形化模块化编程，逻辑清晰，适合复杂工艺、流程控制场景，多用于大型PLC程序设计。2.简述PLC扫描工作方式的三个阶段及各自作用。答：PLC采用循环扫描的工作方式，分为三个阶段：（1）输入采样阶段：PLC一次性读取所有外部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状态固定，不再随外部信号变化；（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用户编写的程序，根据输入映像区状态和程序逻辑，运算更新内部寄存器、输出映像区状态；（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。3.说明PLC输入、输出继电器的区别及各自用途。答：核心区别与用途如下：（1）输入继电器（X）：属于输入映像元件，无物理输出端子，状态由外部按钮、传感器等输入设备控制，无法通过程序修改；主要用于采集工业现场的开关量信号，为程序逻辑提供输入依据；（2）输出继电器（Y）：属于输出执行元件，带有物理接线端子，状态由程序逻辑运算结果控制；主要用于驱动外部接触器、指示灯、电磁阀等负载设备，实现设备自动化控制。4.简述自锁电路的工作原理及应用场景。答：工作原理：自锁电路由启动按钮和自身常开辅助触点并联组成。按下启动按钮，线圈得电动作，同时自身常开触点闭合；松开启动按钮后，电流通过已闭合的辅助触点继续为线圈供电，保持线圈持续得电；按下停止按钮后，回路断开，线圈失电，辅助触点复位，自锁解除。应用场景：主要用于电机持续运行控制、设备启停锁定、阀门持续开启等需要短时触发、长期保持工作状态的控制场景，是PLC最基础的控制电路。5.简述定时器与计数器的核心区别。答：（1）工作依据不同：定时器以时间为控制条件，根据设定时长完成延时动作；计数器以脉冲次数为控制条件，根据输入脉冲累计次数动作；（2）触发方式不同：定时器线圈通电后开始计时，时间到触点动作；计数器检测到输入脉冲上升沿/下降沿时，次数累加，达到设定值触点动作；（3）用途不同：定时器用于延时启动、延时停止、时序控制等场景；计数器用于产品计数、设备启停次数统计、循环次数控制等场景。四、编程应用题详细答案1.电机启停自锁控制程序【IO分配】X0：启动按钮（常开）X1：停止按钮（常闭）Y0：电机运行接触器【指令表】LDX0//调用启动按钮常开触点ORY0//并联Y0自锁触点，实现自锁ANIX1//串联停止按钮常闭触点OUTY0//驱动电机输出线圈END//程序结束【工作原理】：按下X0，Y0线圈得电，电机运行，同时Y0常开触点闭合自锁；松开X0，电路保持导通，电机持续运行；按下X1，回路断开，Y0失电，电机停止。2.5秒延时点亮输出程序【IO分配】X0：延时启动输入Y0：延时输出负载T0：100ms通用定时器【定时参数】：5秒延时，设定值K50（50×100ms=5s）【指令表】LDX0//接通延时启动信号OUTT0K50//定时器T0计时，时长5秒LDT0//调用定时器常开触点OUTY0//驱动输出负载END//程序结束【工作过程】：当X0接通