可编程序控制器应用形成性考核作业与答案.docx

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可编程序控制器应用形成性考核作业与答案

可编程序控制器应用形成性考核作业

（一）

一、填空题

1、可编程序控制器采用微处理器作为中央处理单元，可以对

进行控制，也可以对进行控制。

2、PLC 具有逻辑运算功能，能够描述继电器触点的和

等各种连接。

3、PLC 具有和功能，完成对模拟量的控制

与调节。

4、按结构形式分类，PLC 可分为式和式两种。

5、模块是可编程序控制器系统的运算控制核心。

6、是安装可编程控制器各类模板的机架，可根据实际

需要选择。

7、模板用于对 PLC 内部电路供电。

8、是用来将输入端不同电压或电流信号转换成微处理

器所能接收的低电平信号。

9、输出电平转换是用来将控制的低电平信号转换为控

制设备所需的电压或电流信号。

10、是在微处理器与 I/O 回路之间采用的防干扰措施。

二、判断题（正确的打√，错误的打×）

1、PLC 的输入和输出量有开关量和模拟量两种。

开关量 I/O 用最大

I/O 点数表示，模拟量 I/O 点数用最大 I/O 通道数表示。

（

）

2、PLC 具有模数转换和数模转换功能，完成对逻辑量的控制与调节。

（）

3、PLC 配置有较强的监控功能，能记忆某些异常情况，或当发生异

常情况时自动中止运行。

 （）

4、传统继电器接触器控制系统的控制功能必须通过修改控制器件和

接线来实现。

（）

5、可编程控制系统的控制功能必须通过修改控制器件和接线来实现。

（）

6、输入输出模板必须与 CPU 模板放置在一起。

 （）

7、集散控制系统由单回路仪表控制系统发展起来，主要侧重于回路

调节功能。

（）

8、PLC 的扫描周期因程序的长度不同而不同。

（）

9、PLC 的扫描周期仅取决于程序的长度。

（）

10、PLC 的扫描周期仅取决于 CPU 模板的运算速度。

（

）

三、简答题

1、传统继电器接触器控制系统和可编程控制系统有何区别？

2、什么叫扫描周期？

它主要受哪些因素影响？

3、简述可编程控制器的特点。

4、可编程控制器的性能指标有哪些？

5、可编程控制系统与工业控制计算机、集散控制系统的主要区别在

哪些？

6、简述可编程控制器的基本结构及其各部分功能。

7、PLC 配置电气隔离的作用是什么？

8、西门子（SIEMENS）公司有哪些主要系列的 PLC 产品？

可以采

用哪几种编程语言？

可编程序控制器应用形成性考核作业

（二）

一、填空题

1、可编程序控制器是一种专为工业环境下应用而设计的计算机控制

系统，通过、的输入和输出完成各种机械

生产过程的控制。

2、PLC 可以代替进行组合逻辑与顺序逻辑控制。

3、PLC 的工作过程一般可分为三个主要阶段、程

序执行阶段和。

4、可编程序控制器系统也称之为“软接线”程序控制系统，由

和

两大部分组成。

5、可编程序控制器的程序由和两部分组

成。

6、可编程序控制器程序的表达方式基本有、

、逻辑功能图和高级语言。

7、是程序的最小独立单位。

8、指令的操作数在 PLC 的存储器中，此时的操作数由和

组成。

9、定时时间等于时基和定时值的。

10、在 S7 系列的 PLC 中有三种计数器，分别是、减计

数器和。

二、改错

找出下列梯形图中的错误，并改正。

1、

2、设 M10.0 为一个没有使用的中间继电器。

三、画出下述语句表程序对应的梯形图

LDI0.1

AI0.2

ANI0.3

=M0.0

LDNI0.1

OI0.2

OI0.3

AI0.4

NOT

=M0.1

四、根据梯形图写出梯形图指令

1、

主机

CPU224

模块 1

DI4/DO4

DC24V

模块 2

DI8

DC24V

模块 3

AI4/AO1

12 位

模块 4

DI4/DO4

DC24V

模块 5

AI4/AO1

12 位

I0.0 Q0.0

I0.1 Q0.1

…… ……

I1.5 Q1.5

I3.0

I3.1

I3.2

I3.3

I3.4

I3.5

I3.6

I3.7

Q3.0

Q3.1

Q3.2

Q3.3

Q3.4

Q3.5

Q3.6

Q3.7

2、

五、分析题

1、某控制系统选用 CPU224，其中模拟量扩展模块以 2 字节递增的

方式来分配地址。

请按表中介绍的模块连接形式，填写模块 1 和模

块 3 的地址分配。

2、某控制系统选用 CPU224，请按表中介绍的模块连接形式，填写

主机

CPU224

模块 1

EM221

DI8

DC24V

模块 2

EM222

DO8

DC24V

模块 3

EM235

AI4/AO1

12 位

模块 4

EM223

DI4/DO4

DC24V

模块 5

EM235

AI4/AO1

12 位

I0.0 Q0.0

I0.1 Q0.1

…… ……

I1.5 Q1.1

Q2.0

Q2.1

Q2.2

Q2.3

Q2.4

Q2.5

Q2.6

Q2.7

AIW8    AQW2

AIW10

AIW12

AIW14

模块 1、模块 3 和模块 4 的地址分配。

可编程序控制器应用形成性考核作业（三）

一、填空题

1、PLC 的输入和输出量有和两种。

2、PLC 可以代替继电器进行与控制。

3、PLC 重复执行输入采样阶段、和输出刷新阶段三

个阶段，每重复一次的时间称为一个。

4、把可编程序控制器系统和系统各自的优势结合起来，

可形成一种新型的分布式计算机控制系统。

5、用户程序是由若干条顺序排列的构成。

6、定时时间等于和的乘积。

7、若加计数器的计数输入电路（CU）由断开变为接通，同时复位

输入电路（R），计数器的当前值加 1。

当前值大于

等于设定值（PV）时，其常开触点，常闭触点

。

（注：

填写“接通”或“断开”）

8、若加计数器的计数输入电路（CU）复位输入电路，计

数器被复位，复位后其常开触点，常闭触点

，当前值为 0。

（注：

填写“接通”或“断开”）

9、通电延时定时器（TON）的输入（IN）电路时开始定

时，当前值大于等于设定值时，其定时器位变为 1 状态，其常开

触点，常闭触点。

（注：

填写“接通”或

“断开”）

10、通电延时定时器（TON）的输入（IN）电路时被复位，

复位后其常开触点，常闭触点，当前值等于

0。

（注：

填写“接通”或“断开”）

二、判断题（注：

正确的打√，错误的打×）

1、PLC 的输入和输出量有开关量和模拟量两种。

开关量 I/O 用最大

I/O 通道数表示，模拟量 I/O 点数用最大 I/O 点数表示。

（

）

2、可编程序控制器程序的梯形图语言相比其它几种编程语言，形象

直观，程序的输入和修改方便，功能最强。

 （）

3、电气隔离是在微处理器与 I/O 回路之间采用的防干扰措施。

（

）

4、可编程序控制器程序的梯形图和功能块图都可以转换为语句表。

（）

5、可编程序控制器程序的语句表一定可以转换为梯形图和功能块图。

（）

6、可编程序控制器程序的梯形图和功能块图之间是一一对应。

（

）

7、在 S7-300 中，定时器区为 512Byte，最多允许使用 256 个定时器。

（）

8、S7 提供各种不同的组织块，这些组织块分有优先级，允许较低

优先级的组织块中断较高优先级的组织块。

（）

9、PLC 具有模数转换和数模转换功能，完成对模拟量的控制与调节。

（）

10、在可编程序控制器中，节点在程序中可不受限制地使用。

（

）

三、简答题

1、集散控制系统和可编程控制系统有何区别？

2、工业控制计算机和可编程控制系统有何区别？

3、在 PLC 控制系统设计中最为重要的原则是什么？

四、改错

找出下列梯形图中的错误，并改正。

1、

2、

五、根据梯形图写出梯形图指令

六、设计题

1、一台三相异步电动机正反转控制的电路如下图（a）所示；PLC

控制的接线如图（b）所示。

当按下正向启动按钮 SB1，电动机正转；

当按下反向启动按钮 SB2，电动机反转；停机时按下停机按钮 SB3。

过载是热继电器 FR 动作，电动机停止。

按照上述工作要求：

（1）

分配 I/O 通道；

（2）选择 plc，画出梯形图。

图（a）电动机正反转控制电路图（b）PLC 控制接线

图

2、两台电动机的关联控制：

在某机械装置上装有两台电动机。

当按

下正向起动按钮 SB2，电动机一正转；当按下反向起动按钮 SB3，电

动机一反转；只有当电动机一运行时，并按下起动按钮 SB4，电动

机二才能运行，电动机二为单向运行；两台电动机有同一个按钮

SB1 控制停止。

按照上述工作要求：

（1）分配 I/O 通道；

（2）选择

plc，画出梯形图。

可编程序控制器应用形成性考核作业（四）

一、填空题

1、S7-300/S4-400 可以通过接口组成 PLC 网络。

2、MPI 是的简称，MPI 网采用的通信模式。

3、全局数据（GD）通信方式以分支网为基础，是为循环的传

送少量数据而设计的。

4、通信方式以 MPI 分支网为基础，是为循环的传送少

量数据而设计的。

5、可编程序控制器系统中，主站之间的通信方式为，

主站与从站之间为，以及这两种方式的混合。

6、PROFIBUS 网络由、从站、等构成。

7、DCS 是的简称，由单回路仪表控制系统发展起来。

二、判断题（注：

正确的打√，错误的打×）

1、PLC 的输入和输出量有开关量和模拟量两种。

开关量 I/O 用最大

I/O 通道数表示，模拟量 I/O 点数用最大 I/O 点数表示。

（

）

2、PLC 在一个工作周期中，输入采样和输出刷新的时间一般为秒级。

（）

3、在 S7-300 中，定时器区为 512Byte，最多允许使用 512 个定时器。

（）

4、工控机应用系统比 PLC 应用系统可靠性较高。

（）

5、集散控制系统由单回路仪表控制系统发展起来，主要侧重于开关

量顺序控制方面。

（）

6、S7 提供各种不同的组织块，这些组织块分有优先级，允许较高

优先级的组织块中断较低优先级的组织块。

（）

7、对应的梯形图、指令表和逻辑功能块三种编程语言，它们的表达

形式不同，表示的内容也不同。

（）

8、工业以太网（Industrial Ethernet）的每个 PLC 上都装有一个以太

网模板 CP，他们的作用是进行 PLC 之间的通信。

（）

9、PROFIBUS-DP 是一种为速度而优化的协议，它是为了在 PLC（DP

主站）和分布式 I/O（DP 从站）之间的通信而特别设计的。

（

）

三、根据梯形图写出梯形图指令

1、

2、

四、设计题

1、用接在输入端的光电开关 SB1 检测传送带上通过的产品，有产

品通过时 SB1 为常开状态，如果在 10s 内没有产品通过，由输出电

路发出报警信号，用外接的开关 SB2 解除报警信号。

按照上述工作

要求：

（1）分配 I/O 通道；

（2）选择 plc，画出梯形图；（3）写

出对应的指令表程序。

2、下图是小车自动往返运动的主电路和继电器控制电路图。

其中

KMl 和 KM2 分别是控制正转运行和反转运行的交流接触器。

用

KMl 和 KM2 的主触点改变进入电机的三相电源的相序，即可改变

电动机的旋转方向。

图中的 FR 是热继电器，在电动机过载时，它

的常闭触点断开，使 KMl 和 KM2 的线圈断电，电动机停转。

工作

时，按下右行起动按钮 SB2 或左行起动按钮 SB3 后，要求小车在左

限位开关 SQ1 和右限位开关 SQ2 之间不停的循环往返，直到按下停

止按钮 SB1。

按照上述工作要求：

（1）分配 I/O 通道；

（2）选择

plc，画出梯形图。

图 小车自动往返运动的继电器控制电路图

3、由两台三相交流电动机 M1、M2 组成的控制系统的工作工程为：

当按下起动按钮 SB1 电动机 M1 起动工作；延时 5s 后，电动机 M2 起

动工作；当按下停止按钮 SB2，两台电动机同时停机；若电动机 M1

过载，两台电动机同时停机；若电动机 M2 过载，则电动机 M2 停机

而电动机 M1 不停机。

按照上述工作要求：

（1）分配 I/O 通道；

（2）选择 plc，画出梯形图。

可编程控制器应用形成性考核作业

（一）参考答案

一、填空题

1、逻辑量模拟量；2、串联 并联；3、模数转换（A/D 转换）

数模转换（D/A 转换）；4、整体式模块式；5、CPU；6、导

轨；7、电源；8、输入电压转换；9、微处理器；10、电气

隔离

二、判断题

1、（ √ ）2、（ × ）3、（ √ ）4、（ √）5、（ × ）

6、（ × ） 7、（ × ）8、（ √ ）9、（ × ）10、（ × ）

三、简答题

1、传统继电器接触器控制系统和可编程控制系统有何区别？

答：

传统继电器接触器控制系统为“硬接线”程序控制系统，通过

修改控制器件和接线来改变控制功能；可编程控制系统为“软接线”

程序控制系统，通过修改 PLC 程序并改动少量接线端子来改变控制

功能。

2、什么叫扫描周期？

它主要受哪些因素影响？

答：

PLC 重复执行 3 个阶段：

输入采样阶段、程序执行阶段和输出

刷新阶段，每重复一次的时间称为一个扫描周期。

扫描周期与用户

程序的长短和 CPU 模板的运算速度有关。

3、简述可编程控制器的特点。

答：

高可靠性，应用灵活，编程简单，但价格较高。

（详细解答也可）

4、可编程控制器的性能指标有哪些？

答：

衡量 PLC 的性能指标分为硬件指标和软件指标。

硬件指标包括

环境温度、湿度、抗干扰能力、使用环境和输入输出特性等；软件

指标包括扫描速度、存储容量、指令功能和编程语言等。

5、可编程控制系统与工业控制计算机、集散控制系统的主要区别在

哪些？

答：

工业控制计算机适用于要求快速、实时性强、模型复杂、计算

工作量大的工业对象的控制；集散控制系统在模拟量处理和回路调

节方面具有优势，主要侧重于回路调节功能；可编程控制系统在数

字处理和顺序控制方面具有优势，主要侧重于开关量顺序控制，具

有很高的可靠性和抗干扰性。

6、简述模块式可编程控制器的基本结构及其各部分功能。

答：

（1）导轨：

安装 PLC 各类模块的机架；

（2）电源模块：

用于

对 PLC 供电；（3）CPU 模块：

CPU 模块为系统的运算控制核心，

根据系统的程序要求接收并存储用户程序和数据、现场输入设备的

状态和参数，诊断 PLC 内部电路工作状态和编程过程中的语法错误，

完成用户程序规定的运算任务，更新有关标志位的状态和输出状态

寄存器的状态，实现输出控制和数据通信等功能；（4）输入输出模

板：

连接 CPU 模板与现场输入\输出元件或设备。

7、PLC 配置电气隔离的作用是什么？

答：

电气隔离是在微处理器与 I/O 回路之间采用的防干扰措施。

8、西门子（SIEMENS）公司有哪些主要系列的 PLC 产品？

可以采

用哪几种编程语言？

答：

西门子（SIEMENS）公司主要的 PLC 产品有早期的 S3 系列、

S5 系列和当前的 S7 系列。

S7 系列可采用的编程语言如下：

（1）

梯形图（LAD）；

（2）语句表（STL）；（3）功能块图/逻辑功能图

（FBD）；（4）标准控制语言（SCL）；（5）顺序控制（S7-Graph）；

（6）连续功能图（CFC）。

可编程序控制器应用形成性考核作业

（二）参考答案

一、填空题

1、开关量模拟量；2、继电器；3、输入采样阶段输出刷新

阶段；4、硬件软件；5、操作系统用户程序；6、梯形图

指令表；7、编程指令；8、标识符参数；9、乘积；10、

加计数器可逆计数器

二、改错

1、

2、

三、画出下述语句表程序对应的梯形图

四、根据梯形图写出梯形图指令

1、

LDNM0.0

AM0.1

=Q4.1

LDNM0.0

=Q4.2

2、

LDM0.0

ANI0.1

=M0.3

AT5

=Q0.0

ANM0.4

=Q0.1

五、分析题

1、某控制系统选用 CPU224，其中模拟量扩展模块以 2 字节递增的

主机

CPU224

模块 1

DI4/DO4

DC24V

模块

2

DI8

DC24V

模块 3

AI4/AO1

模块 4

DO8

DC24V

模块 5

AI4/AO1

I0.0 Q0.0

I0.1 Q0.1

…… ……

I1.5 Q1.5

I2.0

Q2.0

I2.1

Q2.1

I2.2

Q2.2

I2.3 Q2.3

I3.0

I3.1

I3.2

I3.3

I3.4

I3.5

I3.6

I3.7

AIW0

AQW0

AIW2

AIW4

AIW6

Q3.0

Q3.1

Q3.2

Q3.3

Q3.4

Q3.5

Q3.6

Q3.7

AIW8

AQW2

AIW10

AIW12

AIW14

方式来分配地址。

请按表中介绍的模块连接形式，填写模块 1 和模

块 3 的地址分配。

2、某控制系统选用 CPU224，请按表中介绍的模块连接形式，填写

模块 1、模块 3 和模块 4 的地址分配。

模块

模块

模块

模块

主机 I/O

模块 5I/O

1I/O

2I/O

3I/O

4I/O

I0.0 Q0.0

I0.1 Q0.1

…… ……

I1.5 Q1.1

I2.0

I2.1

I2.2

I2.3

I2.4

I2.5

Q2.0

Q2.1

Q2.2

Q2.3

Q2.4

Q2.5

AIW0

AQW0

AIW2

AIW4

AIW6

I3.0

Q3.0

I3.1

Q3.1

I3.2

Q3.2

AIW8

AQW2

AIW10

AIW12

AIW14

I2.6

I2.7

Q2.6

Q2.7

I3.3

Q3.3

可编程序控制器应用形成性考核作业（三）参考答案

一、填空题

1、开关量模拟量；2、组合逻辑顺序逻辑；3、程序执行阶

段扫描周期；4、集散控制（DCS）；5、指令；6、时基定

时值；7、断开接通断开；8、接通断开接通；9、接

通接通断开；10、断开断开接通

二、判断题

1、（ × ）2、（ × ）3、（ √ ）4、（ √ ）5、（ × ）

6、（ × ） 7、（ √ ）8、（ × ）9、（ √ ）10、（ √ ）

三、简答题

1、集散控制系统和可编程控制系统有何区别？

答：

集散控制系统在模拟量处理和回路调节方面具有优势，主要侧

重于回路调节功能；可编程控制系统在数字处理和顺序控制方面具

有优势，主要侧重于开关量顺序控制。

2、工业控制计算机和可编程控制系统有何区别？

答：

工业控制计算机适用于要求快速、实时性强、模型复杂、计算

工作量大的工业对象的控制；可编程控制系统具有很高的可靠性和

抗干扰性。

3、在 PLC 控制系统设计中最为重要的原则是什么？

答：

在 PLC 控制系统设计中最为重要的原则是满足控制对象的控制

要求、确保控制系统的安全可靠性、简化系统结构。

四、改错

1、（注：

PT 前加上的数据可为 0～32767 的任意自然数。

）

2、

（注：

（1）计数器 C8 的设定值可为 0～32767 的任意自然数；

（2）不能重复使用同一个计数器的线圈编号，将其中一个 C8 改为

C0～C255 之间的任意其他线圈。

）

五、根据梯形图写出梯形图指令

SB1

I0.0

总停按钮，常闭触点

SB2

I0.1

电动机一正转起动按钮，常开触点

SB3

I0.2

电动机一反转起动按钮，常开触点

2、

（1）关联控制功能的 I/O 分配表

LDI0.3

AC20

ONI0.1

AI0.2

=Q2.1

LDNI0.1

AC20

OI0.3

ANI0.4

=Q2.2

六、设计题

1、

（1）表 电动机正反转控制电路 I／O 分配表

（2）选西门子 S7-200 的 plc（也可以选其它型号 plc）

图 电动机正反转控制电路的 PLC 控制程序

SB4

I0.3

电动机二起动按钮，常开触点

KM1

Q2.1

电动机一正转运行

KM2

Q2.2

电动机一反转运行

KM3

Q2.3

电动机二运行

图  电动机关联控制的 PLC 控制程序

可编程序控制器应用形成性考核作业（四）参考答案

一、填空题

1、多点接口（MPI）；2、多点接口全局数据（或 GD）；3、多

点接口（MPI）；4、全局数据（或 GD）；5、令牌方式主从方式；

6、主站网络部件；7、集散控制系统

二、判断题

1、（ × ）2、（ × ）3、（ × ）4、（ × ）5、（ × ）

6、（ √ ） 7、（ × ）8、（ √ ）9、（ √ ）

三、根据梯形图写出梯形图指令

1、

LDNM0.0

OM0.1

OM0.2

SB1

I0.2

停止按钮，常闭触点

SB2

I0.0

右行起动按钮，常开触点

SB3

I0.1

左行起动按钮，常开触点

SQ1

I0.3

左限位开关，常开触点

SQ2

I0.4

右限位开关，常开触点

SB1

I0.0

光电开关，常开触点

SB2

I0.1

解除报警开关，常闭触点

Q0.0

报警信号

T37

时间继电器

2、

（1）小车自动往返运动控制电路 I/O 分配表

AI2.0

OI2.1

NOT

=Q0.2

2、

LDNM0.0

ANT38

TONT38, 100

LDT38

LDC20

CTUC20, 100

四、设计题

1、

（1）产品检测控制电路 I/O 分配表

（2）选西门子 S7-200 的 plc（也可以选其它型号 plc）

图  产品报警检测的 PLC 控制程序

SB1

I0.0

起动按钮，常开触点

SB2

I0.1

停机按钮，常闭触点

FR1

I0.2

电动机 M1 热保护