国家开放大学《机电控制与可编程序控制器技术》形考任务15试题及答案解析.docx

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国家开放大学《机电控制与可编程序控制器技术》形考任务15试题及答案解析

2021年国家开放大学《机电控制与可编程序控制器技术》形考任务（1-5）试题及答案解析

形考任务一

（红色标注为正确答案）

一、填空题（每题0.2分，共1.2分）

题目1

正确

获得0.20分中的0.20分

标记题目

题干

可编程序控制器通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各类型的机械或生产过程。

题目2

正确

获得0.20分中的0.20分

标记题目

题干

熔断器主要防止电路的过载或短路保护元件。

题目3

正确

获得0.20分中的0.20分

标记题目

题干

电磁式接触器主要由电磁机构、触头系统和灭弧装置和其它部分组成。

题目4

正确

获得0.20分中的0.20分

标记题目

题干

触点系统分为主触点和辅助触点，分别用来直接接通和断开交流主电路和控制电路。

题目5

正确

获得0.20分中的0.20分

标记题目

题干

热继电器是利用电流流过发热元件产生热量来使检测元件弯曲，进而推动机构动作的一种保护电器，主要被用作电动机的长期保护。

题目6

部分正确

获得0.20分中的0.10分

标记题目

题干

分闸时应先断开负荷开关

正确

获得1.00分中的1.00分

，再断开隔离开关；合闸时应先合隔离开关，后合负荷开关。

如果违反操作规程，会造成隔离开关刀口弧光短路甚至更严重的事故。

标记题目

信息文本

二、判断题（每题0.44分，共8.8分）

题目7

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

PLC从早期开关量的输入、输出，模拟量的输入、输出，已经发展到能够完成复杂控制功能、通信联网功能的各种控制单元。

选择一项：

对 

错

题目8

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

PLC是专门用来完成逻辑运算的控制器。

选择一项：

对

错 

题目9

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

PLC具有监控和自诊断能力，若发生故障或异常，可及时判断故障原因，并排除故障。

选择一项：

对 

错

题目10

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

由于PLC的可靠性和抗干扰能力较差，所以不能在恶劣的工业环境中应用。

选择一项：

对

错 

题目11

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

在工业自动化领域，PLC，DCS与IPC技术正在趋于融合。

选择一项：

对 

错

题目12

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

开启式负荷开关可用于手动频繁的接通和断开带负荷的电路，以及作为线路末端的短路保护。

选择一项：

对

错 

题目13

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

为防止无关人员误操作，在重要场合应选用带钥匙操作的按钮。

选择一项：

对 

错

题目14

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

选用按钮时，通常停止按钮宜选用绿色；启动按钮优先选用红色。

（

选择一项：

对

错 

题目15

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

选用按钮时，一钮双用（启动∕停止）可以选用黑、白或灰色按钮。

选择一项：

对 

错

题目16

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

低压断路器即低压自动空气开关，简称自动开关，可实现电路的短路、过载、失电压与欠电压的保护，能自动分断故障电路，而且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。

选择一项：

对 

错

题目17

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

熔断器作为短路保护的电器，并接于被保护电路中的。

选择一项：

对

错 

题目18

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

熔断器的极限通断能力可以小于保护电路中的最大短路电流。

选择一项：

对

错 

题目19

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

判断交流或直流接触器的依据是通过主触点电流性质。

选择一项：

对 

错

题目20

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

把额定电压为220V的交流接触器线圈误接入380V的交流电源上仍然可以正常工作。

选择一项：

对

错 

题目21

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

电磁铁主要由励磁线圈、铁芯和衔铁组成。

选择一项：

对 

错

题目22

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

直流电磁铁的工作可靠性好、动作平稳，适用于动作频繁或工作平稳可靠的执行机构。

选择一项：

对 

错

题目23

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

交流电磁铁适用于动作频繁或工作平稳可靠的执行机构。

选择一项：

对

错 

题目24

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

工程上，通常将电器元件布置图与电气安装接线图组合在一起，二者对照，提高工作效率。

选择一项：

对 

错

题目25

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

电气原理图中电器元件的线圈、触点分散布置。

选择一项：

对 

错

题目26

正确

获得0.44分中的0.44分

标记题目

题干

电气原理图中电器元件均处于自然状态。

选择一项：

对 

错

标记题目

信息文本

三、读图分析题（每题1分，共10分）

标记题目

信息文本

某两台电动机控制线路如下图所示。

请仔细阅读下图，完成以下小题：

图 两台电动机控制线路图

题目27

正确

获得1.00分中的1.00分

标记题目

题干

（1）合上电力开关QA0后，再依次按下启动按钮SF2和SF4，两台电动机的启动顺序为（  ）。

选择一项：

A.两台电机同时启动

B.M2→M1

C.两台电机均无法启动

D.M1→M2 

反馈

回答正确.

题目28

正确

获得1.00分中的1.00分

标记题目

题干

（2）当两台电机正常运行的情况下，仅按下停止按钮SF3后，以下说法正确的是：

（ ）。

选择一项：

A.仅电动机M1停止

B.仅电动机M2停止 

C.两台电机均无法停止

D.两台电机同时停止

反馈

回答正确.

题目29

正确

获得1.00分中的1.00分

标记题目

题干

（3）当两台电机正常运行的情况下，仅按下停止按钮SF1后，以下说法正确的是：

（ ）。

选择一项：

A.两台电机同时停止

B.两台电机均无法停止 

C.电动机M1停止

D.电动机M2停止

反馈

回答正确.

题目30

正确

获得1.00分中的1.00分

标记题目

题干

（4）当两台电机正常运行的情况下，依次按下停止按钮SF3和SF1，两台电动机的停止顺序为（ ）。

选择一项：

A.两台电机均无法停止

B.M2→M1 

C.M1→M2

D.两台电机同时停止

反馈

回答正确.

题目31

正确

获得1.00分中的1.00分

标记题目

题干

（5）电气图形FA1和FA2是（ ），用于实现短路保护。

选择一项：

A.热继电器

B.熔断器 

C.接触器线圈

D.指示灯

反馈

回答正确.

标记题目

信息文本

三相异步电动机Y-Δ形降压启动控制线路如下图所示，时间继电器KF的延时时间为T。

请仔细阅读下图，完成以下小题：

图 三相异步电动机Y-Δ形降压启动控制线路图

题目32

正确

获得1.00分中的1.00分

标记题目

题干

（1）合上电力开关QA0后，按下启动按钮SF2，电动机为（）。

选择一项：

A.Δ形全压运行

B.电机无法启动

C.Y形降压启动 

D.Δ形降压启动

反馈

回答正确.

题目33

正确

获得1.00分中的1.00分

标记题目

题干

（2）当电机启动后，正常运行时间T后，电动机为（ ）。

选择一项：

A.Δ形降压启动

B.Y形降压启动

C.Δ形全压运行 

D.停止运行

反馈

回答正确.

题目34

正确

获得1.00分中的1.00分

标记题目

题干

（3）电机正常运行后，按下停止按钮SF1后，电动机为（）。

选择一项：

A.Y形降压运行

B.Δ形降压运行

C.停止运行 

D.Δ形全压运行

反馈

回答正确.

题目35

正确

获得1.00分中的1.00分

标记题目

题干

（4）主电路中的电气图形BB是（ ），用于实现过载保护。

选择一项：

A.热继电器 

B.接触器线圈

C.熔断器

D.指示灯

反馈

回答正确.

题目36

正确

获得1.00分中的1.00分

标记题目

题干

（5）电气图形FA1和FA2是（ ），用于实现短路保护。

选择一项：

A.指示灯

B.接触器线圈

C.热继电器

D.熔断器 

反馈

回答正确.

形考任务二

（红色标注为正确答案）

一、填空题（每题0.4分，共4分）

题目1

正确

获得0.40分中的0.40分

未标记标记题目

题干

PLC控制的等效电路由输入控制部分、控制部分和输出部分组成。

题目2

部分正确

获得0.40分中的0.27分

未标记标记题目

题干

模块式结构PLC是将CPU单元、输入单元、智能I/O单元、通信单元、电源做成相应的独立模块，各个模块可以插装在底板上，模块之间通过底板上的总线相互联系。

题目3

正确

获得0.40分中的0.40分

未标记标记题目

题干

PLC系统的存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。

题目4

不正确

获得0.40分中的0.00分

未标记标记题目

题干

PLC具有数/模转换和模/数

转换功能，完成对模拟量的控制与调节。

题目5

正确

获得0.40分中的0.40分

未标记标记题目

题干

PLC采用循环扫描的方式工作，其中一次循环可分为6个阶段，即内部处理阶段、通信服务阶段、子诊断阶段、回答输入采样阶段、程序执行阶段和输出处理阶段。

题目6

正确

获得0.40分中的0.40分

未标记标记题目

题干

西门子S7-200PLC属于小型机，其中CPU226有24点输入、16点输出，CPU224有14点输入、10点输出，CPU222有8点输入、6点输出，CPU221有6点输入、4点输出。

题目7

正确

获得0.40分中的0.40分

未标记标记题目

题干

S7-200PLC的指令由操作码和回答操作数两部分组成。

题目8

正确

获得0.40分中的0.40分

未标记标记题目

题干

指令的操作数在PLC的存储器中，此时的操作数由标识符和参数组成。

题目9

部分正确

获得0.40分中的0.27分

未标记标记题目

题干

位寻址的格式由存储器标识符、字节地址、分隔符及字节的位四部分组成。

题目10

部分正确

获得0.40分中的0.13分

未标记标记题目

题干

字寻址的格式由存储区标识符、子标识符、起始字节地址组成。

形考任务三

（红色标注为正确答案）

窗体顶端

一、填空题（每题0.4分，共9.2分）

题目1

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

正跳变指令的梯形图格式为以下哪个回答B

。

A．  　　　　 B． 

题目2

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

定时器中断由1ms延时定时器T32和T96产生。

题目3

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

通电延时定时器（TON）的输入（IN）电路接通时开始定时，当前值大于等于设定值时，其定时器位变为1状态，其常开触点接通，常闭触点断开。

（注：

填写“接通”或“断开”）题目4

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

若加计数器的计数复位输入电路（R）接通，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点接通，当前值为0。

（注：

填写“接通”或“断开”）

题目5

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

把一个实数转换为一个双字整数值的ROUND指令，它的小数部分采用是四舍五入原则处理。

题目6

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

回答

和回答

两条指令间的所有指令构成一个循环体。

题目7

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

子程序调用与子程序指令的操作数SBR_n中，n是子程序的标号，其取值范围是0—63。

题目8

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

PLC程序代码由可执行代码和注释组成，可执行代码又由主程序、子程序和中断程序组成。

题目9

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

PLC程序的设计一般包括五部分内容，即参数的定义及地址分配、程序框图的绘制、程序的编制、程序的调试和程序说明书的编制。

题目10

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

在实际控制中，会遇多个信号优先权要求不同的情况，这时就需要使用优先控制程序进行控制。

题目11

不正确

获得0.40分中的0.00分

标记题目

题干

以下梯形图实现的基本功能是Q0.0的状态恒为断开，Q0.1的状态恒为接通

。

题目12

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

下图所示的PLC程序中，当变量存储器VW10中存储值为10，Q0.1

输出“1”信号；当变量存储器VW10中存储值为30，Q0.0

输出“1”信号；当变量存储器VW10中存储值为20，Q0.2

输出“1”信号。

题目13

正确

获得0.40分中的0.40分

标记题目

题干

PLC按按应用环境分为现场安装和控制室安装两类。

题目14

不正确

获得0.40分中的0.00分

标记题目

题干

PLC控制系统设计追求的目标：

简单  经济  可靠和实用。

并行和串行是通信中的两种基本通信方式，通常情况下，并行方式用于计算机内部的数据通信，串行方式用于较远距离的通信。

题目16

正确

获得0.40分中的0.40分

未标记标记题目

题干

计算机通信网络是采用全双工通信方式，使得数据可以同时沿两个方向传输，以提高传输速率。

题目17

正确

获得0.40分中的0.40分

未标记标记题目

题干

使用PC机运行的STEP7-Micro/MIN软件编程时上载或下载应用程序是应用

PPI协议实现。

题目18

不正确

获得0.40分中的0.00分

未标记标记题目

题干

通过CP243-1IT

通信模块，可以将S7-200系统连接到工业以太网（IE）中,并能提供Web/E-mail等IT应用。

题目19

不正确

获得0.40分中的0.00分

未标记标记题目

题干

将S7-200连接在电话网上，利用安装在S7-200系统中的EM241MODEM

模块，通过电话网，实现S7-200与远程设备的通信。

题目20

正确

获得0.40分中的0.40分

未标记标记题目

题干

实现S7-200CPU通信需要做的工作主要有以下几方面：

确立通信方案、对各硬件参数的组态和硬件的物理连接。

题目21

正确

获得0.40分中的0.40分

未标记标记题目

题干

采用自由口通信方式，S7-200系列PLC的串行通信口完全由用户程序来控制，可与任何通信协议已知的设备通信。

题目22

正确

获得0.40分中的0.40分

未标记标记题目

题干

自由口模式下，当主机处于STOP方式时，自由口通信被终止，通信口自动切换到正常的PPI协议操作。

题目23

部分正确

获得0.40分中的0.32分

未标记标记题目

题干

S7-200系统提供以下几种通信模块，以适应不同的通信方式：

EM277是Proflbus-DP从站通信模块，同时也支持MPI从站通信；CP243-1是工业以太网通信模块；CP243-1IT是工业以太网通信模块，同时提供web/E-mail等IT应用；EM241是调制解调器（Modem）通信模块；CP243-2是AS-i（执行器/传感器）主站模块，可连接最多62个AS-i从站。

形考任务四

（红色标注为正确答案）

综合作业4

一、简答题（每题0.5分，共4.5分）

1．PLC的主要特点有哪些？

PLC的主要发展趋势如何？

答：

PLC的主要特点：

（1）可靠性高，抗干扰能力强

（2）通用性强，控制程序可变，使用方便（3）功能强，适应面广（4）编程简单，容易掌握（5）体积小、重量轻、功耗低、维护方便。

PLC的主要发展趋势：

（1）功能更完善

（2）控制分散化（3）功能开放化（4）便利化

2．电磁式继电器与电磁式接触器同是用来通断电路的，它们有何不同？

答：

（1）它们的结构原理相似，接触器由电磁系统、触头系统和灭弧装置三步分组成：

继电器由电磁系统、触头系统和释放弹簧组成。

（2）接触器虽已将电动机、电热设备等的控制由手动变为自动，但还不能满足复杂生产工艺过程自动化的要求，继电器实质上是一种传递

信号的电器，它根据特定形式的输入信号而动作，从面达到控制目的。

它与接触器不同，主要用于反映控制信号，其触点通常接在控制电路中。

3．在电动机的控制线路中，热继电器的作用是什么？

可否用熔断器和过电流继电器代替？

为什么？

答：

（1）热继电器主要是用于电动机的过载保护、断相保护，电流不平衡运行的保护，以及其他电气设备发热状态的控制；

（2）两者不能互相替换。

熔断器和过电流保护器主要起短路保护作用和限流保护作用。

因当线路发生短路时，热继电器需要内部的保护机构一定时间来发热令原本是常闭的触点断开，响应时间自然要比熔断器要长。

4．机电设备电器控制线路的表示方法有几种？

各有何用途？

答：

（1）电气控制线路的表示方法有：

电气原理图、电气（设备安装图和电气设备接线图。

（2）电气原理图用来表示电器控制线路的工作原理图、以及各电气元件的作用和相互关系：

电气设备安装图用来表示各种电器在生产设备和电器控制柜中的实际安装位置：

电气设备接线图用来表示各电气元件之间实际接线情况，它为电气元件的配线、检修和施工提供了方便，实际工作时与电气原理图配合使用。

5．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。

6．为什么称PLC的内部继电器为软继电器？

和硬件继电器相比，软继电器的触点在使用上有何特点？

答：

PLC内部的继电器并不是实际的硬继电器，而是PLC内部的存储单元，因而称为软继电器：

使用时的特点

（1）梯形图是由这些软继电器组成的控制线路，它们并不是真正的物理连接，而是逻辑关系的连接，称为软连接；

（2）软继电器的常开触点、常闭触点可以在程序中使用多次。

7．PLC的等效电路可以分为三个部分，即输入部分、控制部分和输出部分，各部分是如何工作的？

答：

（1）输入部分；接受操作指令（由启动按钮、停止按钮等提供），接受被控对象的各种状态信息（由行程开关、接近开关等提供）：

（2）控制部分：

是用户编制的控制程序，通常用梯形图表示。

（3）输出部分：

该部分根据程序执行的结果直接驱动负载。

8．PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的，PLC控制系统设计的基本内容包括什么？

答：

（1）选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器、信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。

（2）PLC的选择。

选择PLC，应包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。

（3）分配1/0点，绘制1/0连接图。

（4）设计控制程序。

包括设计梯形图、语句表或控制系统流程图。

（5）必要时还需设计控制台（柜）。

（6）编制控制系统的技术文件。

包括说明书、电器元件明细表等。

9．对于可编程控制器机型的选择主要考虑哪几方面？

答：

（1）PLC的类型；

（2）输入输出模块；（3）电源；（4）存储器；（5）经济性考虑。

二、改错（每题1.5分，共4.5分）

1．找出下列梯形图中的错误，并改正。

设M10.0为一个没有使用的中间继电器。

（注：

（1）计数器C8的设定值PT前可加上0～32767的任意自然数；

（2）在同一个PLC程序中，一个计数器号只能使用一次，将其中一个C8改为C0～C255之间的任意其他计数器号。

）

答：

2．找出下列梯形图中的错误，并改正。

答：

3．找出下列梯形图中的错误，并改正。

（注：

（1）在同一个PLC程序中，一个定时器号只能使用一次，建议将其中一个T37改为分辨率相同的T37～T63、T101～T255之间的任意其他计数器号。

（2）定时器的设定值PT前加上的数据可为0～32767的任意自然数。

）

答：

三、设计题（每题2.75分，共11分）

1．一台三相交流电动机按以下顺序启动和停车：

按启动按钮SF1后，电动机先运转10s，然后停止5s，重复此动作3次后停止运转；按下紧急停机按钮SF2，无论电动机处于何种运动状态，电动动机急停；过载时热继电器BB动作，电动机停止。

按上述工作要求

按照上述工作要求，完成以下题目：

（1）试分配I/O通道；

（2）画出PLC的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。

解：

（1）电机控制I/O分配表

（2）PLC电气控制的外部硬件接线图

（3）选西门子S7-200的PLC（也可选其他类型PLC）

2．两台三相交流电动机M1、M2按以下顺序启动和停车：

按启动按钮SF1，M1电动机起动，过5秒后M2电动机起动；按停止按钮SF2，电动机M1、M2停止；若M1电动机过载，则电动机M1、M2停止；若电动机M2过载则仅电动机M2停机。

按照上述工作要求，完成以下题目：

（1）试分配I/O通道；

（2）画出PLC的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。

解：

（1）电机顺序控制I/O分配表

（2）PLC电气控制的外部硬件接线图

（3）选西门子S7-200的PLC（也可选其他类型PLC）

3．在某机械装置上装有两台三相交流电动机M1、M2，进行关联控制：

当按下正向启动按钮SF2，M1正转；当按下反向启动按钮SF3，M1反转；只有当M1运行时，并按下启动按钮SF4，M2才能运行，M2为单向运行；两台电动机有同一个按钮SF1控制停止；BB1和BB2是热继电器，分别控制M1、M2过载停转。

按照上述工作要求，完成以下题目：

（1）试分配I/O通道；

（2）画出PLC的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。

解：

（1）关联控制功能的I/O分配表

（2）PLC电