電氣控制PLC(專升本)1期末考試試題及參考答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪種編程語(yǔ)言不屬于PLC的編程語(yǔ)言（）A.梯形圖語(yǔ)言B.匯編語(yǔ)言C.功能塊圖語(yǔ)言D.指令表語(yǔ)言答案：B解析：PLC常用的編程語(yǔ)言有梯形圖語(yǔ)言、功能塊圖語(yǔ)言、指令表語(yǔ)言等。匯編語(yǔ)言是一種用于電子計(jì)算機(jī)、微處理器、微控制器或其他可編程器件的低級(jí)語(yǔ)言，不是PLC常用的編程語(yǔ)言。2.以下哪種是PLC的輸出類型（）A.繼電器輸出B.晶體管輸出C.晶閘管輸出D.以上都是答案：D解析：PLC的輸出類型主要有繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出三種。繼電器輸出適用于交直流負(fù)載，響應(yīng)速度慢；晶體管輸出適用于直流負(fù)載，響應(yīng)速度快；晶閘管輸出適用于交流負(fù)載。3.在PLC中，定時(shí)器T的定時(shí)時(shí)間等于（）A.定時(shí)時(shí)間設(shè)定值×分辨率B.定時(shí)時(shí)間設(shè)定值÷分辨率C.定時(shí)時(shí)間設(shè)定值+分辨率D.定時(shí)時(shí)間設(shè)定值-分辨率答案：A解析：定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間是由定時(shí)時(shí)間設(shè)定值和定時(shí)器的分辨率共同決定的，其關(guān)系為定時(shí)時(shí)間=定時(shí)時(shí)間設(shè)定值×分辨率。4.以下關(guān)于PLC的輸入映像寄存器的說(shuō)法正確的是（）A.輸入映像寄存器的狀態(tài)在程序執(zhí)行過(guò)程中可以隨時(shí)改變B.輸入映像寄存器的狀態(tài)只在輸入采樣階段更新C.輸入映像寄存器的狀態(tài)與外部輸入信號(hào)始終一致D.輸入映像寄存器的狀態(tài)不受掃描周期的影響答案：B解析：輸入映像寄存器的狀態(tài)只在輸入采樣階段更新，在程序執(zhí)行階段其狀態(tài)保持不變，直到下一個(gè)輸入采樣階段。它與外部輸入信號(hào)并不是始終一致的，會(huì)受到掃描周期等因素的影響。5.以下哪個(gè)不是PLC的主要特點(diǎn)（）A.可靠性高B.編程復(fù)雜C.通用性強(qiáng)D.易于維護(hù)答案：B解析：PLC的主要特點(diǎn)包括可靠性高、通用性強(qiáng)、易于維護(hù)、編程簡(jiǎn)單等。編程復(fù)雜不是PLC的特點(diǎn)，PLC通常采用簡(jiǎn)單易懂的編程語(yǔ)言，如梯形圖，方便用戶編程。6.在梯形圖中，常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)的邏輯關(guān)系是（）A.常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí)，常閉觸點(diǎn)也閉合B.常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí)，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)C.常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，常閉觸點(diǎn)也斷開(kāi)D.兩者沒(méi)有邏輯關(guān)系答案：B解析：在梯形圖中，常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)是互補(bǔ)的邏輯關(guān)系。常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí)，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)；常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，常閉觸點(diǎn)閉合。7.以下哪種指令用于將兩個(gè)數(shù)相加（）A.ADDB.SUBC.MULD.DIV答案：A解析：ADD指令是加法指令，用于將兩個(gè)數(shù)相加；SUB是減法指令；MUL是乘法指令；DIV是除法指令。8.當(dāng)PLC的輸出繼電器Y線圈通電時(shí)，其對(duì)應(yīng)的（）A.常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)B.常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合C.常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)都閉合D.常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)都斷開(kāi)答案：A解析：當(dāng)PLC的輸出繼電器Y線圈通電時(shí)，其對(duì)應(yīng)的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)；當(dāng)線圈斷電時(shí)，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。9.以下關(guān)于PLC的掃描周期說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.掃描周期包括輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段B.掃描周期越短，PLC的響應(yīng)速度越快C.掃描周期的長(zhǎng)短與用戶程序的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)D.掃描周期會(huì)影響PLC對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間答案：C解析：掃描周期包括輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。掃描周期越短，PLC的響應(yīng)速度越快，并且掃描周期會(huì)影響PLC對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間。掃描周期的長(zhǎng)短與用戶程序的長(zhǎng)短有關(guān)，程序越長(zhǎng)，掃描周期越長(zhǎng)。10.在PLC中，計(jì)數(shù)器C的計(jì)數(shù)方式有（）A.加法計(jì)數(shù)B.減法計(jì)數(shù)C.加/減計(jì)數(shù)D.以上都是答案：D解析：PLC中的計(jì)數(shù)器C有加法計(jì)數(shù)、減法計(jì)數(shù)和加/減計(jì)數(shù)三種計(jì)數(shù)方式。加法計(jì)數(shù)是每來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)值加1；減法計(jì)數(shù)是每來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)值減1；加/減計(jì)數(shù)則可以根據(jù)控制信號(hào)在加法和減法之間切換。11.以下哪種編程語(yǔ)言最接近繼電器控制電路（）A.梯形圖語(yǔ)言B.功能塊圖語(yǔ)言C.指令表語(yǔ)言D.結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言答案：A解析：梯形圖語(yǔ)言是PLC最常用的編程語(yǔ)言之一，它的圖形符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器控制電路非常相似，易于理解和掌握，所以最接近繼電器控制電路。12.若PLC的輸出繼電器Y0用于控制一個(gè)交流接觸器，通常應(yīng)選擇（）輸出類型A.繼電器輸出B.晶體管輸出C.晶閘管輸出D.以上都可以答案：A解析：交流接觸器是交流負(fù)載，繼電器輸出適用于交直流負(fù)載，所以通常應(yīng)選擇繼電器輸出類型來(lái)控制交流接觸器。晶體管輸出適用于直流負(fù)載，晶閘管輸出雖然也適用于交流負(fù)載，但繼電器輸出更為常用和可靠。13.在PLC編程中，SET指令的作用是（）A.置位B.復(fù)位C.脈沖輸出D.移位答案：A解析：SET指令是置位指令，用于將指定的繼電器或寄存器置為1狀態(tài)；RST指令是復(fù)位指令，用于將指定的繼電器或寄存器置為0狀態(tài)。14.以下關(guān)于PLC的存儲(chǔ)區(qū)說(shuō)法正確的是（）A.輸入映像寄存器區(qū)只能讀不能寫B(tài).輸出映像寄存器區(qū)只能寫不能讀C.輔助繼電器區(qū)既可以讀也可以寫D.以上都正確答案：D解析：輸入映像寄存器區(qū)用于存儲(chǔ)外部輸入信號(hào)的狀態(tài)，只能讀不能寫；輸出映像寄存器區(qū)用于存儲(chǔ)要輸出到外部負(fù)載的信號(hào)狀態(tài)，只能寫不能讀；輔助繼電器區(qū)用于內(nèi)部邏輯運(yùn)算和控制，既可以讀也可以寫。15.當(dāng)PLC的定時(shí)器T0定時(shí)時(shí)間到，其常開(kāi)觸點(diǎn)（）A.閉合B.斷開(kāi)C.保持原來(lái)狀態(tài)D.不確定答案：A解析：當(dāng)PLC的定時(shí)器T0定時(shí)時(shí)間到，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。二、填空題（每題2分，共20分）1.PLC是（可編程邏輯控制器）的英文縮寫。解析：PLC即ProgrammableLogicController，是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。2.PLC的掃描工作方式分為三個(gè)階段，分別是（輸入采樣階段）、（程序執(zhí)行階段）和（輸出刷新階段）。解析：這是PLC掃描工作方式的基本流程，輸入采樣階段將外部輸入信號(hào)的狀態(tài)讀入輸入映像寄存器；程序執(zhí)行階段按照用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算；輸出刷新階段將輸出映像寄存器的狀態(tài)輸出到外部負(fù)載。3.梯形圖中的觸點(diǎn)可以多次使用，而線圈一般（只能使用一次）。解析：在梯形圖編程中，觸點(diǎn)可以根據(jù)需要多次使用，用于構(gòu)成不同的邏輯關(guān)系，但線圈通常只能使用一次，以避免邏輯沖突。4.PLC的編程語(yǔ)言主要有（梯形圖語(yǔ)言）、（指令表語(yǔ)言）、（功能塊圖語(yǔ)言）、（結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言）和（順序功能圖語(yǔ)言）。解析：這些都是PLC常用的編程語(yǔ)言，每種語(yǔ)言都有其特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。5.定時(shí)器的分辨率通常有（1ms）、（10ms）和（100ms）三種。解析：不同的定時(shí)器分辨率決定了定時(shí)器的定時(shí)精度，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的分辨率。6.計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值存儲(chǔ)在（計(jì)數(shù)器當(dāng)前值寄存器）中。解析：計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)過(guò)程中，其當(dāng)前的計(jì)數(shù)值會(huì)存儲(chǔ)在計(jì)數(shù)器當(dāng)前值寄存器中，方便程序讀取和判斷。7.輸入繼電器的編號(hào)通常以（X）開(kāi)頭，輸出繼電器的編號(hào)通常以（Y）開(kāi)頭。解析：這是PLC中輸入繼電器和輸出繼電器編號(hào)的常見(jiàn)表示方法，便于區(qū)分和編程。8.在PLC編程中，M表示（輔助繼電器）。解析：輔助繼電器是PLC內(nèi)部用于邏輯運(yùn)算和控制的繼電器，不直接與外部設(shè)備連接。9.當(dāng)使用RST指令對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值被清零，同時(shí)其常開(kāi)觸點(diǎn)（斷開(kāi)），常閉觸點(diǎn)（閉合）。解析：RST指令是復(fù)位指令，對(duì)計(jì)數(shù)器復(fù)位后，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值變?yōu)?，其觸點(diǎn)狀態(tài)恢復(fù)到初始狀態(tài)，即常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。10.功能塊圖語(yǔ)言是以（功能塊）為基本元素來(lái)表示控制邏輯的。解析：功能塊圖語(yǔ)言通過(guò)將各種功能塊組合在一起，來(lái)描述系統(tǒng)的控制邏輯，每個(gè)功能塊代表一個(gè)特定的功能。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述PLC的工作原理。PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其工作過(guò)程主要分為三個(gè)階段：-輸入采樣階段：PLC在這個(gè)階段按順序?qū)λ休斎攵俗舆M(jìn)行掃描，并將各輸入狀態(tài)存入對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器中。此時(shí)輸入映像寄存器被刷新，在程序執(zhí)行階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映像寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，直到下一個(gè)輸入采樣階段。-程序執(zhí)行階段：PLC按用戶程序的指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描。如果指令涉及輸入、輸出狀態(tài)，則從輸入映像寄存器和元件映像寄存器中去讀取有關(guān)的狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入元件映像寄存器中。對(duì)于元件映像寄存器來(lái)說(shuō)，每一個(gè)元件（輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等）的狀態(tài)會(huì)隨著程序執(zhí)行過(guò)程而變化。-輸出刷新階段：在所有程序執(zhí)行完畢后，PLC將元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（接通/斷開(kāi)）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過(guò)輸出模塊驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。2.說(shuō)明定時(shí)器和計(jì)數(shù)器在PLC中的應(yīng)用及區(qū)別。-應(yīng)用：-定時(shí)器：主要用于定時(shí)控制，如在工業(yè)生產(chǎn)中，控制設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間、停止時(shí)間等。例如，控制電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，設(shè)定電機(jī)運(yùn)行10分鐘后自動(dòng)停止。-計(jì)數(shù)器：用于對(duì)輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)控制、累計(jì)產(chǎn)量等功能。比如在生產(chǎn)線上對(duì)產(chǎn)品的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的數(shù)量時(shí)發(fā)出信號(hào)。-區(qū)別：-工作原理：定時(shí)器是根據(jù)設(shè)定的時(shí)間和時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器的觸點(diǎn)狀態(tài)發(fā)生變化；計(jì)數(shù)器是對(duì)外部輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)狀態(tài)發(fā)生變化。-輸入信號(hào)：定時(shí)器的輸入信號(hào)通常是時(shí)鐘脈沖，其計(jì)時(shí)時(shí)間由定時(shí)器的分辨率和設(shè)定值決定；計(jì)數(shù)器的輸入信號(hào)是外部的脈沖信號(hào)，可以是開(kāi)關(guān)信號(hào)、傳感器信號(hào)等。-應(yīng)用場(chǎng)景：定時(shí)器主要用于時(shí)間控制；計(jì)數(shù)器主要用于數(shù)量控制。3.請(qǐng)簡(jiǎn)述梯形圖編程的基本原則。-觸點(diǎn)的使用原則：-觸點(diǎn)可以無(wú)限次使用。梯形圖中的觸點(diǎn)（常開(kāi)、常閉）代表邏輯條件，可以在不同的邏輯支路中多次使用。-觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。因?yàn)镻LC是按照從上到下、從左到右的順序掃描程序的，垂直分支會(huì)使程序的邏輯關(guān)系不清晰，不利于編程和理解。-線圈的使用原則：-線圈只能出現(xiàn)一次。在一個(gè)程序中，同一編號(hào)的線圈不能重復(fù)使用，否則會(huì)導(dǎo)致邏輯混亂。-線圈不能直接與左母線相連。必須通過(guò)觸點(diǎn)等邏輯條件來(lái)控制線圈的通斷。-邏輯塊的處理原則：-并聯(lián)塊串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)多的并聯(lián)塊放在左邊；串聯(lián)塊并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)多的串聯(lián)塊放在上邊。這樣可以減少程序的掃描時(shí)間，提高程序的執(zhí)行效率。-復(fù)雜邏輯關(guān)系可以使用堆棧指令或編程技巧來(lái)簡(jiǎn)化。四、編程題（共20分）設(shè)計(jì)一個(gè)PLC梯形圖程序，實(shí)現(xiàn)以下控制要求：有一個(gè)啟動(dòng)按鈕SB1、一個(gè)停止按鈕SB2和一個(gè)指示燈HL。按下啟動(dòng)按鈕SB1后，指示燈HL點(diǎn)亮；按下停止按鈕SB2后，指示燈HL熄滅。以下是用梯形圖語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)該控制要求的詳細(xì)步驟和程序：1.確定輸入輸出信號(hào)：-輸入信號(hào)：?jiǎn)?dòng)按鈕SB1連接到輸入繼電器X0，停止按鈕SB2連接到輸入繼電器X1。-輸出信號(hào)：指示燈HL由輸出繼電器Y0控制。2.梯形圖程序設(shè)計(jì)：|序號(hào)|指令|操作數(shù)|說(shuō)明||---|---|---|---||1|LD|X0|取啟動(dòng)按鈕SB1的常開(kāi)觸點(diǎn)||2|OR|Y0|將Y0的常開(kāi)觸點(diǎn)與X0并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)自鎖||3|ANI|X1|取停止按鈕SB2的常閉觸點(diǎn)，進(jìn)行與運(yùn)算||4|O