《电气PLC控制技术》2025年第二学期期末试卷阿克苏工业职业技术学院.pdf

第1页，共3页 站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。密封线 阿克苏工业职业技术学院 电气 PLC 控制技术2025 年第二学期期末试卷 题号题号 一一 二二 三三 四四 总分总分 得分得分 一、单选题（本大题共一、单选题（本大题共 15 个小题，每小题个小题，每小题 2 分，共分，共 30 分在每小分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1、下列不属于 PLC 基本组成部分的是（）A.中央处理单元（CPU）B.输入/输出接口（I/O 模块）C.变压器 D.存储器 2、PLC 的工作方式是（）A.连续扫描工作方式 B.中断工作方式 C.单任务工作方式 D.多任务并行工作方式 3、关于 PLC 输入接口电路，下列说法正确的是（）A.仅能接入直流信号，不能接入交流信号 B.输入接口电路需将外部信号转换为 PLC 内部可识别的数字信号 C.输入端子的电压等级固定为 DC24V D.输入信号无需隔离，可直接接入 CPU 4、在西门子 S7-200 SMART PLC 中，下列属于输入继电器地址的是（）A.Q0.0 B.I0.1 C.M0.2 D.V0.3 5、PLC 中，定时器的核心功能是（）A.累计输入信号的通断次数 B.实现延时接通或延时断开控制 C.存储数据信息 D.实现算术运算 6、关于 PLC 梯形图编程规则，下列说法错误的是（）A.梯形图的左右两侧为电源线，左侧为“能流”起始端 B.触点可水平或垂直放置，线圈仅能垂直放置在右侧 C.同一编号的线圈可在梯形图中重复出现 D.梯形图中不能出现“能流”中断的情况 7、在 PLC 程序中，实现“先通后断”的联锁控制，通常采用的指令是（）A.定时器指令 B.计数器指令 C.置位/复位指令 D.跳转指令 8、PLC 的 I/O 点数是指（）A.PLC 内部存储器的数量 B.输入端子和输出端子的总数量 C.CPU 的运算速度 D.程序的步数 9、关于 PLC 与继电器控制系统的差异，下列说法正确的是（）A.PLC 的控制逻辑通过硬件接线实现，继电器控制系统通过程序实现 B.PLC 的响应速度比继电器控制系统慢 第2页，共3页 站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。密封线 C.PLC 的灵活性强，可通过修改程序改变控制逻辑 D.PLC 的可靠性比继电器控制系统低 10、在三菱 FX 系列 PLC 中，主控指令 MC 的作用是（）A.实现程序的跳转 B.实现多个线圈的集中控制 C.实现数据的传送 D.实现定时器的复位 11、PLC 中，计数器的当前值达到设定值时，其常开触点会（）A.立即断开 B.延时断开 C.立即闭合 D.延时闭合 12、关于 PLC 的通信功能，下列说法错误的是（）A.PLC 可通过 RS485 接口与变频器、触摸屏等设备通信 B.通信协议是 PLC 与外部设备数据交换的规则 C.PLC 仅能与同品牌的设备通信，不能与不同品牌设备通信 D.通过通信可实现多台 PLC 之间的协同控制 13、在 PLC 程序设计中，实现电动机正反转控制时，必须设置的保护是（）A.过载保护 B.短路保护 C.互锁保护 D.失压保护 14、PLC 的扫描周期不包括下列哪个阶段（）A.输入采样阶段 B.程序执行阶段 C.输出刷新阶段 D.数据存储阶段 15、关于 PLC 的抗干扰措施，下列说法错误的是（）A.电源线和信号线需分开敷设 B.输入输出线可采用屏蔽线，减少电磁干扰 C.PLC 的接地电阻应大于 10 D.可在电源输入端加装浪涌保护器 二、简答题（本大题共二、简答题（本大题共 3 个小题，共个小题，共 15 分）分）1、（本题 5 分）请简述 PLC 的工作原理及扫描周期的三个阶段，说明输入采样阶段和输出刷新阶段的核心任务，列举两项影响 PLC 扫描周期的因素，并解释 PLC 扫描工作方式对程序执行的影响。2、（本题 5 分）什么是 PLC 的指令系统？请说明 PLC 指令的分类（至少三类，如基本指令、功能指令）及各类指令的作用，列举三种常用的基本指令（如 LD、OR、ANB）并解释其功能，说明指令编程与梯形图编程的联系。3、（本题 5 分）简述 PLC 控制系统设计的基本流程（至少五步），说明 PLC 选型时需考虑的核心参数（至少三项），列举两项 PLC 程序调试的常用方法，并解释 PLC 控制系统与传统继电器控制系统相比的优势（至少三项）。三、论述题（本大题共三、论述题（本大题共 5 个小题，共个小题，共 25 分）分）1、（本题 5 分）论述 PLC 硬件系统的组成及各部分作用，分析输入模块和输出模块的类型（如直流输入、交流输出）及适用场景，对比不同 I/O 模块的接线方式（如汇点式、分组式），说明 PLC 扩展模块的作用及扩展时需注意的问题（如通信协议、地址分配）。2、（本题 5 分）论述 PLC 梯形图编程的基本原则及常见错误（如能流中断、线圈重复输出），分析梯形图与电气控制原理图的异同点，对比西门子 S7 系列与三菱 FX 系列 PLC 梯形图编程的差异（如指令符号、编程规则），说明梯形图编程在工业控制中的优势及适用场景。3、（本题 5 分）论述 PLC 中定时器和计数器的工作原理及应用场景，分析定时器（如通电延时定时器、断电延时定时器）的时序特性，对比计数器（如加计数器、减计数器、加减计数器）的功能差异，说明定时器和计数器在实际控制中的联合应用（如实现循环延时控制）。4、（本题 5 分）论述 PLC 在电动机控制中的应用，分析电动机启停控制、正反转控制、星-三角减压启动控制的 PLC 程序设计思路，对比 PLC 控制与继电器控制在接线复杂度、灵活 第3页，共3页 站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。密封线 性、维护成本上的差异，说明 PLC 控制电动机时的保护措施（如过载保护、互锁保护）的实现方法。5、（本题 5 分）论述 PLC 通信技术的类型（如串行通信、以太网通信）及常用通信协议（如Modbus、Profinet），分析 PLC 与触摸屏（HMI）的通信设置及数据交换过程，对比 PLC 与变频器的通信控制与模拟量控制的优缺点，说明多台 PLC 之间协同控制的实现方式及工业应用价值。四、编程题（本大题共四、编程题（本大题共 2 个小题，共个小题，共 20 分）分）1、（本题 10 分）设计一个 PLC 控制程序，实现两台电动机 M1 和 M2 的顺序启动与停止控制，控制要求如下：（1）按下启动按钮 SB1，M1 立即启动，5 秒后 M2 自动启动；（2）按下停止按钮 SB2，M2 立即停止，5 秒后 M1 自动停止；（3）M1 和 M2 分别设置过载保护（过载信号分别为 FR1、FR2，过载时对应电动机立即停止，且另一台电动机也停止）。要求：（1）画出 I/O 地址分配表；（2）画出梯形图程序（以西门子 S7-200 SMART 或三菱 FX 系列为例均可）；（3）简要说明程序的工作过程。2、（本题 10 分）设计一个 PLC 控制程序，实现自动送料系统的控制，控制要求如下：（1）系统启动后，送料气缸伸出（电磁阀 YV1 通电），将物料推至指定位置；（2）物料到达位置后，限位开关 SQ1 动作，送料气缸缩回（YV1 断电，YV2 通电）；（3）送料气缸缩回到位后，限位开关 SQ2 动作，延时 3 秒后，送料气缸再次伸出，实现循环送料；（4）按下停止按钮，系统立即停止运行。要求：（1）画出 I/O 地址分配表；（2）画出梯形图程序（以西门子 S7-200 SMART 或三菱 FX 系列为例均可）；（3）简要说明程序的工作过程。五、综合分析题（本大题共五、综合分析题（本大题共 1 个小题，共个小题，共 10 分）分）某生产线采用 PLC 控制三台电动机 M1、M2、M3 的运行，控制要求如下：（1）启动时，M1 先启动，10 秒后 M2 启动，再 10 秒后 M3 启动；（2）停止时，M3 先停止，10 秒后 M2停止，再 10 秒后 M1 停止；（3）任意一台电动机过载（FR1、FR2、FR3 动作），所有电动机立即停止，并发出报警信号（指示灯 HL1 亮）；（4）报警后，按下复位按钮 SB3，报警解除。（1）分析该控制系统的 I/O 信号，设计 I/O 地址分配表；（2）若 PLC 程序运行时，出现“M1启动后，M2 无法自动启动”的故障，列举可能的故障原因（至少三项）；（3）针对该故障，设计排查步骤（至少四步），并说明每一步的检测方法及判断依据。