《可编程控制器应用》形成性考核答案及评讲全.doc

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 逻辑量 进行控制，也可以对 模拟量 进行控制。2、PLC具有逻辑运算功能，能够描述继电器触点的 串联 和 并联 等各种连接。3、PLC具有 模数转换（A/D） 和 数据模转换（D/A） 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 整体式 式和 模块式 式两种。5、 CPU 模块是可编程序控制器系统的运算控制核心。6、 导轨 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、 电源 模板用于对PLC内部电路供电。8、 输入电压转换 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 微处理器 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、 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。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？涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是传统继电器接触器控制系统和可编程控制系统的区别。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？涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是可编程控制器原理，掌握PLC的工作过程及影响因素。答：PLC重复执行输入采样阶段、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。主要影响因素有：扫描周期的长短，首先与每条指令执行时间长短有关，这取决PLC的CPU执行速度的快慢；其次与指令类型及包含指令条数多少有关，这取决于被控系统的复杂程度及编程人员的水平。3、简述可编程控制器的特点。 涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是可编程控制器的特点。答：可编程控制器的特点是：高可靠性，应用灵活，编程简单，但价格较高。（详细解答也可），如下：1）、高可靠性；2）、灵活性；3）、便于改进和修正；4）、节点利用率提高；5）、丰富的I/O接口；6）、模拟调试；7）、对现场进行微观监视；8)、快速动作；9)、梯形图及布尔运算并用；10)、体积小、质量轻、功耗低；11)、编程简单、使用方便。4、可编程控制器的性能指标有哪些？ 涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是可编程控制器的性能指标答：可编程控制器的性能指标：1)、硬件指标：环境温度与湿度、抗干扰能力、使用环境、输入特性和输出特性。2）、软件指标：扫描速度、存储容量、指令功能、编程语言。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？涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是可编程控制器于其他工业控制装置的比较。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、简述可编程控制器的基本结构及其各部分功能。涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是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？ 涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是PLC配置电气隔离的作用。答：PLC配置电气隔离的作用是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离开来，从而达到隔离现场干扰的目的。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？涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是西门子（SIEMENS）PLC。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）。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 开关量 、 模拟量 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 继电器 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 输入采样阶段 、程序执行阶段和 输出刷新阶段 。4、可编程序控制器系统也称之为“软接线”程序控制系统，由 硬件 和 软件 两大部分组成。5、可编程序控制器的程序由 操作系统 和 用户程序 两部分组成。6、可编程序控制器程序的表达方式基本有 梯形图 、 指令表 、逻辑功能图和高级语言。7、 指令 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 标识符 和 参数 组成。9、定时时间等于时基和定时值的 乘积 。10、在S7系列的PLC中有三种计数器，分别是 加计数器 、减计数器和 可逆计数器 。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。 涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是PLC编程的基本原则。答：1、输入点不能放置在输出点的右边，改为：2、输出不能与左母线直接相连，应改为：三、画出下述语句表程序对应的梯形图LD I0.1A I0.2AN I0.3= M0.0LDN I0.1O I0.2O I0.3A I0.4NOT= M0.1 涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是语句指令与梯形图的转换。答：掌握语句指令与梯形图的转换的转换。四、根据梯形图写出梯形图指令1、涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是梯形图常用指令的表达。答：梯形图指令如下LDN M0.0A M0.1= Q4.1 LDN M0.0= Q4.22、及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是梯形图常用指令的表达。答：梯形图指令如下LD M0.0 AN I0.1= M0.3A T5= Q0.0AN M0.4= 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。主机CPU224模块1DI4/DO4DC24V模块2 DI8DC24V模块3 AI4/AO112位模块4 DI4/DO4DC24V模块5 AI4/AO112位I0.0 Q0.0I0.1 Q0.1 I1.5 Q1.5I3.0I3.1I3.2I3.3I3.4I3.5I3.6I3.7 Q3.0Q3.1Q3.2Q3.3Q3.4Q3.5Q3.6Q3.7涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是模拟量扩展模块的分配。答：模块1和模块3的地址分配如下：主机CPU224模块1 DI4/DO4DC24V模块2 DI8DC24V模块3 AI4/AO1模块4 DO8DC24V模块5 AI4/AO1I0.0 Q0.0I0.1 Q0.1 I1.5 Q1.5I2.0 Q2.0I2.1 Q2.1I2.2 Q2.2I2.3 Q2.3I3.0I3.1I3.2I3.3I3.4I3.5I3.6I3.7AIW0 AQW0AIW2 AIW4 AIW6 Q3.0Q3.1Q3.2Q3.3Q3.4Q3.5Q3.6Q3.7AIW8 AQW2AIW10AIW12AIW14 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。主机CPU224模块1 EM221 DI8DC24V模块2 EM222 DO8DC24V模块3 EM235 AI4/AO112位模块4 EM223 DI4/DO4DC24V模块5 EM235 AI4/AO112位I0.0 Q0.0I0.1 Q0.1 I1.5 Q1.1Q2.0Q2.1Q2.2Q2.3Q2.4Q2.5Q2.6Q2.7AIW8 AQW2AIW10AIW12AIW14涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是模拟量扩展模块的分配。答：模块1、模块3和模块4的地址分配如下主机I/O模块1I/O模块2I/O模块3I/O模块4I/O模块5I/OI0.0 Q0.0I0.1 Q0.1 I1.5 Q1.1I2.0I2.1I2.2I2.3I2.4I2.5I2.6I2.7Q2.0Q2.1Q2.2Q2.3Q2.4Q2.5Q2.6Q2.7AIW0 AQW0AIW2AIW4AIW6I3.0 Q3.0I3.1 Q3.1I3.2 Q3.2I3.3 Q3.3AIW8 AQW2AIW10AIW12AIW14形成性考核作业（三）一、填空题1、PLC的输入和输出量有 开关量 和 模拟量 两种。2、PLC可以代替继电器进行 组合逻辑 与 顺序逻辑 控制。3、PLC重复执行输入采样阶段、 程序执行阶段 和输出刷新阶段三个阶段，每重复一次的时间称为一个 扫描周期 。4、把可编程序控制器系统和 集散控制DCS 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 指令 构成。6、定时时间等于 时基 和 定时值 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） 断开 ，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 接通 ，常闭触点 断开 。（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 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”）9、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”）10、通电延时定时器（TON）的输入（IN）电路 断开 时被复位，复位后其常开触点 断开 ，常闭触点 接通 ，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？ 涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是集散控制系统和可编程控制系统的原理和应用。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量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？ 涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是工业控制计算机和可编程控制系统的原理和应用。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？涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是PLC控制系统设计的原则。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、改错找出下列梯形图中的错误，并改正。 1、 涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是S7指令系统及应用。答：（注：PT前加上的数据可为032767的任意自然数。）2、 涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是S7指令系统及应用。答：（注：（1）计数器C8的设定值可为032767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C0C255之间的任意其他线圈。）五、根据梯形图写出梯形图指令涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是梯形图指令。答：LD I0.3A C20ON I0.1A I0.2= Q2.1 LDN I0.1A C20O I0.3AN I0.4= Q2.2六、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控制接线图涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是PLC的设计。答：(l)表电动机正反转控制电路A/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。 涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是PLC的设计。答：（1）关联控制功能的I/O分配表符号地址注释SB1I0.0总停按钮，常闭触点SB2I0.1电动机一正转起动按钮，常开触点SB3I0.2电动机一反转起动按钮，常开触点SB4I0.3电动机二起动按钮，常开触点KM1Q2.1电动机一正转运行KM2Q2.2电动机一反转运行KM3Q2.3电动机二运行（2）选西门子S7-200的plc(也可以选其它型号plc) 图 电动机关联控制的PLC控制程序另一种答案： 形成性考核作业（四）一、填空题1、S7-300/S4-400可以通过 MPI 接口组成PLC网络。2、MPI是 多点接口 的简称，MPI网采用 全局数据 的通信模式。3、全局数据（GD）通信方式以 MPI多点接口 分支网为基础，是为循环的传送少量数据而设计的。4、 全局数据GD 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 令牌方式 ，主站与从站之间为 主从方式 ，以及这两种方式的混合。6、PROFIBUS网络由 主站 、从站、 网络部件 等构成。7、DCS是 集散控制系统 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、涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是梯形图指令。答：LDN M0.0O M0.1O M0.2A I2.0O I2.1NOT= Q0.22、涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是梯形图指令。答：LDN M0.0AN T38TON T38, 100LD T38LD C20CTU C20, 100四、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。涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是PLC的设计。答：（1）产品检测控制电路I/O分配表SB1I0.0光电开关，常开触点SB2I0.1解除报警开关，常闭触点Q0.0报警信号T37时间继电器（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涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是PLC的设计。答：（1）小车自动往返运动控制电路I/O分配表SB1I0.2停止按钮，常闭触点SB2I0.0右行起动按钮，常开触点SB3I0.1左行起动按钮，常开触点SQ1I0.3左限位开关，常开触点SQ2I0.4右限位开关，常开触点FRI0.5热保护，常闭触点KM1Q0.0正转运行KM2Q0.1反转运行（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。涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是PLC的设计。答：（1）电动机控制的I/O分配表SB1I0.0起动按钮，常开触点SB2I0.1停机按钮，常闭触点FR1I0.2电动机M1热保护，常闭触点FR2I0.3电动机M2热保护，常闭触点KM1Q2.1电动机M1运行KM2Q2.2电动机M2运行T38时间继电器（2）选西门子S7-200的plc(也可以选其它型号plc)图 PLC控制程序12/12