西门子PLC逻辑与可编程控制模拟题

哈尔滨工业大学远程教育学院page1of21哈尔滨工业大学远程教育学院page2of21模拟试卷一：一、简述题：1．试按自己的理解指出何为顺序控制，并指出顺序控制器的种类有哪些。2．试指出PLC与继电器控制各有哪些优缺点，并指出这两种控制器的应用范畴与发展前景。3．接触器和继电器有哪些异同？简述其应用场合。4．简述PC有哪三种输入、输出形式，并指出这三种形式各自的优缺点。5．试根据自己的理解指出何谓扫描周期、扫描周期是否是固定值？并根据已给出的I0.0与I0.1的时序画出Q0.0与Q0.1的输出波形。6．简述梯形图编程中中间继电器的作用，并指出如下定时器T41的定时时间T（已知T41的时基脉冲为100ms）。二、计算简答题：1、判断如下定时器的使用方式是否正确，如不正确请改正。2、已知I0.0和I0.1时序，请画出Q0.0时序图。三、计算分析题：指出何谓计数器？计数器的最大计数值是多少？下图是某同学设计的计数器，试分析是否正确，如不正确请指出错误所在并改正；请给出Q0.0的时序图。哈尔滨工业大学远程教育学院page3of21模拟试卷一答案：一、简述题：1．试按自己的理解指出何为顺序控制，并指出顺序控制器的种类有哪些。答：①顺序控制指按预先设定好的顺序或一定的逻辑顺序使控制动作逐次执行的控制。②它以作业命令代替设定值，是定性而非定量控制。③顺序控制器包括有接点继电器、无接点继电器、数字集成电路（IC）、可编程控制器（PC）及计算机等。2．试指出PLC与继电器控制各有哪些优缺点，并指出这两种控制器的应用范畴与发展前景。答：PLC①优点：外部配线简单，是通用型和智能化硬件；触点故障消除、响应迅速、可靠性高；②缺点：在小规模控制场合应用PLC成本高。③应用范畴：有接点继电器的所有领域；专用控制器、计算机下位控制。PLC由于其可靠性高、通用性强，将在越来越多的领域发挥作用。RLC①优点：在小规模控制场合应用比较经济。②缺点：触点易发生故障。③应用范畴：小规模控制场合；强电控制；PC和计算机外围电路；动作品率低的控制。在一些控制领域仍然发挥作用。3．接触器和继电器有哪些异同？简述其应用场合。答：继电器可反应各种控制信号，触点容量小，适用于控制回路；接触器触点容量大，适用于主回路。4．简述PC有哪三种输入、输出形式，并指出这三种形式各自的优缺点。答：PC有一次性输入输出方式、直接输入输出方式与混合方式三种。①一次性输入输出方式：一次性输入、一次性输出，在一个扫描周期中输入不发生变化，执行速度快，但响应较慢。②直接输入输出方式：每次输入、每次输出。响应速度快，但每次都要访问外设，执行速度慢。在一个扫描周期中输入可能发生变化，产生“输出抖动”。③混合方式：一次性输入、每次输出。在一个扫描周期中输入不发生变化，响应界于上述两种方式之间。5．试根据自己的理解指出何谓扫描周期、扫描周期是否是固定值？并根据已给出的I0.0与I0.1哈尔滨工业大学远程教育学院page4of21的时序画出Q0.0与Q0.1的输出波形。()I0.0I0.1Q0.0()I0.0I0.1Q0.1()I0.0Q0.0Q0.0Q0.1ttttI0.0I0.1答：扫描周期是程序扫描12次所需时间，扫描周期不是固定值，它的长短与输入变化到发出输出的响应时间有关。Q0.0Q0.1ttttI0.0I0.16．简述梯形图编程中中间继电器的作用，并指出如下定时器T41的定时时间T（已知T41的时基脉冲为100ms）。中间继电器传递中间变化结果。10050T=5000ms=5s二、计算简答题：1、判断如下定时器的使用方式是否正确，如不正确请改正。哈尔滨工业大学远程教育学院page5of212、已知I0.0和I0.1时序，请画出Q0.0时序图。3、请指出热继电器的作用和分类。答：作用当三相交流电动机出现长期带负荷欠电压运行、长期过载运行以及长期单相运行等不正常情况时，会导致电动机绕组严重过热乃至烧坏。用于电动机的过载保护分类单相、两相和三相式共三种类型，其中三相式热继电器常用于三相交流电动机做过载保护。按功能来分，三相式热继电器又有不带断相保护和带断相保护两种类型。4、何谓互锁？为何要设计互锁电路？试画出三相电机互锁电气原理图。答：互锁----在同一时间里两个接触器只允许一个工作的控制作用称为互锁。互锁是为了防止电机正反转同时出现的情况。哈尔滨工业大学远程教育学院page6of21三、计算分析题：指出何谓计数器？计数器的最大计数值是多少？下图是某同学设计的计数器，试分析是否正确，如不正确请指出错误所在并改正；请给出Q0.0的时序图。答：计数器是用来计数的PLC器件。其编号由计数器名称和数字（0~255）组成。计数器的编号包含两方面的信息：计数器的位和计数器当前值。计数器位：计数器位和继电器一样是一个开关量，表示计数器是否发生动作的状态。当计数器的当前值达到设定值时，该位被置位为ON。计数器当前值：其值是一个存储单元，它用来存储计数器当前所累计的脉冲个数，用16位符号整数来表示，最大数值为32767。上图不正确，未设清零端口，正确梯形图如下：哈尔滨工业大学远程教育学院page7of21模拟试卷二：一、简述题：1、何谓复合联锁？2、试解释何谓低压电器、高压电器？3、试指出热继电器的选用规则？对于可逆运行和频繁通断的电动机，能否采用热继电器保护，如不行应采用哪种措施？4、试指出主回路与控制回电路的区别？5、试指出接触器与继电器的区别？二、简答题：1、试分析如下梯形图画法是否正确？如不正确请改正。(a)(b)(c)2、试将如下LAD转换为STL编程形式。3、试指出何谓定时器，计算下图中定时器T33（时基时间为10ms）的定时时间；已知I0.0波形，请画出Q0.0的时序图。哈尔滨工业大学远程教育学院page8of21三、计算分析题：1、有2台电机M1与M2，要求M1启动5分钟后M2启动，每台电机运行20分钟后自动停止，如此循环3次；运行过程中可同时将M1和M2停机。设I0.0为启动开关；I0.1为停止开关。试设计梯形图完成上述要求、画出相应时序波形并进行文字说明设启动按钮I0.0；停止按钮I0.1；电机M1线圈Q0.0；电机M2线圈Q0.12、已知如下梯形图及I2.0时序，试画出计数器C0、定时器T41及输出Q0.0的时序波形。模拟试卷二答案：一、简述题：1、何谓复合联锁？答：当要求甲接触器工作时，乙接触器就不能工作，此时应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点。当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，而乙接触器工作时甲接触器不能工作，此时应在两个接触器的线圈电路中互串入对方的动断触点。2、试解释何谓低压电器、高压电器？低压电器：用于交流1200V、直流1500V级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。高压电器：交流1200V以上、直流1500V以上。3、试指出热继电器的选用规则？对于可逆运行和频繁通断的电动机，能否采用热继电器保护，如不行应采用哪种措施？答：选用热继电器的规则如下：额定电流：比电动机的额定电流稍微大一些。动作电流：约为电动机额定电流的80%左右。由于热继电器的保护特性为反时限特性，所以对于可逆运行和频繁通断的电动机，不宜采用热继电器保护，必要时可以选用装入电动机内部的温度继电器。4、试指出主回路与控制回路的区别？答：主回路：由电动机、（接通、断开、控制电动机的）接触器主触点等电器元件组成。（电流大）；控制回路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。（电流小）5、试指出接触器的选用原则？答：类型的选择：直流或交流接触器主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压。哈尔滨工业大学远程教育学院page9of21主触点额定电流的选择：额定电流大于负载额定电流计算值。5、试指出接触器与继电器的区别？答：继电器：用于控制电路、电流小，没有灭弧装置，可在电量或非电量的作用下动作。接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置，一般只能在电压作用下动作。二、简答题：1、试分析如下梯形图画法是否正确？如不正确请改正。(a)(b)(c)答：不正确，更改如下各图所示。(a)(b)(c)2、试将如下LAD转换为STL编程形式。解：哈尔滨工业大学远程教育学院page10of213、试指出何谓定时器，计算下图中定时器T33（时基时间为10ms）的定时时间；已知I0.0波形，请画出Q0.0的时序图。解：定时器是用来完成定时功能的PLC器件。其编号为定时器的名称和它的常数编号（最大为255）来表示，即T***。如：T40。定时器的编号包含两方面的变量信息：定时器位和定时器当前值。定时器位：与其他继电器的输出相似。当定时器的当前值达到设定值PT时，定时器的触点动作。定时器当前值：存储定时器当前所累计的时间，它用16位符号整数来表示，最大计数值为32767。定时器T33的定时时间：T=50010ms=5sQ0.0的时序图如下：三、计算分析题：1、有2台电机M1与M2，要求M1启动5分钟后M2启动，每台电机运行20分钟后自动停止，如此循环3次；运行过程中可同时将M1和M2停机。设I0.0为启动开关；I0.1为停止开关。试设计梯形图完成上述要求、画出相应时序波形并进行文字说明哈尔滨工业大学远程教育学院page11of21设启动按钮I0.0；停止按钮I0.1；电机M1线圈Q0.0；电机M2线圈Q0.1解：设计梯形图如下：2、已知如下梯形图及I2.0时序，试画出计数器C0、定时器T41及输出Q0.0的时序波形。I2.0C0CUPVCTUC0C0()Q0.04RT41T41INPTTON104哈尔滨工业大学远程教育学院page12of21解：模拟试卷三：一、简述题：1、简述PLC的定义。2、根据自己的理解，简述PLC的发展趋势。3、根据自己的理解，简述PLC的特点。4、简述PLC对输入/输出的处理原则。5、热继电器接入电动机定子电路方式有哪些？二、简答题：1、试指出何谓定时器，计算下图中定时器T37（时基时间为10ms）的定时时间；已知I0.0波形，请画出Q0.0的时序图。哈尔滨工业大学远程教育学院page13of212、试指出何谓置位/复位指令，下图中定时器T37的时基时间为10ms；已知I0.0波形，请画出Q0.0的时序图。3、已知定时器T40与T41的定时基准时间均为0.1秒，试画出如下梯形图的时序波形。三、计算题：1、已知如下梯形图，其中定时器T70、T71、T72、T73的时基时间均为100ms。哈尔滨工业大学远程教育学院page14of21问：(1)若I4.0、I4.1、I4.2、I4.3同时接通，问Q4.0何时有输出，Q4.1何时无输出？(2)若I4.0接通后，I4.1、I4.2、I4.3分别延迟1s、2s、3s才接通，问Q4.0何时有输出，Q4.1何时无输出。答：(1)4s后Q4.0何时有输出，4s后Q4.1何时无输出。(2)7s后Q4.0何时有输出，7s后Q4.1何时无输出。2、已知如下梯形图，试画出Q4.0、Q4.1输出波形。3、已知如下梯形图，试画出Q1.4的输出波形，并指出此梯形图完成的功能。哈尔滨工业大学远程教育学院page15of21模拟试卷三答案：一、简述题：1、简述PLC的定义。答：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。2、根据自己的理解，简述PLC的发展趋势。答：向小型化、专用化、低成本方向发展向大容量、高速度、信息化方向发展智能化模块的发展；人机界面（接口）的发展编程工具的发展功能强大、价格低廉的HMI基于PC的组态软件在过程控制领域的使用以及PLC的冗余特性开放性和标准化通信联网功能的增强和易用化软PLC的概念PAC的概念PLC在现场总线控制系统中的位置3、根据自己的理解，简述PL