電大機電控制與可編程控制器技術期末試卷及答案

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機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 1 頁（共 頁）試卷代號 座位號國家開放大學 學年度 考試機電控制與可編程序控制器技術試題 A 卷一、判斷題（正確的打√，錯誤的打×，每題 3 分，共 30 分）1．PLC 通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各類型的機械或生產過程。 （ ）2．分閘時應先斷開隔離開關，再斷開負荷開關。 （ ）3．為防止無關人員誤操作，在重要場合應選用帶鑰匙操作的按鈕。 （ ）4．熔斷器的極限通斷能力可以小于保護電路中的最大短路電流。 （ ）5．PLC 系統(tǒng)的控制功能的改變必須通過修改控制器件和接線來實現(xiàn)。 （ ）6．開關量輸入單元可將外部過程的開關量信號轉換成 PLC 內部 CPU 單元所需要的低電平信號。 （ ）7．PLC 的掃 描周期因 CPU 模板的運算速度的不同而不同。 （ ）8．對應的梯形圖、語句表和邏輯功能塊三種編程語言，它們的表達形式不同，表示的內容也不同。 （ ）9．PLC 的通信協(xié)議定義了主站和從站，網絡中的主站和從站互相之間可以發(fā)出請求。 （ ）10．采用自由口通信方式，S7-200 系列 PLC 的串行通信口完全由用戶程序來控制，可與任何通信協(xié)議已知的設備通信。 （ ）二、簡答題（每小題 8 分，共 16 分。注：此題同學們可按自己理解的語言解答，意思正確即可。 ）1．請簡述 PLC 的軟件的組成，其中哪部分是需要用戶進行編寫以完成特定的控制任務？2．下圖所示的 PLC 程序中，請指出：（1）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 10，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？題號 一 二 三 四 五 六 總 分得分得 分 評卷人得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 2 頁（共 頁）（2）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 30，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？（3）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 20，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？三、讀圖分析題（每小題為單項選擇題。每題 3 分，共 15 分）三相異步電動機串電阻啟動控制線路如下圖所示，RA 為反接電阻，時間繼電器 KF 的延時時間為 T。請仔細閱讀下圖，完成以下小題：M3 ~L 1 L 2 L 3B BQ A 1Q A 0F A 1Q A 2Q A 1F A 2F A 2Q A 2Q A 1Q A 2Q A 2K FK FQ A 2R AS F 2B BS F 1得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 3 頁（共 頁）圖 三相異步電動串電阻啟動控制控制線路圖（1）合上電力開關 QA0 后，按下啟動按鈕 SF2，電動機為（ ）。A．串電阻降壓啟動 B．全壓 啟動 C．串電阻全壓運行 D．無法啟動（2）當電機啟動后，正常運行時間 T 后，電動機為（ ）。A．串電阻降壓運行 B．全壓 運行 C．串電阻全壓運行 D．停止 運行（3）電機正常運行后，按下停止按鈕 SF1 后，電動機為（ ）。A．串電阻降壓運行 B．全壓 運行 C．串電阻全壓運行 D．停止運行（4）主電路中的電氣圖形 BB 是（ ），用于實現(xiàn)過載保護。A．指示燈 B．熔斷器 C．接觸器線圈 D．熱繼電器（5）電氣圖形 FA1 和 FA2 是（ ），用于實現(xiàn)短路保護。A．指示燈 B．接觸器線圈C．熔斷器 D．熱繼電器四、根據梯形圖寫出對應的語句表指令。 （10 分）得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 4 頁（共 頁）五、改錯題（8 分）找出下列梯形圖中的錯誤，并改正。提示：特殊標志位存儲器 SM0.0 的功能是在 PLC為 RUN 狀態(tài)時，SM0.0 總為 1。六、設計題（21 分）在某機械裝置上裝有兩臺三相交流電動機 M1、M2，進行關聯(lián)控制：當按下正向啟動按鈕SF2，M1 正轉；當按下反向啟動按鈕 SF3，M1 反轉；只有當 M1 運行時，并按下啟動按鈕SF4，M2 才能運行，M2 為單 向運行；兩臺電動機有同一個按鈕 SF1 控制停止；BB1 和 BB2 是熱繼電器，分別控制 M1、M2 過載停轉。按照上述工作要求，完成以下題目：（1）試分配 I/O 通道；（2）畫出 PLC 的硬件接線圖；（3）設計一個滿足要求的梯形圖程序得 分 評卷人得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 5 頁（共 頁）國家開放大學 - 學年度考試機電控制與可編程序控制器技術試題 A 卷答案及評分標準一、判斷題（每題 3 分，共 30 分）1．√ 2．× 3．√ 4．× 5．×6．√ 7．√ 8．× 9．× 10．√二、簡答題（每題 8 分，共 16 分）1.答：PLC 的軟件分為兩大部分：系統(tǒng)軟件與用戶程序。系統(tǒng)軟件由 PLC 制造商固化在機內，用以控制 PLC 本身的運作。用戶程序由 PLC 的使用者編制并輸入，用于控制外部對象的運行。2. 答: （1）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 10，Q0.1 輸出“1”信號；（2）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 30，Q0.0 輸出 “1”信號；（3）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 20，Q0.2 輸出 “1”信號。三、讀圖分析題（每小題 3 分，共 15 分）1．A 2．B 3．D 4．D 5．C四、根據梯形圖寫出對應的語句表指令。 （10 分）網絡 1LD I0.0A I0.1LD I0.2AN I0.3OLDLD I0.4AN I0.5ON I0.6ALDLDN M0.0A M0.1OLDNOT= Q1.0 （6 分）網絡 2LDN M0.1= Q1.1A I0.2= Q1.0 （4 分）機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 6 頁（共 頁）五、改錯題（8 分）（注：定時器的設定值 PT 前加上的數據可為 0～32767 的任意自然數。 ）六、設計題（每小題 7 分，共 21 分）解：（1）關聯(lián)控制功能的 I/O 分配表說明 地址 功能SF1 I0.0 總停按鈕SF2 I0.1 電動機 M1 正轉 啟動按鈕SF3 I0.2 電動機 M1 反轉 啟動按鈕SF4 I0.3 電動機 M2 啟 動按鈕BB1 I0.4 電動機 M1 熱保護BB2 I0.5 電動機 M2 熱保護QA1 Q0.0 電動機 M1 正 轉運行QA2 Q0.1 電動機 M1 反 轉運行QA3 Q0.2 電動機 M1 反 轉運行（2）PLC電氣控制的外部硬件接線圖（3 分）（5 分）機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 7 頁（共 頁）（3）選西門子 S7-200 的 PLC (也可以選其它型號 PLC)圖 電動機關聯(lián)控制的 PLC 控制程序I0.4I0.1I0.0COM COMQ0.0Q0.1QA1QA2SF2SF1DC 24V AC 220VPLCBB1FABB2I0.5Q0.2QA3I0.2SF3I0.3SF4機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 8 頁（共 頁）試卷代號 座位號國家開放大學 學年度 考試機電控制與可編程序控制器技術試題 C 卷一、判斷題（正確的打√，錯誤的打×，每題 3 分，共 30 分）1．PLC 是專門 用來完成邏輯運算的控制器。 （ ）2．合閘時應先合上負荷開關，后合上隔離開關。 （ ）3．選用按鈕時，通常停止按鈕宜選用綠色；啟動按鈕優(yōu)先選用紅色。 （ ）4．把額定電壓為 220V 的交流接觸器線圈誤接入 380V 的交流電源上仍然可以正常工作。（ ）5．開關量輸出單元用可將 PLC 內部 CPU 單元輸出的標準點平轉換成外部過程所需要的電平信號。 （ ）6．PLC 掃描周期 的長短因程序的長度不同而不同。 （ ）7．PLC 程序由系統(tǒng)軟件和用戶程序兩部分組成，其中操作系統(tǒng)由 PLC 的生產廠家提供，用戶程序需要用戶為完成特定控制任務自行編寫。 （ ）8．CTD 計數器的當前值等于 0 時置位，但會繼續(xù)計數。 （ ）9．雙字節(jié)移位指令的最大移位位數為 8 位。 （ ）10．PPI 協(xié)議是一個主/從協(xié)議，支持一主機多從機連接和多主機多從機連接方式。 （ ）二、簡答題（每小題 8 分，共 16 分。注：此題同學們可按自己理解的語言解答，意思正確即可。 ）1．傳統(tǒng)繼電器接觸器控制系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)有何區(qū)別？ 2．下圖所示的 PLC 程序中，請指出：題號 一 二 三 四 五 六 總 分得分得 分 評卷人得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 9 頁（共 頁）（1）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 10，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？（2）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 30，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？（3）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 20，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？三、讀圖分析題（每小題為單項選擇題。每題 3 分，共 15 分）單向起動反接制動控制線路如下圖所示，RA 為反接電阻，采用速度繼電器 BS 來檢測電動機轉速的變化，電機轉速在 120～3000r/min 范圍內速度繼電器觸頭動作，電機轉速低于100 r/min 時，其觸頭復位。請仔細閱讀下圖，完成以下小題： 得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 10 頁（共 頁）M3 ~Q A 1B SQ A 2R AL 1 L 3F A 1Q A 0 L 2F A 2B BS F 1S F 2Q A 2Q A 2Q A 1Q A 1Q A 1 Q A 2nB SB BF A 2圖 三相異步電動串電阻啟動控制控制線路圖（1）合上電力開關 QA0 后，按下啟動按鈕 SF2，電動機可以實現(xiàn)（ ）。A．點動運行 B．長動運行 C．無法啟動 （2）當電機轉速上升到 120r/min 以上時，按下復合按鈕 SF1 時，電動機（ ）。A．全速運行 B．反接制動運行 C．立即停止運行（3）按下復合按鈕 SF1 后，當電動機轉速降到低于 100r/min 時，電動機（ ）。A．全速運行 B．反接制動運行 C．自然停車（4）主電路中的電氣圖形 BB 是（ ），用于實現(xiàn)過載保護。A．指示燈 B．熔斷器 C．接觸器線圈 D．熱繼電器（5）電氣圖形 FA1 和 FA2 是（ ），用于實現(xiàn)短路保護。A．指示燈 B．接觸器線圈C．熔斷器 D．熱繼電器四、根據梯形圖寫出對應的語句表指令。 （10 分）得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 11 頁（共 頁）五、改錯題（8 分）找出下列梯形圖中的錯誤，并改正。得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 12 頁（共 頁）六、設計題（21 分）在某機械裝置上裝有兩臺三相交流電動機 M1、M2，進行關聯(lián)控制：當按下正向啟動按鈕SF2，M1 正轉；當按下反向啟動按鈕 SF3，M1 反轉；只有當 M1 運行時，并按下啟動按鈕SF4，M2 才能運行，M2 為單 向運行；兩臺電動機有同一個按鈕 SF1 控制停止；BB1 和 BB2 是熱繼電器，分別控制 M1、M2 過載停轉。按照上述工作要求，完成以下題目：（1）試分配 I/O 通道；（2）畫出 PLC 的硬件接線圖；（3）設計一個滿足要求的梯形圖程序得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 13 頁（共 頁）國家開放大學 - 學年度考試機電控制與可編程序控制器技術試題 C 卷答案及評分標準一、判斷題（每題 3 分，共 30 分）1．× 2．× 3．× 4．× 5．√6．√ 7．√ 8．× 9．× 10．√二、簡答題（每題 8 分，共 16 分）1.答：傳統(tǒng)的繼電器控制線路的控制作用是通過許多導線硬連接實現(xiàn)的，而 PLC 控制系統(tǒng)的控制作用是通過軟件編程實現(xiàn)的。后者可以通過修改程序來改變其控制作用，而前者則需要改變控制線路的硬件連接才能做到。2. 答: （1）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 10，Q0.1 輸出“1”信號；（2）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 30，Q0.0 輸出 “1”信號；（3）當變量存儲器 VW10 中存儲值為 20，Q0.2 輸出 “1”信號。三、讀圖分析題（每小題 3 分，共 15 分）1．B 2．B 3．C 4．D 5．C四、根據梯形圖寫出對應的語句表指令。 （10 分）網絡 1LDN I0.0LD I0.1A M0.0OLDTON T37, 100 （4 分）網絡 2LD T37LD I0.1ON I0.2ALD= Q0.0 （3 分）網絡 3LDN M0.1= Q1.1A I0.2= Q1.0 （3 分）五、改錯題（8 分）機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 14 頁（共 頁）（注：定時器的設定值 PT 前加上的數據可為 0～32767 的任意自然數。 ）六、設計題（每小題 7 分，共 21 分）解：（1）關聯(lián)控制功能的 I/O 分配表說明 地址 功能SF1 I0.0 總停按鈕SF2 I0.1 電動機 M1 正轉 啟動按鈕SF3 I0.2 電動機 M1 反轉 啟動按鈕SF4 I0.3 電動機 M2 啟 動按鈕BB1 I0.4 電動機 M1 熱保護BB2 I0.5 電動機 M2 熱保護QA1 Q0.0 電動機 M1 正 轉運行QA2 Q0.1 電動機 M1 反 轉運行QA3 Q0.2 電動機 M1 反 轉運行（2）PLC電氣控制的外部硬件接線圖（3 分）（2 分）（3 分）機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 15 頁（共 頁）（3）選西門子 S7-200 的 PLC (也可以選其它型號 PLC)圖 電動機關聯(lián)控制的 PLC 控制程序I0.4I0.1I0.0COM COMQ0.0Q0.1QA1QA2SF2SF1DC 24V AC 220VPLCBB1FABB2I0.5Q0.2QA3I0.2SF3I0.3SF4機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 16 頁（共 頁）試卷代號 座位號國家開放大學 學年度 考試機電控制與可編程序控制器技術試題 D 卷一、判斷題（正確的打√，錯誤的打×，每題 3 分，共 30 分）1．PLC 從早期開關量的輸入、輸出和模擬量的輸入、輸出控制，已經發(fā)展到能夠完成復雜控制功能、通信聯(lián)網功能的各種控制單元。 （ ）2．PLC 具有高可靠性和高抗干擾能力，能夠適應惡劣的工業(yè)應用環(huán)境。 （ ）3．合閘時應先合上隔離開關，后合上負荷開關。 （ ）4．選用按鈕時，一鈕雙用（啟動∕停止）可以選用黑、白或灰色按鈕。 （ ）5．PLC 系統(tǒng)的控制功能的改變必須通過修改控制器件和接線來實現(xiàn)。 （ ）6．開關量輸出單元可以將輸入端不同電壓或電流信號轉換成微處理器所能接收的低電平信號。 （ ）7．PLC 按順 序對程序掃描，即從下到上，從右到左的掃描每條指令，最后將程序執(zhí)行的結果寫入寄存執(zhí)行結果的輸出映像區(qū)中保存。 （ ）8．雙字循環(huán)移位指令的最大移位位數為 8 位。 （ ）9．子程序可以嵌套，嵌套深度最多為 8 層。 （ ）10．使用 PC 機運行的 STEP 7-Micro/MIN 軟件編程時上載或下載應用程序是應用 MPI協(xié)議實現(xiàn)。 （ ）二、簡答題（每小題 8 分，共 16 分。注：此題同學們可按自己理解的語言解答，意思正確即可。 ）1．請簡述 PLC 的軟件的組成，其中哪部分是需要用戶進行編寫以完成特定的控制任務？題號 一 二 三 四 五 六 總 分得分得 分 評卷人得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 17 頁（共 頁）2．試分析以下梯形圖實現(xiàn)的基本功能。三、讀圖分析題（每小題為單項選擇題。每題 3 分，共 15 分）三相異步電動機 Y-Δ 形降壓啟動控制線路如下圖所示，時間繼電器 KF 的延時時間為T。請仔細閱讀下圖，完成以下小題：M3 ~L 1 L 2 L 3B BQ A 1Q A 0F A 1Q A 2Q A 3Q A 1S F 2F A 2B BF A 2S F 1Q A 3Q A 2Q A 1Q A 2Q A 2K FQ A 3K FK FU 1V 1 W 1W 2 U 2V 2圖 三相異步電動機 Y-Δ 形降壓啟動控制線路圖得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 18 頁（共 頁）（1）合上電力開關 QA0 后，按下啟動按鈕 SF2，電動機為（ ）。A．Y 形降壓啟動 B．Δ 形降壓啟動 C．Δ 形全壓運行 D．電機無法啟動（2）當電機啟動后，正常運行時間 T 后，電動機為（ ）。A．Y 形降壓啟動 B．Δ 形降壓啟動 C．Δ 形全壓運行 D．停止運行（3）電機正常運行后，按下停止按鈕 SF1 后，電動機為（ ）。A．Y 形降壓運行 B．Δ 形降壓 運行 C．Δ 形全壓運行 D．停止運行（4）主電路中的電氣圖形 BB 是（ ），用于實現(xiàn)過載保護。A．指示燈 B．熔斷器 C．接觸器線圈 D．熱繼電器（5）電氣圖形 FA1 和 FA2 是（ ），用于實現(xiàn)短路保護。A．指示燈 B．熔斷器 C．接觸器線圈 D．熱繼電器四、根據梯形圖寫出對應的語句表指令。 （10 分）得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 19 頁（共 頁）五、改錯題（8 分）找出下列梯形圖中的錯誤，并改正。提示：特殊標志位存儲器 SM0.0 的功能是在 PLC為 RUN 狀態(tài)時，SM0.0 總為 1。六、設計題（21 分）一臺三相交流電機驅動小車自動往返運動，QA1 和 QA2 分別是控制小車向右運行和小車向左運行的交流接觸器，用 QA1 和 QA2 的主觸點改變進入電機的三相電源的相序，即可分被實現(xiàn)電動機的正轉運行和反轉運行；BB 是熱繼電器，在電動機過載時，它的常閉觸點斷開，使 QA1 和 QA2 的線圈斷電，電動機停轉。工作時，按下右行啟動按鈕 SF2 或左行啟動按鈕 SF3 后，要求小車在左限位開關 BG1 和右限位開關 BG2 之間不停地循環(huán)往返，直到按下停止按鈕 SF1。按照上述工作要求，完成以下題目：（1）試分配 I/O 通道；（2）畫出 PLC 的硬件接線圖；（3）設計一個滿足要求的梯形圖程序得 分 評卷人得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 20 頁（共 頁）國家開放大學 - 學年度考試機電控制與可編程序控制器技術試題 D 卷答案及評分標準一、判斷題（每題 3 分，共 30 分）1．√ 2．√ 3．√ 4．√ 5．×6．× 7．× 8．× 9．√ 10．×二、簡答題（每題 8 分，共 16 分）1.答：PLC 的軟件分為兩大部分：系統(tǒng)軟件與用戶程序。系統(tǒng)軟件由 PLC 制造商固化在機內，用以控制 PLC 本身的運作。用戶程序由 PLC 的使用者編制并輸入，用于控制外部對象的運行。2. 答: Q0.0 的狀態(tài)恒為“0” ；Q0.1 的狀態(tài)恒為“1 ”。三、讀圖分析題（每小題 3 分，共 15 分）1．A 2．C 3．D 4．D 5．B四、根據梯形圖寫出對應的語句表指令。 （10 分）網絡 1LD I0.0AN I0.1= Q0.0A T5= M0.1AN M0.1= Q0.1 （4 分）網絡 2LDN M0.1LPSEUS Q0.2, 1= Q0.4LPPEDR Q0.3, 1= Q0.5 （6 分）五、改錯題（8 分）機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 21 頁（共 頁）（注：定時器的設定值 PT 前加上的數據可為 0～32767 的任意自然數。）六、設計題（每小題 7 分，共 21 分）解：（1）小車自動往返運動控制電路 I/O 分配表地址 說明 功能SF1 I0.2 停止按鈕SF2 I0.0 右行啟動按鈕SF3 I0.1 左行啟動按鈕BG1 I0.3 左限位開關BG2 I0.4 右限位開關QA1 Q0.0 電機正轉運行QA2 Q0.1 電機反轉運行（2）PLC電氣控制的外部硬件接線圖（5 分）（3 分）I0.0I0.1I0.2Q0.0Q0.1QA1QA2SF2SF3SF1DC 24VAC 220VBG1BG2BBI0.3I0.4PLCCOM COMFA機電控制與可編程序控制器技術試題答案第 22 頁（共 頁）（3）選西門子 S7-200 的 PLC (也可以選其它型號 PLC)圖 小車自動往返運動控制的 PLC 程序