PLC原理及应用

一、 填空题

1.PLC的输入模块一般使用____________来隔离内部电路和外部电路。 2.如果系统负载变化频繁，则最好选用____________型输出的PLC。

3.S7-200PLC定时器有三种类型通电延时型，____________，____________。三种类型。 4.对于系统输出的变化不是很频繁，建议优先选用____________型输出模块。 5.PLC的最基本的应用是用它来取代传统的____________进行____________控制。 6.S7-200型PLC编译程序时，如显示错误信息为：0 ERR，则表示有____________错误发生。

7.可编程控制器采用一种可编程序的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、____________、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式和模拟式的____________来控制各种类型的机械设备和生产过程。

8.S7-200系列PLC的数据存储区分两大部分，是____________与____________。 9.高速计数器HC的寻址格式是____________。

10.S7-200型PLC的定时器包括____________、____________ 、____________ 三种类型。

11.S7-200系列PLC的____________与____________两个输出端子,除正常使用外，还可利用PLC的高速输出功能产生PTO与PWM输出。 12.定时器预设值PT采用的寻址方式为____________

13.在PLC运行的第一个扫描周期为ON的特殊存储器位是____________。

14.S7-200系列PLC共有____________个高速计数器，其中只有1种工作模式的是____________。

15.定时器的两个变量是____________和____________。

16.PLC中输入接口电路的类型有____________和____________ 两种。 17.I/O总点数是指 ____________ 和 ____________ 的数量。 18.具有自己的CPU和系统的模块称为 ____________。 19.EM231模拟量输入模块的输入类型为 ____________ 。

20.S7-200系列PLC的指令系统有____________、____________、____________三种类型。

21.PLC的软件系统可分为____________和____________两大部分。

22.位寻址的格式由____________、____________、分隔符及____________四部分组成。 23.定时器的三种类型分别是____________、____________和____________。 24.字移位指令的最大移位位数为____________。

25.顺序控制继电器指令包括____________、____________和____________三个指令。 26. 子程序可以嵌套，嵌套深度最多为____________层。 27.通常把内部存储器又称为____________。

28.PLC运行时总是ON的特殊存储器位是____________。

29.用来累计比CPU扫描速率还要快的事件的是____________。 二．选择题

1.下列那项属于双字寻址（ ）。 A. QW1 B.V10 C.IB0 D. MD28

2.只能使用字寻址方式来存取信息的寄存器是（ ）。 A．S B．I C．HC D．AI

3.SM是哪个存储器的标识符。（ ）

A．高速计数器 B．累加器 C．内部辅助寄存器 D．特殊辅助寄存器 4.CPU214型PLC本机I/O点数为（ ）。 A.14/10 B.8/16 C.24/16 D.14/16

5.CPU214 型PLC有几个通讯端口（ ）。 A 2个 B 1个 C 3个 D 4个 6.HSC1的控制寄存器是（ ）。

A SMW137 B SMB57 C SMB47 D SMW147

7. 指令?的脉宽值设定寄存器是（ ）。 A .SMW80 B。 SMW78 C。

SMW68 D。 SMW70

8.顺序控制段开始指令的操作码是( )。 A． SCR B。 SCRP C。 SCRE D。 SCRT

9.S7-200系列PLC继电器输出时的每点电流值为（ ）。 A.1A B.2A C.3A D.4A

10.字传送指令的操作数IN和OUT可寻址的寄存器不包括下列那项（ ） A.T B.M C.AQ D.AC

11.PLC的系统程序不包括（ ）

A.管理程序 B.供系统调用的标准程序模块 C.用户指令解释程序 D.开关量逻辑控制程序

12.PID回路指令操作数TBL可寻址的寄存器为（ ）。 A.I B.M C.V D.Q

13.并行数据通信是指以（ ）为单位的数据传输方式 A.位或双字 B.位或字 C.字或双字 D.字节或字

14.RS-232串行通信接口适合于数据传输速率在（ ）范围内的串行通信。 A.0~20000bps B.0~2000bps C.0~30000bps D.0~3000bps

15.当数据发送指令的使能端为（ ）时将执行该指令。 A.为1 B.为0

C.由1变0 D.由0变1

16.对通讯协议进行设定的是（ ）。 A.SMB30.7、6 B.SM30.4、3、2 C.SM30.0、1 D.SMB30.5、4

17.若波特率为1200，若每个字符有12位二进制数，则每秒钟传送的字符数为（ ）个。

A 120 B 100 C 1000 D 1200

18.EM231模拟量输入模块最多可连接（ ）个模拟量输入信号。 A.4 B.5 C.6 D.3

19.若整数的加减法指令的执行结果发生溢出则影响（ ）位。 A SM1.0 B SM1.1 C SM1.2 D SM1.3 20.字取反指令梯形图的操作码为（ ）。

A INV-B B INV-W C INV-D D INV-X

21.请从下列语句表选项中选择错误的一个（ ）。 A SWAP VD10 B -I AC0,VW4 C TOF T35,6 D = M0.0

22.请从下列语句表选项中选择错误的一个（ ）。 A LDNI SM5.4 B INVD SMD10 C DECW AC1 D SQRT VD0,AC3 23.指出下列正确的指令。（ ） A LDNI M0.0 B LDN M0.0 C SI M0.0 1 D S Q0.0

24.PLC执行下列程序，当I0.0位为1后多久Q0.0得电。（ ） LD I0.0 AN M0.0 TON T37，20 LD T37 = M0.0 LD M0.0 LDN I0.0 CTU C0，60 LD C0 = Q0.0 A 20s B 80s C 120s D 60s

25.PLC的工作方式是 （?? ） 。 A 等待工作方式 B 中断工作方式

C 扫描工作方式 D 循环扫描工作方式

26.在输出扫描阶段，将（ ）寄存器中的内容复制到输出接线端子上。 A 输入映象 B 输出映象 C 变量存储器 D 内部存储器 27.JMP n 这条指令中，n的取值范围是（ ）。 A 0-128 B 1- C 0-256 D 0-255

28.顺序控制段开始指令的操作码是( )。 A SCR B SCRP C SCRE D SCRT

29.给出FOR指令的格式如右图所示。当EN条件允许时将FOR 与NEXT 指令之间的程序执行（ ）次。

A 20 B 1 C VW10 D 1

30.双字整数的加减法指令的操作数都采用（ ）寻址方式。

A 字 B双字 C 字节 D 位

31.若整数的乘/除法指令的执行结果是零则影响（ ）位。 A SM1.0 B SM1.1 C SM1.2 D SM1.3

32.实数开方指令的梯形图操作码是（ ）。 A EXP B LN C SQRT D TIN

33.设VWl0中存有数据123.9，现执行以下指令，则指令的执行结果是（ ）。 A 123.5 B 124 C 120 D123

34. 取整指令的梯形图指令的操作码是（ ）。 A TRUNC B ROUND C EXP D LN

35. 设累加器AC2中的低四位存有十进制数3，现执行以下指令，则指令的执行结果VW40的内容是（ ）？

A 0008H B 08H C 03H D 0003H

36.高速计数器HSC0有（ ）种工作方式。 A 8种 B 1种 C 12种 D 9种

37.高速计数器2的控制字节是（ ）。 A SMB37 B SMB47 C SMB57 D SMB137 38.定义高速计数器指令的操作码是（ ）。 A HDEF B HSC C HSC0 D MODE

39.脉冲输出指令的操作码为（ ）。 A PLUS B PLS C ATCH D DTCH 40.中断分离指令的操作码是（ ）。 A DISI B ENI C ATCH D DTCH

41.以下（ ）不属于PLC的中断事件类型。

A通讯口中断 B I／O中断 C时基中断 D 编程中断 42.EM231模拟量输入模块的输入类型为（ ）。

A.微分输入型 B.晶体管输入型 C.继电器输入型 D.差分输入型 43.若波特率为1200，若每个字符有12位二进制数，则每秒钟传送的字符数为（ ）个。 A 120 B 100 C 1000 D 1200

44.HSC0的当前值设定寄存器是（ ）。 A SMD38 B SMD48 C SMD58 D SMD138

45.在顺序控制继电器指令中的操作数n，它所能寻址的寄存器只能是( )。 A S B M ?C SM ?D T

46.无条件子程序返回指令是（ ）。 A CALL B CRET C RET D SBR

47.把一个BCD码转换为一个整数值的梯形图指令的操作码是（ ）。 A B-I B I-BCD C BCD-I D I-R

48.段译码指令的梯形图指令的操作码是( )。 A DECO B ENCO C SEG D TRUNC

49.设AC1中的低16位存有十六进制数16#8200，现执行以下指令，则指令的执行结果VB40中的内容是（ ）

A 0009H B 09H C 08H D 04H

50.填表指令的功能是向表中增加一个数值，表中第一个数是（ ）数。 A 要填进表中的数 B 最大填表数 C 实际填表数 D 表中已有的数值

51.在查表指令中，若被查数据与参考数据之间的关系是不等于，则查表指令的语句表的操作码是（ ）。

A FIFO B FILO C FIND= D FIND〈〉

52.设VW10中的数据是6543H，VW20中的数据是07H，则执行下列程序，VW20的内容是（ ）。

A 4DD7H B 54H C 0003H D 9ABCH 53.中断程序标号指令的操作码是（ ）。 A ENI BRET C INT D DSI

54.下列不属于PLC硬件系统组成的是（ ）。

A. 用户程序 B.输入输出接口 C. 处理单元 D.通讯接口 55.CPU214型PLC本机I/O点数为（ ）。 A.14/10 B.8/16 C.24/16 D.14/16

56.CPU214型PLC共有（ ）个定时器。 A. B.255 C. 128 D. 256

57.可使用位寻址方式来存取信息的寄存器不包括（ ）。 A. I B. Q C. AC D. SM

58.图示程序中的累加器用的是那种寻址方式（ ）

A.位寻址 B.字节寻址 C.字寻址 D.双字寻址

59.EM231模拟量输入模块最多可连接（ ）个模拟量输入信号。 A.4 B.5 C.6 D.3

60.RS-232串行通信接口适合于数据传输速率在（ ）范围内的串行通信。 A．0~20000bps B.0~2000bps C.0~30000bps D.0~3000bps 61.对通讯所使用的数据位数进行设定的是（ ）。

A.SMB30.5 B.SMB30.7、6 C.SMB30.5、4 D. SMB30.5、6 62.PLC的工作方式是。

A 等待工作方式 B 中断工作方式 C 扫描工作方式 D 循环扫描工作方式

三、判断题

1.PLC中的存储器是一些具有记忆功能的半导体电路。 2.PLC可以向扩展模块提供24V直流电源。

3.系统程序是由PLC生产厂家编写的，固化到RAM中。 4.TONR的启动输入端IN由“1”变“0”时定时器复位。

5.字整数比较指令比较两个字整数大小，若比较式为真，该触点断开。

6.在执行查表指令的过程中，为了查找下一个符合条件的数据，在激活查表指令前，必须先对INDX减1。

7.并行数据通信是指以字节或字为单位的数据传输方式。

8.EM232模拟量输出模块是将模拟量输出寄存器AQW中的数字量转换为模拟量。 9.RS-232串行通信接口使用的是负逻辑。

10.PLC处于自由端口通讯模式时可以与可编程设备通讯。 11.PLC的工作方式是等待扫描的工作方式。

12.在数据通信的总线型结构中，当某一站点发生故障时，整个系统就会瘫痪。 13.数据发送指令XMT的操作数PORT指定通讯端口，取值为0或1。

14.两个PLC之间的自由口通信主要是通过设置控制字节SMB30来实现的。 15.S7-200系列PLC的点对点通信网络使用PPI协议进行通讯。

16.EM231模拟量输入模块的单极性数据格式为－32000～＋32000。 17.块传送指令的操作数N指定被传送数据块的长度，采用字寻址。 18.CTUD计数器的当前值大于等于预置数PV时置位，停止计数。 19.字节循环移位指令的最大移位位数为8位。 20.PLC扫描周期主要取决于程序的长短。

21.栈装载或指令是将堆栈中的第一层和第二层的值进行逻辑或操作，结果存入栈顶。 22.正跳变指令每次检测到输入信号由0变1之后，使电路接通一个扫描周期。 23.TON的启动输入端IN由“1”变“0”时定时器并不复位而是保持原值。 24.块传送指令的操作数N指定被传送数据块的长度，采用双字寻址。 25.定时器类型不同但分辨率都相同。

26.EM231热电阻模块是专门将热电阻信号转为数字信号的智能模块。 27.7 RS-232串行通信接口使用的是正逻辑。

28.数据通信的树型结构，可以直接在同级站点间进行数据传输，不必要通过上一级站点的转接来实现。

29.暂停指令能够使PLC从RUN 到STOP，但不能立即终止主程序的执行。 30.使用顺序控制继电器指令时，不能在SCR段内使用FOR、NEXT或END指令.

31.整数的加减指令的功能是将两个8位的整数相加减，得到一个8位的整数结果。 32.TRUNC指令把32位实数转换成32位符号数，小数部分按照四舍五入原则处理。 33.PTO为高速脉冲串输出，它可输出一定脉冲个数和一定周期的占空比为50%的方波脉冲。

34.中断分离指令DTCH截断一个中断事件(EVNT)和所有中断程序的联系，但并不禁止该中断事件。

35.并行数据通信常用于远距离的数据传输场合。通常计算机内部各部件之间的数据交换都采用并行通讯。

36.系统管理程序的主要功能是管理程序的执行和存储空间分配管理。

37.开关量逻辑控制程序是将PLC用于开关量逻辑控制软件，一般采用PLC生产厂家提供的如梯形图、语句表等编程语言编制。 38.PLC是采用“并行”方式工作的。

存储器AI、AQ只能使用双字寻址方式来存取信息。 39.间接寻址是通过地址指针来存取存储器中的数据。

四．综合题

1.用实时时钟指令控制路灯的定时接通和断开，20：00时开灯，07：00时关灯，请设计出程序。

2.设计灯的闪烁程序，具体要求是当I0.0闭合由Q0.0输出负载上的灯开始以10S的周期（占空比为1：1）闪烁。试设计出相关的梯形图。

3.将下列语句转换为梯形图，并简要说明其逻辑结构。 LD I0.1 AN I0.0 LPS

AN I0.2 LPS

A I0.4 = Q2.1 LPP

A I4.6 R Q0.3，1 LRD

A I0.5 = M3.6 LPP

AN I0.4 TON T37，25

4.有电动机三台，希望能够同时启动同时停车。设Q0.0、Q0.1、Q0.2分别驱动电动机的接触器。I0.0为启动按钮，I0.1为停车按钮，编写程序。

5.电机星－三角降压启动，Q0.0为电源接触器，Q0.1为星接输出线圈，Q0.2为角接输出线圈，I0.1为启动按钮，I0.0为停止按钮，星－角切换延时时间为5秒。试编写程序。 6.采用一只按钮每隔3秒钟顺序启动三台电动机，试编写程序。

简单的位置控制。控制要求：①用多齿凸轮与电动机联动，并用接近开关来检测多齿凸轮，产生的脉冲输入至PLC的计数器。②电动机转动至4900个脉冲时，使电动机减速，到5000个脉冲时，使电动机停止，同时剪切机动作将材料切断，并使脉冲计数复位。 输入输出端子分配如下：

输 入 元件名称 启动按钮 停止按钮 接近开关 端子号 I0.0 I0.1 I0.2 输 出 元件名称 电极高速运转 电极低速运转 剪切机 端子号 Q0.0 Q0.1 Q0.2 剪切结束

I0.3

7. 简述S7-200系列的CPU22X的PLC的具体差异。

8.一个PLC控制系统如果需要数字量输入点36个，数字量输出点22个，6路模拟量输入 9.路模拟量输出。请给出2种配置方案：

1. CPU主机型号。

2. 扩展模板型号和数量。

3. 画出主机与各个模板的示意连接图，并进行地址分配。

10.简述S7-200的编程元件及有效寻址范围。

11.何谓数字滤波器？数字滤波器的作用是什么？何时使用数字滤波器？ 12.何谓直接寻址？何谓间接寻址？何时使用间接寻址？

13.假定变量寄存器区从V200开始的10字节存储单元存放的数据依次为：22，34，50，65，54，82，31，49，24，97。执行以下程序后，求各个累加器中的数据。 MOVD&VB200,AC1 MOVW*AC1,AC0 INCD AC1 INCD AC1 INCD AC1 INCD AC1 MOVW*AC1,AC2

14.简述S7-200PLC的定时器类型，定时精度及各种定时精度的定时器的数量。使用定时器编程时要注意什么？

15.简述数字量输出表的作用。

16.进行鼠笼型电动机的可逆运行控制，要求： （1）启动时，可根据需要选择旋转方向； (2)可随时停车； (3)需要反向旋转时，按反向启动按钮，但是必须等待6s后才能自动接通反向旋转的主电路。 17.用语句表编写一段程序，计算SIN50°的值。

18.编写一段程序，完成将VW6的低8位“取反”后送入VW10。 19.编写一个循环计数程序，计数范围1~1000. 20.编写一段梯形图程序，要求：

(1)有20个字型数据存储在从VB100开始的存储区，求这20个字型数据的平均值。

(2)如果平均值小于1000，则将这20个数据移到从VB200开始的存储区，这20个数据的相对位置在移动前后不变。

(3)如果平均值大于等于1000，则绿灯亮。 21.设计一个报时器。

(1)具体整点报时功能。按上、下区分，1点和13点接通音响1s；2点和14点接通音响2次，每次持续时间1s；间隔1s；3点和15点接通音响3次，每次持续时间1s，间隔1s，依次类推。

(2)具有随时报时功能。可根据外部设定在某时某分报时，报时时接通一个音乐电路5s，若不进行复位，可连续报时3次，每次间隔3s。

(3)通过报时方式选择开关，选择上述两种报时功能。 22.设计1个3台电动机的顺序控制程序。

(4)启动操作：按停止按钮SB1，电动机M1启动，10s后电动机M2自动启动，又经过8s，电动机M3自动启动。

(5)停车操作：按停止按钮SB2，电动机M3立即停车；5s后，电动机M2自动停车；又经过4s，电动机M1自动停车。

23.设计1个智力竞赛抢答控制装置。

(1)当出题人说出问题且按下开始按钮SB1后，在10s之内，4个参赛者中只有最早按下抢答按钮的人抢答有效。

(2)每个抢答桌上安装1个抢答按钮，1个指示灯。抢答有效时，指示灯快速闪亮3s，赛场种的音响装置响2s。 (3)10s后抢答无效。 24.设计一个报警电路。

(1)当发生异常情况时，报警灯HL闪烁，闪烁频率为ON 0.5s。报警蜂鸣器HA有音响输出。 (2)值班员听到报警后，按报警响应按钮SB1，报警灯HL由闪烁变为常亮，报警蜂鸣器HA停止音响。

(3)按下报警解除按钮SB2，报警灯熄灭。

(4)为测试报警灯和报警蜂鸣器的好坏，可用测试按钮SB3随时测试。

25.有3台电动机，要求启动时，每隔10min依次启动1台，每台进行8h后自动停机。在运行种可用停止按钮将3台电动机同时停机。

26.有2台绕线式电动机，为绕线式电动机的启动电流，在每台电动机的转子回路串接三段启动电阻。2台电动机分别操作。

(1)电动机M1采用时间控制原则进行控制（如按下启动按钮后，每隔5s，依次切除转子电阻）。

(2)电动机M2采用电流控制原则进行控制（3只过电流继电器线圈的吸合值相同，释放值不同）。

试设计一段程序，实现上述要求。

27.有4组节日彩灯，每组由红、绿、黄3盏顺序排放，请实现下列控制要求： (1)每0.5s移动1个灯位； (2)每次亮1s；

(3)可用1个开关选择点亮方式： 每次点亮1盏彩灯； 每次点亮1组彩灯。

28.某装料小车可以从任意位置启动左行，到达左端压下行程开关LS1，小车开始装料，15s后装料结束自动开始右行，到达右端，压下行程开关LS2l，小车开始卸料，10s后小车卸料完毕，自动左行去装料，如此自动反复循环，直到按下停止按钮，小车停止运行。试设计该小车的自动控制程序。

29.通过调用子程序0来对HSC1进行编程，设置HSC1以方式11工作，其控制字（SMB47）设为16#F8；预设值（SMD52）为50。当计数值完成（中断事件编号13）时通过中断服务程序0写入新的当前值（SMD50）16#C8。

一个小车能在轨道上左右开动。轨道两边有两个限位开关SQ1（I0.3）SQ2（I0.4）。小车

在停止状态时，当按下左行启动开关（I0.0）之后，小车立刻向左开动。左行过程中碰到SQ1后，就停止2秒，然后就向右行驶，右行过程中碰到SQ2,就停止2秒，然后向左行驶。小车在停止状态时，当按下右行启动开关（I0.1）之后，小车立刻向左开动。右行过程中碰到SQ2后，就停止2秒，然后就向左行驶，左行过程中碰到SQ1, 就停止2秒，然后就向右行驶。按下停止按钮（I0.2），小车立刻停止

要求：（1）连接好各个限位开关和开始、停止按钮。

（2）只有在停止状态下，左行启动开关和右行启动开关才起作用。

30.鼓风机系统一般有引风机和鼓风机两级构成。当按下启动按钮（I0.0）之后，引风机先工作，工作5秒后，鼓风机工作。按下停止按钮（I0.1）之后，鼓风机先停止工作，5秒之后，引风机才停止工作。控制鼓风机的接触器由Q0.1控制，引风机的接触器由Q0.2控制。 要求：(1)将两台电扇模拟作为引风机和鼓风机通过继电器同PLC连接。 (2)连接好启动和停止开关

31.设计一个由5个灯组成的彩灯组。按下启动按钮之后，相邻的两个彩灯两两同时点亮和熄灭，不断循环。每组点亮的时间为5秒。按下停止按钮之后，所有彩灯立刻熄灭。 要求：（1）将5个灯泡通过继电器同PLC相连接。 （2）连接好启动和停止开关

32.利用PLC实现8个指示灯从右到左循环依次闪亮的控制程序，每个指示灯闪亮时间为5秒。设指示灯从左到右由Q0.7～Q0.0来控制。（10分）

33.设计一个对鼓风机与引风机控制的电路程序。要求：（1） 开机时首先起动引风机，引风机指示灯亮，10秒后自动起动鼓风机，鼓风机指示灯亮；（2） 停机时首先关断鼓风机，鼓风机指示灯灭，经20秒后自动关断引风机和引风机指示灯，设开机输入信号由I0.0实现，关机由I0.1实现。鼓风机起动控制和指示控制由Q0.1和Q0.2实现，引风机起动控制与指示灯控制由Q0.3和Q0.4实现。（10分）

试用PLC设计满足下图所示波形的程序。（10分）

34.将语句表转化为梯形图 LD I0.1 A I0.0 LD I0.2 ON I0.4 O I0.3 ALD

= Q0.0

35. 将梯形图转化为语句表