《機電控制與可編程控制器技術》形成性考核冊
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機電控制與可編程控制器
技術作業(yè) 1
一、填空題
1．可編程序控制器通過____________、____________的輸入和輸出，控制各類型的機械
或生產過程。
2．熔斷器主要防止電路的____________或____________。
3．電磁式接觸器主要由____________、____________和滅弧裝置和其它部分組成。
4．觸點系統分為____________觸點和____________觸點，分別用來直接接通和斷開交流
主電路和控制電路。
5．.熱繼電器是利用電流流過發(fā)熱元件產生熱量來使檢測元件____________，進而推動機
構動作的一種保護電器，主要被用作電動機的長期保護。
二、判斷題
1．PLC 從早期開關量的輸入、輸出，模擬量的輸入、輸出，已經發(fā)展到能夠完成復雜控
制功能、通信聯網功能的各種控制單元。（ ）
2．PLC 是專門用來完成邏輯運算的控制器。（ ）
3．PLC 具有監(jiān)控和自診斷能力，若發(fā)生故障或異常，可及時判斷故障原因，并排除故障。
（ ）
4．由于 PLC 的可靠性和抗干擾能力較差，所以不能在惡劣的工業(yè)環(huán)境中應用。（ ）
5．在工業(yè)自動化領域，PLC，DCS 與 IPC 技術正在趨于融合。（ ）
6．開啟式負荷開關可用于手動頻繁的接通和斷開帶負荷的電路，以及作為線路末端的短
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路保護。（ ）
7．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。（ ）
8．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。（ ）
9．選用按鈕時，一鈕雙用（啟動∕停止）可以選用黑、白或灰色按鈕。（ ）
10．低壓斷路器即低壓自動空氣開關，簡稱自動開關，可實現電路的短路、過載、失電壓
與欠電壓的保護，能自動分斷故障電路，而且在分斷故障電流后一般不需要更換零部件。
（ ）
11．熔斷器作為短路保護的電器，并接于被保護電路中的。（ ）
12．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。（ ）
13．判斷交流或直流接觸器的依據是通過主觸點電流性質。（ ）
14．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。
（ ）
15．電磁鐵主要由勵磁線圈、鐵芯和銜鐵組成。（ ）
16．直流電磁鐵的工作可靠性好、動作平穩(wěn)，適用于動作頻繁或工作平穩(wěn)可靠的執(zhí)行機構。
（ ）
17．交流電磁鐵適用于動作頻繁或工作平穩(wěn)可靠的執(zhí)行機構。（ ）
18．工程上，通常將電器元件布置圖與電氣安裝接線圖組合在一起，二者對照，提高工作
效率。（ ）
19．電氣原理圖中電器元件的線圈、觸點分散布置。（ ）
20．電氣原理圖中電器元件均處于自然狀態(tài)。（ ）
三、簡答題
1．PLC 的主要特點有哪些？PLC 的主要發(fā)展趨勢如何？
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2．請分別簡述分閘和合閘時隔離開關和負荷開關的操作順序。如果違反操作規(guī)程會怎樣？
3．電磁式繼電器與電磁式接觸器同是用來通斷電路的，它們有何不同？
4．在電動機的控制線路中，熱繼電器的作用是什么？可否用熔斷器和過電流繼電器代替？
為什么？
5．機電設備電器控制線路的表示方法有幾種？各有何用途？
四、讀圖分析題
1. 某電動機控制線路如下圖所示。請仔細閱讀下圖，完成以下小題：
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圖 電動機控制線路圖
（1）按鈕 SF2 用于實現電機的（ ）。
A．連續(xù)運轉 B. 點動運行
C．停止運行 D. 熱保護
（2）復合按鈕 SF3 用于實現電機的（ ）。
A．連續(xù)運轉 B. 點動運行
C．停止運行 D. 熱保護
（3）按鈕 SF1 用于實現電機的（ ）。
A．連續(xù)運轉 B. 點動運行
C．停止運行 D. 熱保護
（4）主電路中的電氣圖形 BB 是（ ），用于實現過載保護。
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（ ），用于實現短路保護。
A．指示燈 B．熔斷器
C．接觸器線圈 D．熱繼電器
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2. 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：
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（ ），用于實現過載保護。
A．指示燈 B．熔斷器
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C．接觸器線圈 D．熱繼電器
（5）電氣圖形 FA1 和 FA2 是（ ），用于實現短路保護。
A．指示燈 B．接觸器線圈
C．熔斷器 D．熱繼電器
3．三相異步電動機 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：
圖 三相異步電動機 Y-Δ形降壓啟動控制線路圖
（1）合上電力開關 QA0 后，按下啟動按鈕 SF2，電動機為（ ）。
A．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
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（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（ ），用于實現短路保護。
A．指示燈 B．熔斷器
C．接觸器線圈 D．熱繼電器
4．控制線路如下圖所示，RA 為反接電阻，電機轉速在 120～3000rpm 范圍內速度繼電
器觸頭動作，電機轉速低于 100 rpm 時，其觸頭復位。請仔細閱讀下圖，完成以下小題：
圖 三相異步電動機單向起動反接制動控制線路圖
（1）合上電力開關 QA0 后，按下啟動按鈕 SF2，電動機為（ ）。
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A．串電阻降壓啟動 B． 正常全壓啟動
C．Δ形全壓運行 D．電機無法啟動
（2）當電機啟動后，正常運行后，按下復合按鈕 SF1 電動機時（ ）。
A．接觸器 QA2 立刻通電 B．此時 BS 為斷開狀態(tài)
C．接觸器 QA1 沒有斷電 D．立刻停止運行
（3）本控制線路的作用是（ ）。
A．反接制動電路 B．正反轉電路
C．串電阻降壓啟動 D．速度控制電路
（4）控制電路中的電氣圖形 BS 為（ ）。
A．限位開關 B．普通繼電器
C．時間繼電器 D．速度繼電器
（5）主電路中的電氣圖形 BB 是（ ），用于實現過載保護。
A．指示燈 B．熔斷器
C．接觸器線圈 D．熱繼電器
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機電控制與可編程控制器
技術作業(yè) 2
一、填空題
1．PLC 控制的等效電路由____________、____________和輸出部分組成。
2．模塊式結構 PLC 是將____________單元、____________單元、智能 I/O 單元、通信單
元、電源做成相應的獨立模塊，各個模塊可以插裝在____________上，模塊之間通過底板上的
總線相互聯系。
3．PLC 系統的存儲器主要用于存放系統程序、____________及____________。
4．PLC 采用____________的方式工作，其中一次循環(huán)可分為 6 個階段，即內部處理階段、
通信服務階段、子診斷階段、____________階段、____________階段和輸出處理階段。
5．西門子 S7-1200 PLC 屬于小型機，其中 CPU1214C 有 點輸入、10 點輸出，
模擬輸入 路。
6．S7-1200 PLC 的指令由____________和____________兩部分組成。
7．指令的操作數在 PLC 的存儲器中，此時的操作數由____________和____________組成。
8．位尋址的格式由____________、____________、分隔符及____________四部分組成。
9．字尋址的格式由____________、____________、____________組成。
10．S7-1200 中 指令的作用是 掃描操作數信號的____________。
11 ． S7-1200 中 定 時 器 TON 指 令 是 ____________ ， 其 中 指 令 PT 端 是 用 來 設 置
____________，PT 端設置為 T#10s 時表示定時時間為____________。
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12．通電延時定時器（TON）的輸入（IN）電路____________時開始定時，當前值大于
等于設定值時，其定時器位變?yōu)?1 狀態(tài)，其常開觸點____________，常閉觸點____________。
（注：填寫“接通”或“斷開”）
13．若加計數器的計數復位輸入電路（R）____________，計數器被復位，復位后其常開
觸點____________，常閉觸點____________，當前值為 0。（注：填寫“接通”或“斷開”）
14．SET_BF（多點置位）指令將指定的地址開始的連續(xù)若干個位地址的位變?yōu)?/span>
“____________”狀態(tài)并保持；RESET_BF（多點復位）指令將指定的地址開始的連續(xù)若干個
位地址的位變?yōu)椤癬___________”狀態(tài)并保持。
15．____________和____________兩條指令間的所有指令構成跳轉結構程序。
16.循環(huán)移位指令 ROR 和 ROL 分別能將輸入參數 IN 指定的存儲單元的整個內容逐位循環(huán)
____________和____________若干位，即移出來的位又送回存儲單元另一端空出來的位，原始
的位不丟失。
17．S7-1200 PLC 編程時，程序塊分為組織塊（OB）、____________、____________和數
據塊（DB）。
18．在實際控制中，會遇多個信號優(yōu)先權要求不同的情況，這時就需要使用____________ 控制程序進行控制。
二、判斷題
1．PLC 控制的可靠性高于繼電接觸控制。（ ）
2．為簡化控制，大型和中型 PLC 一般采用整體式結構。（ ）
3．系統程序是由 PLC 生產廠家編寫的，固化到隨機存取存儲器（RAM）中，用戶可以
隨意讀取修改。（ ）
4．輸入輸出模板既可以與 CPU 模板放置在一起，又可遠程安裝。（ ）
5．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。（ ）
6．開關量輸入單元用可將 PLC 內部 CPU 單元輸出的標準點平轉換成外部過程所需要的
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電平信號。（ ）
7．PLC 采用等待掃描的工作方式。（ ）
8．PLC 的掃描周期僅取決于 CPU 模板的運算速度。（ ）
9．PLC 的掃描周期與系統配置、用戶程序的長短和 PLC 的時鐘頻率有關，但一個掃描周
期所用時間的長短主要由用戶程序的長度決定。（ ）
10．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。（ ）
11．對 PLC 的中斷程序而言，只有中斷申請被接受后中斷程序才被掃描一次，因此，若
要多次執(zhí)行終端程序，則必須要多次申請。（ ）
12．西門子公司具有品種非常豐富的 PLC 產品，其中 S7-1200 系列 PLC 結構緊湊、功能
強、具有很高的性能價格比，屬于模塊式結構。（ ）
13．提供一個周期是 1 秒鐘，占空比是 50%的特殊存儲器位是 SM0.4。（ ）
14．EM232 模擬量輸出模塊是 S7-1200 PLC 專屬的模擬量擴展模塊。（ ）
15．PLC 程序由系統軟件和用戶程序兩部分組成，其中用戶程序由 PLC 的生產廠家提供，
操作系統需要用戶為完成特定控制任務自行編寫。（ ）
16．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。（ ）
17．PLC 程序的梯形圖語言相比其它幾種編程語言，形象直觀，程序的輸入和修改方便，
功能最強。（ ）
18．模擬量輸入寄存器 AI 和模擬量輸出寄存器 AW，只能進行字尋址。（ ）
19．正跳變指令每次檢測到輸入信號由 0 變 1 之后，使電路接通一個掃描周期。（ ）
20．S7-1200 的 CPU 1214 系列的 PLC 有 256 個定時器。（ ）
21．S7-1200 的 CTU 計數器的當前值達到設定值，計數器的輸出觸點接通，但會繼續(xù)計
數。（ ）
22．S7-1200 的 CTD 計數器的當前值等于 0 時置位，但會繼續(xù)計數。（ ）
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23．移位指令的最大移位位數為 8 位。（ ）
24．雙字循環(huán)移位指令的最大移位位數為 8 位。（ ）
25．整數的加減指令的功能是將兩個 8 位的整數相加減，得到一個 8 位的整數結果。
（ ）
26．S7-1200PLC 編程中 TON 定時器屬于通電延時定時器。（ ）
27．邏輯設計方法以布爾代數為理論基礎，以邏輯組合或邏輯時序的方法和形式來設計
PLC 程序。（ ）
三、簡答題
1．傳統繼電器接觸器控制系統和可編程控制系統有何區(qū)別？
2．為什么稱 PLC 的內部繼電器為軟繼電器？和硬件繼電器相比，軟繼電器的觸點在使用
上有何特點？
3．PLC 的等效電路可以分為三個部分，即輸入部分、控制部分和輸出部分，各部分是如
何工作的？
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4．試分析以下梯形圖實現的基本功能。
5．下圖所示的 PLC 程序中，請指出：
（1）當變量存儲器 MW10 中存儲值為 10，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？
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（2）當變量存儲器 MW10 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 MW10 中存儲值為 20，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？
6．試分析以下梯形圖實現的基本功能：程序中定時器定時時間為多少？輸出點 Q0.0 何時
導通？何時斷開？
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四、改錯
1．找出下列梯形圖中的錯誤，并改正。
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2．找出下列梯形圖中的錯誤，并改正。
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機電控制與可編程控制器
技術作業(yè) 3
一、填空題
1．PLC 按應用環(huán)境分為 和控制室安裝兩類。
2．PLC 控制系統設計追求的目標：____________、____________、____________和實用。
3．并行和串行是通信中的兩種基本通信方式，通常情況下，____________方式用于計算
機內部的數據通信，____________方式用于較遠距離的通信。
4．計算機通信網絡是采用____________通信方式，使得數據可以同時沿兩個方向傳輸，
以提高傳輸速率。
5. 西門子 PLC 的 PPI 通信、MPI 通信和 PROFIBUS-DP 現場總線通信的物理層都
是 ,而且采用都是相同的通信線纜和專用網絡接頭。
6. 從用戶的角度看，PROFIBUS 提供三種通信協議類型：PROFIBUS-FMS.、 和
PROFIBUS-PA。
7. 西門子的 RS-485 中繼器具有信號放大和再生功能，在一條 PROFIBUS 總線上最多可
以安裝 臺 RS-485 中繼器。一個 PROFIBUS 網絡的一個網段最多 個站點
8. PROFINET IO 通信主要用于模塊化、分布式控制，通過 直接連接現場設備（IO
Device）。
9.PROFINET IO 通信時，一個 IO 控制器(IO Controller) 最多可以和 個 IO 設備進
行點到點通信，按照設定的更新時間雙方對等發(fā)送數據。
10. S7-1200 CPU 與其他 S7-300/400/1200/1500 CPU 通信可采用多種通信方式，但是常用
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的、最簡單的還是 通信。
二、判斷題
1．選擇 PLC 的硬件系統的時候，需要使 I/O 接口有一定的冗余。（ ）
2．PLC 程序的現場調試指在工業(yè)現場的實際調試，也是 PLC 程序的最后調試?，F場調試
的目的是調試通過后，可交給用戶使用或試運行。（ ）
3．在 PLC 的選型時，由于輸入輸出點數對價格影響不大，因此不必考慮性價比。（ ）
4．并行數據通信常用于遠距離的數據傳輸場合。通常計算機內部各部件之間的數據交換
都采用并行通訊。（ ）
5．PLC 與計算機之間多用串行通信。（ ）
6．多臺 PLC 之間的數據傳送多用并行通信。（ ）
7．計算機通信網絡是單工通信。（ ）
8．RS-232 串行通信的傳輸速率較高，可以遠距離傳輸。（ ）
9．PROFIBUS-DP 是一種為速度而優(yōu)化的協議，它是為了在現場控制器（DP 主站）和分
布式 I/O（DP 從站）之間的通信而特別設計的。（ ）
10．PLC 的通信協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。
（ ）
11．S7-1200 系列 PLC 的通信網絡只能使用 PPI 協議進行通訊。（ ）
12．PPI 協議是一個主/從協議，支持一主機多從機連接和多主機多從機連接方式。（ ）
13．使用 PC 機運行的博圖軟件編程時上載或下載應用程序只能應用 PPI 協議實現。
（ ）
14．PPI 和 MPI 是西門子的內部協議，MPI 用于 S7-1200 PLC 內部和 PC 與 S7-1200 PLC
的通信，PPI 可以用于 S7-1200 PLC 與 S7-300 PLC 之間的通信，因此，PPI 的功能比 MPI 更
強。（ ）
15．西門子 S7-1200 PLC 通過與計算機連接來進行程序的上傳和下載，其可直接使用的
接口為 RS-485。（ ）
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16．常用的網絡有線傳輸媒介主要有同軸電纜、雙絞線及光纜，其中同軸電纜傳輸速率最
高、傳輸質量最好。（ ）
17．PLC 網絡系統中進行數據連接的系統控制站，主站上設置了控制整個網絡的參數，
通常每個網絡系統只有一個主站，站號實際就是 PLC 在網絡中的地址。（ ）
18．PLC 處于自由端口通訊模式時可以與可編程設備通訊。（ ）
19．現場總線的概念有廣義與狹義之分。狹義的現場總線就是指基于 EIA485 的串行通信
網絡。廣義的現場總線泛指用于工業(yè)現場的所有控制網絡。（ ）
20．兩個 S7-1200 PLC 之間的自由口通信主要是通過設置控制字節(jié) SMB30 或 SMB130 來
實現的。（ ）
三、簡答題
1．PLC 控制系統是由 PLC 與用戶輸入、輸出設備連接而成的，PLC 控制系統設計的基本內
容包括什么？
2．對于可編程控制器機型的選擇主要考慮哪幾方面？
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3.什么是 PROFIBUS 通信？
4. 什么是 PROFINET IO 通信？
四 、設計題
1. 在某機械裝置上裝有兩臺三相交流電動機 M1、M2 進行順序控制：要求按下啟動按鈕 SF1
時，兩臺電動機同時啟動；按下停止按鈕 SF2，M1 停止，M2 延遲 10 s 后自動停止；并且要求
按鈕 SF3 能夠點動控制 M2；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。
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2.一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。
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3.兩臺三相交流電動機 M1、M2 按以下順序啟動和停車：按啟動按鈕 SF1，M1 電動機起
動，過 5 秒后 M2 電動機起動；按停止按鈕 SF2，電動機 M1、M2 停止；若 M1 電動機過載，
則電動機 M1、M2 停止；若電動機 M2 過載則僅電動機 M2 停機。
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。
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4．一臺三相交流電動機按以下順序啟動和停車：按啟動按鈕 SF1 后，電動機先運轉 10s，
然后停止 5s，重復此動作 3 次后停止運轉；按下緊急停機按鈕 SF2，無論電動機處于何種運動
狀態(tài)，電動動機急停；過載時熱繼電器 BB 動作，電動機停止。按上述工作要求
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。
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