1.2 PLC 的组成及硬件配置（同步练习）《PLC技术及应用》（高教版·第2版）同步精品课堂

任务1.2 PLC 的组成及硬件配置 同步练习 一、选择题 1.以下哪个部件是 PLC 正常工作的能量来源，为其他模块提供稳定电力？（ ） A. 存储器 B. 电源模块 C. CPU D. I/O 模块 2.PLC 与计算机、触摸屏等外部设备进行数据交互时，主要依赖哪个部件？（ ） A. 输入单元 B. 外设通信接口 C. 输出单元 D. I/O 扩展接口 3.PLC 中用于永久存储系统程序，断电后数据不会丢失的存储器是（ ） A. RAM B. ROM C. EEPROM D. 硬盘 4.下列哪项是 PLC 中央处理单元（CPU）的核心功能？（ ） A. 连接外部传感器 B. 执行用户程序和逻辑运算 C. 提供 24V 直流电源 D. 扩展 I/O 点数 5.PLC 的输入单元主要接收以下哪种类型的信号？（ ） A. 接触器、继电器的控制信号 B. 传感器、按钮的状态信号 C. 变频器的速度控制信号 D. 指示灯的显示信号 6.当 PLC 的基本 I/O 点数无法满足实际需求时，应通过哪个部件扩展点数？（ ） A. 外设通信接口 B. 电源模块 C. I/O 扩展接口 D. CPU 7.以下哪种存储器可用于存储用户程序，且支持在线修改程序？（ ） A. ROM B. RAM C. EEPROM D. 软盘 8.PLC 的电源模块若输入为 220V AC，其输出通常不包括以下哪种电压？（ ） A. 5V DC B. 24V DC C. 110V AC D. 24V AC 9.下列哪种通信接口常用于 PLC 与多台外部设备组成分布式控制系统？（ ） A. RS232 B. RS485 C. USB D. 以太网 10.CPU 在执行程序时，通常按照哪种顺序进行操作？（ ） A. 输入采样→程序执行→输出刷新 B. 程序执行→输入采样→输出刷新 C. 输出刷新→输入采样→程序执行 D. 输入采样→输出刷新→程序执行 二、判断题 1.PLC 的电源模块仅需为 CPU 和存储器提供电力，无需为输入 / 输出模块供电。（ ） 2.RS485 通信接口因支持多节点连接且抗干扰能力强，常用于 PLC 与多台外部设备组成分布式控制系统。（ ） 3.PLC 的 ROM 存储器用于存储用户编写的控制程序，且支持在线修改程序内容。（ ） 4.PLC 的 CPU 在执行用户程序时，会实时读取外部设备的状态信号，确保控制逻辑的准确性。（ ） 5.晶体管输出型 I/O 模块仅适用于驱动直流负载，无法驱动交流负载。（ ） 三、简答题： 1.简述 PLC 电源模块的核心功能及常见的输入输出电压类型。​ 2.列举 PLC 外设通信接口的 3 种常见类型，并说明每种类型的典型应用场景。​ 3.说明 PLC 存储器的分类及各类存储器的主要用途。​ 4.简述 PLC 中央处理单元（CPU）的循环扫描工作过程，包括关键阶段及各阶段的核心任务。​ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 任务1.2 PLC 的组成及硬件配置 同步练习答案及解析 一、选择题 1.以下哪个部件是 PLC 正常工作的能量来源，为其他模块提供稳定电力？（ ） A. 存储器 B. 电源模块 C. CPU D. I/O 模块 答案：B 解析：电源模块的核心功能是将外部交流电（如 220V AC）或直流电转换为 PLC 内部各模块所需的稳定直流电压（如 5V DC、24V DC），为 CPU、存储器、I/O 模块等提供可靠能量，是 PLC 正常运行的基础。A 选项存储器用于存储程序和数据；C 选项 CPU 是 PLC 的运算和控制核心；D 选项 I/O 模块用于连接外部设备实现信号输入输出，均不具备供电功能。 2.PLC 与计算机、触摸屏等外部设备进行数据交互时，主要依赖哪个部件？（ ） A. 输入单元 B. 外设通信接口 C. 输出单元 D. I/O 扩展接口 答案：B 解析：外设通信接口是 PLC 与外部设备（如计算机、触摸屏、变频器、其他 PLC 等）建立通信连接的部件，支持 RS232、RS485、以太网等多种通信协议，实现数据传输与交互。A 选项输入单元仅负责接收外部传感器等设备的信号；C 选项输出单元仅负责向执行器等设备发送控制信号；D 选项 I/O 扩展接口用于连接扩展 I/O 模块以增加 I/O 点数，均不承担外设通信功能。 3.PLC 中用于永久存储系统程序，断电后数据不会丢失的存储器是（ ） A. RAM B. ROM C. EEPROM D. 硬盘 答案：B 解析：ROM（只读存储器）的特点是断电后数据永久保存，PLC 的系统程序（如初始化程序、指令解释程序）通常固化在 ROM 中，确保 PLC 上电后能正常启动并执行基础功能。A 选项 RAM（随机存取存储器）断电后数据丢失，主要用于临时存储用户程序和实时数据；C 选项 EEPROM 是可擦除可编程只读存储器，可用于存储用户程序，但并非专门存储系统程序；D 选项硬盘不是 PLC 常用的存储器类型。 4.下列哪项是 PLC 中央处理单元（CPU）的核心功能？（ ） A. 连接外部传感器 B. 执行用户程序和逻辑运算 C. 提供 24V 直流电源 D. 扩展 I/O 点数 答案：B 解析：CPU 是 PLC 的 “大脑”，其核心功能包括读取存储器中的用户程序，按照程序顺序进行逻辑运算、算术运算，处理输入信号并生成相应的输出控制信号，协调各模块的工作。A 选项连接外部传感器是输入模块的功能；C 选项提供 24V 直流电源是电源模块的功能；D 选项扩展 I/O 点数是 I/O 扩展接口的功能。 5.PLC 的输入单元主要接收以下哪种类型的信号？（ ） A. 接触器、继电器的控制信号 B. 传感器、按钮的状态信号 C. 变频器的速度控制信号 D. 指示灯的显示信号 答案：B 解析：输入单元的作用是将外部设备的状态信号（如传感器的检测信号、按钮的通断信号、行程开关的触发信号等）转换为 PLC 内部可识别的数字信号。A 选项接触器、继电器的控制信号是输出单元发送的信号；C 选项变频器的速度控制信号通常由输出单元或通信接口发送；D 选项指示灯的显示信号是输出单元驱动的信号。 6.当 PLC 的基本 I/O 点数无法满足实际需求时，应通过哪个部件扩展点数？（ ） A. 外设通信接口 B. 电源模块 C. I/O 扩展接口 D. CPU 答案：C 解析：I/O 扩展接口是 PLC 专门用于连接扩展 I/O 模块的接口，当基本单元的 I/O 点数不足以连接所有外部输入输出设备时，通过该接口接入扩展 I/O 模块，可灵活增加输入或输出点数，满足系统需求。A 选项外设通信接口用于通信而非扩展 I/O；B 选项电源模块仅负责供电；D 选项 CPU 无法直接扩展 I/O 点数。 7.以下哪种存储器可用于存储用户程序，且支持在线修改程序？（ ） A. ROM B. RAM C. EEPROM D. 软盘 答案：C 解析：EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）兼具只读存储器（断电数据不丢失）和可修改的特性，可用于存储用户程序，且支持在 PLC 通电状态下在线修改程序，修改后数据能长期保存。A 选项 ROM 无法在线修改；B 选项 RAM 断电数据丢失，不适合长期存储用户程序；D 选项软盘不是 PLC 的存储器。 8.PLC 的电源模块若输入为 220V AC，其输出通常不包括以下哪种电压？（ ） A. 5V DC B. 24V DC C. 110V AC D. 24V AC 答案：C 解析：PLC 电源模块的主要功能是将外部交流电压（如 220V AC）转换为内部模块所需的直流电压，常见输出电压为 5V DC（供 CPU、存储器等核心部件）和 24V DC（供输入模块检测信号、外部传感器等），部分电源模块也可能输出 24V AC，但很少输出 110V AC，110V AC 通常需外部单独供电或通过其他转换设备获取。 9.下列哪种通信接口常用于 PLC 与多台外部设备组成分布式控制系统？（ ） A. RS232 B. RS485 C. USB D. 以太网 答案：B 解析：RS485 接口支持多节点通信（最多可连接 32 个或更多节点），通信距离较长（可达 1200 米），抗干扰能力强，常用于 PLC 与多台变频器、传感器、触摸屏等组成分布式控制系统，实现多设备数据交互。A 选项 RS232 仅支持点对点通信，距离短（通常 15 米内）；C 选项 USB 主要用于 PLC 与计算机的近距离临时连接（如程序下载）；D 选项以太网虽也支持多设备通信，但在分布式控制系统中，RS485 因成本低、布线简单更常用。 10.CPU 在执行程序时，通常按照哪种顺序进行操作？（ ） A. 输入采样→程序执行→输出刷新 B. 程序执行→输入采样→输出刷新 C. 输出刷新→输入采样→程序执行 D. 输入采样→输出刷新→程序执行 答案：A 解析：PLC 采用循环扫描工作方式，CPU 的操作顺序为：首先进行输入采样，读取所有输入端子的状态并存储到输入映像寄存器；然后进入程序执行阶段，按照用户程序的顺序逐句执行逻辑运算，结果存入输出映像寄存器；最后进行输出刷新，将输出映像寄存器的状态转换为实际控制信号，发送到输出端子，驱动外部设备。 二、判断题 1.PLC 的电源模块仅需为 CPU 和存储器提供电力，无需为输入 / 输出模块供电。（ ） 答案：错误 解析：PLC 电源模块的核心作用是为整个 PLC 系统所有模块供电，包括 CPU、存储器、输入模块、输出模块及扩展模块等。输入模块可能需要电源模块提供的 24V DC 驱动外部传感器，输出模块也需电源支持以驱动外部执行器，若仅为 CPU 和存储器供电，其他模块无法正常工作，整个 PLC 系统将无法运行。 2.RS485 通信接口因支持多节点连接且抗干扰能力强，常用于 PLC 与多台外部设备组成分布式控制系统。（ ） 答案：正确 解析：RS485 接口具有多节点通信特性（最多可连接 32 个及以上设备），通信距离可达 1200 米，且采用差分信号传输，抗工业现场电磁干扰能力强。这些优势使其非常适合 PLC 与多台变频器、触摸屏、传感器等组成分布式控制系统，实现多设备协同工作，是工业现场常用的通信接口之一。 3.PLC 的 ROM 存储器用于存储用户编写的控制程序，且支持在线修改程序内容。（ ） 答案：错误 解析：ROM 存储器（只读存储器）的特性是断电后数据永久保存，但其内容由 PLC 厂家预先固化，主要存储系统程序（如初始化程序、指令解释程序），用户无法修改。用户编写的控制程序通常存储在 EEPROM 或 RAM（需配备备用电池）中，其中 EEPROM 支持在线修改，RAM 则需备用电池保护数据。 4.PLC 的 CPU 在执行用户程序时，会实时读取外部设备的状态信号，确保控制逻辑的准确性。（ ） 答案：错误 解析：PLC 的 CPU 采用循环扫描工作方式，仅在 “输入采样” 阶段一次性读取所有外部设备的状态信号，并将其存入输入映像寄存器。在后续的 “程序执行” 阶段，CPU 不再实时读取外部设备信号，而是基于输入映像寄存器中存储的数据进行逻辑运算。这种方式可避免程序执行过程中外部信号波动对运算结果的影响，保证控制逻辑稳定。 5.晶体管输出型 I/O 模块仅适用于驱动直流负载，无法驱动交流负载。（ ） 答案：正确 解析：晶体管输出模块的内部开关元件为晶体管，其导通与截止依赖直流信号控制，输出电压通常为 24V DC，仅能为直流负载（如 24V DC 指示灯、直流电磁阀）提供驱动电流。若需驱动交流负载（如 220V AC 接触器），需选用继电器输出型或晶闸管输出型模块，前者通过继电器触点控制交流电路，后者通过晶闸管实现交流负载驱动。 三、简答题： 1.简述 PLC 电源模块的核心功能及常见的输入输出电压类型。​ 答案：PLC 电源模块的核心功能是将外部输入的交流电或直流电转换为 PLC 内部各模块（CPU、存储器、I/O 模块等）所需的稳定直流电压，为整个 PLC 系统提供可靠电力保障。常见输入电压类型为 220V AC（市电）或 24V DC（工业直流电源）；常见输出电压类型为 5V DC（供 CPU、存储器等核心逻辑部件）和 24V DC（供输入模块驱动外部传感器、输出模块辅助供电）。 2.列举 PLC 外设通信接口的 3 种常见类型，并说明每种类型的典型应用场景。​ 答案：PLC 外设通信接口常见类型及应用场景如下：①RS232 接口：适用于 PLC 与计算机、触摸屏等单台设备的近距离点对点通信（通信距离通常≤15 米），典型场景为现场调试时的程序下载与数据上传；②RS485 接口：适用于 PLC 与多台外部设备（如变频器、传感器、其他 PLC）组成的分布式控制系统（最多可连接 32 个以上节点，通信距离≤1200 米），典型场景为车间多条生产线的设备协同控制；③以太网接口：适用于 PLC 与计算机、工业以太网交换机、远程监控系统的高速通信（传输速率高，支持远距离通信），典型场景为工厂级的 PLC 集中监控与数据交互。 3.说明 PLC 存储器的分类及各类存储器的主要用途。​ 答案：PLC 存储器主要分为三类：①ROM（只读存储器）：用于永久存储 PLC 厂家预先编写的系统程序，包括初始化程序、指令解释程序、自我诊断程序等，断电后数据不丢失，确保 PLC 上电后能完成基础启动与功能初始化；②RAM（随机存取存储器）：用于临时存储用户程序运行过程中产生的临时数据，如中间变量、定时器 / 计数器当前值、实时输入输出状态等，读写速度快但断电后数据丢失，通常需配备锂电池保护关键数据；③EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）：用于长期存储用户编写的控制程序，支持在线修改且断电后数据不丢失，无需备用电池，兼顾了数据稳定性与修改灵活性。​ 4.简述 PLC 中央处理单元（CPU）的循环扫描工作过程，包括关键阶段及各阶段的核心任务。​ 答案：PLC CPU 采用循环扫描工作方式，核心过程分为三个阶段：①输入采样阶段：CPU 依次读取所有输入端子的外部设备状态信号（如按钮通断、传感器检测信号），并将这些信号转换为数字量后存入输入映像寄存器，该阶段仅读取一次信号，后续程序执行不直接依赖外部实时信号；②程序执行阶段：CPU 按照用户程序的编写顺序（从第一条指令到最后一条指令），逐句读取输入映像寄存器中的数据，进行逻辑运算、算术运算等处理，将运算结果存入输出映像寄存器；③输出刷新阶段：CPU 将输出映像寄存器中存储的运算结果转换为实际的电气信号，发送到输出端子，驱动外部执行器（如接触器、指示灯、电磁阀）动作，完成一次控制循环。三个阶段循环往复，形成 PLC 的扫描周期。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $