3.3 PLC应用控制系统的设计（同步练习）《PLC技术及应用》（高教版·第2版）同步精品课堂

3.3 PLC应用控制系统的设计 基础知识 同步练习 一、选择题 1. 选择PLC型号时，首要考虑的因素是（ ） A. 品牌知名度 B. 控制需求与I/O点数 C. 价格高低 D. 外形尺寸 2. 某设备需8个数字量输入、6个数字量输出，选择PLC时应预留的I/O点数冗余量通常为（ ） A. 5%-10% B. 10%-20% C. 20%-30% D. 30%以上 3. 下列不属于PLC硬件组成的是（ ） A. 中央处理器（CPU） B. 存储器 C. 梯形图程序 D. I/O模块 4. 连接按钮、行程开关等输入设备时，应接入PLC的（ ） A. 输入模块 B. 输出模块 C. CPU模块 D. 电源模块 5. 控制交流接触器线圈时，应选用PLC的（ ）输出类型 A. 晶体管输出 B. 晶闸管输出 C. 继电器输出 D. 以上均可 6. PLC软件设计中，用于表示“逻辑与”关系的指令是（ ） A. OR B. AND C. NOT D. OUT 7. 绘制PLC程序流程图时，“判断条件”对应的图形符号是（ ） A. 矩形 B. 椭圆形 C. 菱形 D. 平行四边形 8. 现场调试时，若PLC输入指示灯不亮，可能的原因是（ ） A. 输出模块故障 B. 输入设备未供电 C. 程序错误 D. CPU故障 9. 下列哪种情况需要选用带模拟量模块的PLC（ ） A. 控制指示灯亮灭 B. 控制电机启停 C. 检测温度并调节 D. 控制电磁阀通断 10. PLC硬件接线时，为防止干扰，信号线应与动力线（ ） A. 平行敷设 B. 交叉敷设 C. 分开敷设并屏蔽 D. 缠绕在一起 二、判断题 1. PLC选型时，I/O点数只需满足当前设备需求即可，无需预留冗余。（ ） 2. 晶体管输出型PLC比继电器输出型PLC的响应速度更快。（ ） 3. PLC硬件接线完成后，即可直接下载程序进行调试。（ ） 4. 顺序控制设计法仅适用于单流程的控制任务，不适用于复杂多分支流程。（ ） 5. 现场调试中，若出现程序逻辑错误，可通过PLC的监控功能实时查看触点状态，定位故障点。（ ） 三、简答题： 1. 简述PLC型号选择的主要步骤。 2. PLC控制系统硬件设计包含哪些核心内容？ 3. 简述PLC程序设计的常用方法及适用场景。 4. 现场调试时，若PLC输出模块指示灯亮但外部执行元件不动作，应从哪些方面排查故障？ 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 $ 3.3 PLC应用控制系统的设计 基础知识 同步练习答案及解析 一、选择题 1. 选择PLC型号时，首要考虑的因素是（ ） A. 品牌知名度 B. 控制需求与I/O点数 C. 价格高低 D. 外形尺寸 答案：B 解析： PLC选型需优先匹配实际控制任务，核心是根据输入输出设备数量确定I/O点数，确保满足控制需求，品牌、价格等为次要因素。 2. 某设备需8个数字量输入、6个数字量输出，选择PLC时应预留的I/O点数冗余量通常为（ ） A. 5%-10% B. 10%-20% C. 20%-30% D. 30%以上 答案：B 解析： 为应对后续设备扩展或功能调整，PLC选型时I/O点数一般预留10%-20%的冗余量，兼顾经济性与灵活性。 3. 下列不属于PLC硬件组成的是（ ） A. 中央处理器（CPU） B. 存储器 C. 梯形图程序 D. I/O模块 答案：C 解析： 梯形图程序属于PLC的软件部分，CPU、存储器、I/O模块均为PLC的硬件核心组件。 4. 连接按钮、行程开关等输入设备时，应接入PLC的（ ） A. 输入模块 B. 输出模块 C. CPU模块 D. 电源模块 答案：A 解析： 输入模块用于接收按钮、传感器等外部输入设备的信号，输出模块用于驱动接触器、电磁阀等执行元件。 5. 控制交流接触器线圈时，应选用PLC的（ ）输出类型 A. 晶体管输出 B. 晶闸管输出 C. 继电器输出 D. 以上均可 答案：C 解析： 继电器输出型PLC适应交流、直流负载，抗干扰能力强，适合驱动交流接触器等大功率或感性负载。 6. PLC软件设计中，用于表示“逻辑与”关系的指令是（ ） A. OR B. AND C. NOT D. OUT 答案：B 解析： AND为“逻辑与”指令，OR为“逻辑或”指令，NOT为“逻辑非”指令，OUT为输出指令。 7. 绘制PLC程序流程图时，“判断条件”对应的图形符号是（ ） A. 矩形 B. 椭圆形 C. 菱形 D. 平行四边形 答案：C 解析： 流程图中矩形表示“处理步骤”，椭圆形表示“起止点”，菱形表示“判断条件”，平行四边形表示“输入/输出”。 8. 现场调试时，若PLC输入指示灯不亮，可能的原因是（ ） A. 输出模块故障 B. 输入设备未供电 C. 程序错误 D. CPU故障 答案：B 解析： 输入指示灯不亮说明输入信号未传入PLC，可能是输入设备未供电、接线松动或设备损坏，与输出模块、程序无关。 9. 下列哪种情况需要选用带模拟量模块的PLC（ ） A. 控制指示灯亮灭 B. 控制电机启停 C. 检测温度并调节 D. 控制电磁阀通断 答案：C 解析： 温度为连续变化的模拟量信号，需通过模拟量模块采集和输出，其余选项均为数字量控制，无需模拟量模块。 10. PLC硬件接线时，为防止干扰，信号线应与动力线（ ） A. 平行敷设 B. 交叉敷设 C. 分开敷设并屏蔽 D. 缠绕在一起 答案：C 解析： 动力线产生的电磁干扰会影响信号线，分开敷设并对信号线采取屏蔽措施可有效降低干扰。 二、判断题 1. PLC选型时，I/O点数只需满足当前设备需求即可，无需预留冗余。（ ） 答案：× 解析： 需预留10%-20%的I/O点数冗余，以应对设备扩展、功能升级或故障替换的需求。 2. 晶体管输出型PLC比继电器输出型PLC的响应速度更快。（ ） 答案：√ 解析： 晶体管输出采用电子开关，响应时间短（微秒级）；继电器输出采用机械触点，响应时间长（毫秒级），故晶体管输出响应更快。 3. PLC硬件接线完成后，即可直接下载程序进行调试。（ ） 答案：× 解析： 接线后需先检查接线正确性（如正负极、端子对应关系）、电源是否正常，避免因接线错误烧毁PLC或外部设备，再进行程序下载调试。 4. 顺序控制设计法仅适用于单流程的控制任务，不适用于复杂多分支流程。（ ） 答案：× 解析： 顺序控制设计法可通过分支、汇合等结构，灵活应对多分支、多流程的复杂控制任务，是工业中常用的程序设计方法。 5. 现场调试中，若出现程序逻辑错误，可通过PLC的监控功能实时查看触点状态，定位故障点。（ ） 答案：√ 解析： PLC的监控功能（如梯形图监控）可实时显示输入输出触点、内部继电器的通断状态，帮助快速判断逻辑是否符合设计要求，定位程序错误。 三、简答题： 1. 简述PLC型号选择的主要步骤。 答案： 1. 分析控制需求：明确输入输出设备类型（数字量/模拟量）及数量，确定I/O点数；2. 选择CPU模块：根据控制复杂度、运算速度及通信需求选型；3. 选配扩展模块：若基本单元I/O不足，增加数字量、模拟量或通信扩展模块；4. 确定电源模块：匹配现场供电电压，满足PLC及外部设备供电需求；5. 预留冗余：I/O点数、程序容量等预留10%-20%冗余量。 2. PLC控制系统硬件设计包含哪些核心内容？ 答案： 1. 硬件选型：包括PLC主机、I/O模块、电源模块及通信模块的选择；2. 外部设备选型：选择按钮、传感器、接触器、电磁阀等输入输出设备；3. 电气原理图设计：绘制PLC与外部设备的接线图，明确端子对应关系；4. 控制柜布局设计：合理布置PLC、电源、接线端子等元件，便于接线与维护；5. 抗干扰设计：信号线与动力线分开敷设、加装屏蔽层、设置接地装置等。 3. 简述PLC程序设计的常用方法及适用场景。 答案： 1. 经验设计法：基于设计者经验直接编写程序，适用于简单、逻辑关系明确的小型控制任务（如单一电机启停控制）；2. 顺序控制设计法：按控制流程划分步序，通过步序转换实现控制，适用于按固定顺序动作的复杂任务（如流水线、机床自动循环）；3. 功能表图设计法：以图形化功能表图描述控制逻辑，再转化为梯形图，适用于可视化要求高、多分支的控制任务。 4. 现场调试时，若PLC输出模块指示灯亮但外部执行元件不动作，应从哪些方面排查故障？ 答案： 1. 接线排查：检查PLC输出端子与执行元件的接线是否松动、接触不良或断线；2. 执行元件检查：测试接触器、电磁阀等元件是否损坏（如线圈断路）；3. 电源排查：检查执行元件的供电电源是否正常（如电压缺失、极性接反）；4. 负载排查：判断执行元件负载是否过载，导致保护装置（如熔断器）动作；5. 输出模块检查：若以上均正常，可能是PLC输出模块内部故障，需更换模块。 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 $