《电器与PLC控制技术》（高教版）第七章 PLC的应用 章节过关卷

《电器与PLC控制技术》高教社 第七章 PLC的应用 章节过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 姓名 班级 学号 1 一、选择题（每小题3分，共60分。每小题中只有一个选项是正确的，请将正确答案填在括号内。） 1.PLC 控制系统设计流程中，首要的核心步骤是（ ） A. 选择 PLC 型号 B. 深入分析控制对象、明确控制要求 C. 分配 I/O 地址 D. 编写控制程序 2.下列选项中，不属于 PLC 控制系统硬件设计内容的是（ ） A. 主电路与控制电路原理图设计 B. I/O 地址分配与外部接线设计 C. 控制程序的编写与调试 D. 控制柜与元器件布局设计 3.进行 PLC 机型选择时，最核心的选型依据是（ ） A. 品牌知名度与价格 B. I/O 点数与控制功能需求 C. 程序存储容量大小 D. 通信接口数量 4.在 PLC 控制系统设计中，I/O 地址分配的核心作用是（ ） A. 提升程序运行速度 B. 建立外部设备与 PLC 内部触点的一一对应关系 C. 减少程序编写工作量 D. 降低硬件接线成本 5.下列调试环节中，属于 PLC 控制系统整体调试的是（ ） A. 单条指令模拟调试 B. 分段程序模块调试 C. 带负载现场联机调试 D. 软元件状态仿真调试 6.PLC 控制系统设计中，紧急停止信号应优先接入的回路是（ ） A. PLC 输入回路，通过程序停止输出 B. PLC 输出回路，直接切断负载电源 C. 外部硬件主回路，实现硬接线急停 D. 通信回路，通过上位机停机 7.PLC 在普通机床改造中的核心优势不包括（ ） A. 接线简单、可靠性高 B. 可灵活修改控制逻辑 C. 完全替代机床主轴动力机构 D. 故障排查便捷、维护成本低 8.采用 PLC 控制的组合机床，最核心的控制类型是（ ） A. 模拟量闭环控制 B. 开关量顺序逻辑控制 C. 高频脉冲伺服控制 D. 复杂运算过程控制 9.机械手 PLC 控制系统中，用于检测气缸动作位置的核心输入元件是（ ） A. 接近开关 / 磁性开关 B. 热继电器 C. 接触器 D. 速度继电器 10.在机床 PLC 控制系统中，实现主轴正反转互锁的最优方式是（ ） A. 仅依靠程序软件互锁 B. 仅依靠外部硬件互锁 C. 软件互锁 + 硬件互锁双重保障 D. 依靠熔断器实现保护 11.磨床 PLC 控制系统中，砂轮进给的多段速控制通常借助 PLC 的（ ）功能实现 A. 高速计数 B. 定时器与计数器组合 C. 模拟量输出 D. 通信组网 12.生产流水线 PLC 控制的核心特点是（ ） A. 单设备独立控制 B. 多工位按节拍协同顺序控制 C. 单参数高精度闭环控制 D. 仅实现过载保护功能 13.物料分拣流水线中，用于识别物料材质 / 颜色的输入设备接入 PLC 后，属于（ ） A. 数字量输入信号 B. 模拟量输入信号 C. 高速计数输入 D. 通信控制信号 14.流水线 PLC 控制系统中，用于统计产品产量的核心功能指令是（ ） A. 定时器 B. 计数器 C. 传送指令 D. 比较指令 15.装配流水线的工位节拍控制，主要通过 PLC 的（ ）实现 A. 中断功能 B. 定时器 C. 高速输出 D. 模数转换 16.下列关于 PLC 在生产流水线应用的优势，说法错误的是（ ） A. 适配多品种小批量生产，改线调整灵活 B. 可靠性高，适合工业现场长期连续运行 C. 只能控制单条流水线，无法实现多线联网 D. 可对接触摸屏、上位机实现可视化监控 17.PLC 控制的交通信号灯系统，核心控制逻辑属于（ ） A. 模拟量闭环控制 B. 按时间循环的顺序控制 C. 位置伺服控制 D. 高速脉冲控制 18.带车流量检测的智能交通灯 PLC 控制系统中，车流量传感器信号属于（ ） A. 输出信号 B. 输入信号 C. 中间继电器信号 D. 定时器信号 19.十字路口交通灯 PLC 控制系统中，东西方向与南北方向信号灯的互锁关系是（ ） A. 两侧绿灯可同时点亮 B. 两侧红灯不可同时点亮 C. 两侧绿灯禁止同时点亮，保障通行安全 D. 黄灯必须同时熄灭 20.相比传统继电器交通灯控制，PLC 交通灯控制的核心优势是（ ） A. 硬件成本更低 B. 改型调整方便、运行可靠性更高 C. 无需外接电源 D. 可直接驱动大功率路灯 二、判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打 “A”，错误的打 “B”） 21.PLC 控制系统设计时，只需满足当前控制需求，无需预留备用 I/O 点数。（ ） 22.进行 PLC 程序设计时，必须先完成全部硬件安装接线，才能开始编写程序。（ ） 23.在机床 PLC 改造中，PLC 可直接替代原有的全部继电器控制逻辑，保留主电路动力回路。（ ） 24.机械加工设备的 PLC 控制系统中，限位保护信号只需接入程序做软限位，无需硬件限位开关。（ ） 25.生产流水线 PLC 控制中，各工位的动作顺序可以通过修改程序灵活调整，无需改动硬件接线。（ ） 26.分拣流水线中，PLC 可直接驱动气缸电磁阀，无需经过中间继电器或接触器。（ ） 27.交通灯 PLC 控制系统中，定时器是实现信号灯时长控制的核心软元件。（ ） 28.行人过街按钮在交通灯 PLC 系统中属于输出设备，用于控制信号灯点亮。（ ） 29.PLC 控制系统的抗干扰设计不属于系统设计内容，现场安装时再考虑即可。（ ） 30.所有 PLC 应用场景都必须配置触摸屏作为人机交互界面。（ ） 三、简答题 (每小题 4 分，共 12 分） 31.简述 PLC 控制系统设计的基本流程步骤。 32.简述 PLC 应用于机械加工设备的核心优势。 33.简述生产流水线 PLC 控制系统的核心组成部分。 四、论述题（共 8 分） 34.以十字路口交通信号灯控制系统为例，试述 PLC 控制系统的设计思路与工作过程。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 《电器与PLC控制技术》高教社 第七章 PLC的应用 章节过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 姓名 班级 学号 1 一、选择题（每小题3分，共60分。每小题中只有一个选项是正确的，请将正确答案填在括号内。） 1.PLC 控制系统设计流程中，首要的核心步骤是（ ） A. 选择 PLC 型号 B. 深入分析控制对象、明确控制要求 C. 分配 I/O 地址 D. 编写控制程序 【答案】B 【解析】PLC 控制系统设计的首要步骤是深入了解被控对象的工艺过程、工作特点，明确全部控制要求，在此基础上才能开展选型、地址分配与程序设计等后续工作。 2.下列选项中，不属于 PLC 控制系统硬件设计内容的是（ ） A. 主电路与控制电路原理图设计 B. I/O 地址分配与外部接线设计 C. 控制程序的编写与调试 D. 控制柜与元器件布局设计 【答案】C 【解析】硬件设计包含原理图、接线图、柜体布局等实体电路设计工作；控制程序编写与调试属于软件设计范畴。 3.进行 PLC 机型选择时，最核心的选型依据是（ ） A. 品牌知名度与价格 B. I/O 点数与控制功能需求 C. 程序存储容量大小 D. 通信接口数量 【答案】B 【解析】I/O 点数直接匹配被控对象的输入输出设备数量，控制功能需求决定 PLC 的性能等级，是机型选择的核心依据；其余为次要参考因素。 4.在 PLC 控制系统设计中，I/O 地址分配的核心作用是（ ） A. 提升程序运行速度 B. 建立外部设备与 PLC 内部触点的一一对应关系 C. 减少程序编写工作量 D. 降低硬件接线成本 【答案】B 【解析】I/O 地址分配是将现场输入信号设备、输出执行设备对应到 PLC 的具体输入输出端子，建立外部硬件与内部软元件的映射关系，是程序设计的基础。 5.下列调试环节中，属于 PLC 控制系统整体调试的是（ ） A. 单条指令模拟调试 B. 分段程序模块调试 C. 带负载现场联机调试 D. 软元件状态仿真调试 【答案】C 【解析】整体调试是在硬件安装完成后，将 PLC 与现场设备连接，带实际负载进行联机调试，验证全系统功能；其余均属于局部或模拟调试环节。 6.PLC 控制系统设计中，紧急停止信号应优先接入的回路是（ ） A. PLC 输入回路，通过程序停止输出 B. PLC 输出回路，直接切断负载电源 C. 外部硬件主回路，实现硬接线急停 D. 通信回路，通过上位机停机 【答案】C 【解析】紧急停止属于安全保护最高等级信号，必须采用硬接线直接切断主回路电源，不能仅依赖 PLC 程序控制，避免 PLC 故障导致急停失效。 7.PLC 在普通机床改造中的核心优势不包括（ ） A. 接线简单、可靠性高 B. 可灵活修改控制逻辑 C. 完全替代机床主轴动力机构 D. 故障排查便捷、维护成本低 【答案】C 【解析】PLC 是逻辑控制核心，负责机床的动作逻辑、顺序控制，无法替代主轴电机、传动机构等动力执行部件。 8.采用 PLC 控制的组合机床，最核心的控制类型是（ ） A. 模拟量闭环控制 B. 开关量顺序逻辑控制 C. 高频脉冲伺服控制 D. 复杂运算过程控制 【答案】B 【解析】组合机床以工步切换、动作顺序、位置限位等开关量逻辑控制为主，是 PLC 在机械加工中最典型的应用场景。 9.机械手 PLC 控制系统中，用于检测气缸动作位置的核心输入元件是（ ） A. 接近开关 / 磁性开关 B. 热继电器 C. 接触器 D. 速度继电器 【答案】A 【解析】气缸、机械手的位置检测多采用接近开关或磁性开关，将位置信号输入 PLC，作为动作切换的判断条件。 10.在机床 PLC 控制系统中，实现主轴正反转互锁的最优方式是（ ） A. 仅依靠程序软件互锁 B. 仅依靠外部硬件互锁 C. 软件互锁 + 硬件互锁双重保障 D. 依靠熔断器实现保护 【答案】C 【解析】主轴正反转互锁需同时设计程序内的软互锁和外部接触器触点硬互锁，双重保障避免电源相间短路，提升系统安全性。 11.磨床 PLC 控制系统中，砂轮进给的多段速控制通常借助 PLC 的（ ）功能实现 A. 高速计数 B. 定时器与计数器组合 C. 模拟量输出 D. 通信组网 【答案】B 【解析】多段速进给多通过定时器设定各段速度运行时长，计数器切换速度档位，属于开关量顺序控制的典型应用。 12.生产流水线 PLC 控制的核心特点是（ ） A. 单设备独立控制 B. 多工位按节拍协同顺序控制 C. 单参数高精度闭环控制 D. 仅实现过载保护功能 【答案】B 【解析】生产流水线包含多个工位、多台执行设备，需按照生产节拍协同完成顺序动作，是 PLC 流水线控制的核心特征。 13.物料分拣流水线中，用于识别物料材质 / 颜色的输入设备接入 PLC 后，属于（ ） A. 数字量输入信号 B. 模拟量输入信号 C. 高速计数输入 D. 通信控制信号 【答案】A 【解析】普通光电、色标、电感式传感器输出的检测结果为开关量信号，属于数字量输入，是分拣流水线最常见的信号类型。 14.流水线 PLC 控制系统中，用于统计产品产量的核心功能指令是（ ） A. 定时器 B. 计数器 C. 传送指令 D. 比较指令 【答案】B 【解析】计数器可对产品检测信号进行累计计数，实现产量统计、批次计数等流水线常用功能。 15.装配流水线的工位节拍控制，主要通过 PLC 的（ ）实现 A. 中断功能 B. 定时器 C. 高速输出 D. 模数转换 【答案】B 【解析】工位节拍即每个工位的作业时长，通过定时器设定时间阈值，触发工位动作切换，是流水线节拍控制的核心元件。 16.下列关于 PLC 在生产流水线应用的优势，说法错误的是（ ） A. 适配多品种小批量生产，改线调整灵活 B. 可靠性高，适合工业现场长期连续运行 C. 只能控制单条流水线，无法实现多线联网 D. 可对接触摸屏、上位机实现可视化监控 【答案】C 【解析】PLC 具备通信组网能力，可通过工业总线、以太网实现多条流水线联网监控与数据交互，并非只能控制单条线。 17.PLC 控制的交通信号灯系统，核心控制逻辑属于（ ） A. 模拟量闭环控制 B. 按时间循环的顺序控制 C. 位置伺服控制 D. 高速脉冲控制 【答案】B 【解析】交通灯按照预设的时长循环切换红、黄、绿状态，是典型的时间驱动型顺序控制，非常适合 PLC 实现。 18.带车流量检测的智能交通灯 PLC 控制系统中，车流量传感器信号属于（ ） A. 输出信号 B. 输入信号 C. 中间继电器信号 D. 定时器信号 【答案】B 【解析】车流量传感器是现场检测设备，将车流信息传递给 PLC，属于输入信号，用于调整信号灯时长。 19.十字路口交通灯 PLC 控制系统中，东西方向与南北方向信号灯的互锁关系是（ ） A. 两侧绿灯可同时点亮 B. 两侧红灯不可同时点亮 C. 两侧绿灯禁止同时点亮，保障通行安全 D. 黄灯必须同时熄灭 【答案】C 【解析】交通灯核心安全逻辑为两个方向绿灯不能同时点亮，避免路口通行冲突，需通过程序互锁保障。 20.相比传统继电器交通灯控制，PLC 交通灯控制的核心优势是（ ） A. 硬件成本更低 B. 改型调整方便、运行可靠性更高 C. 无需外接电源 D. 可直接驱动大功率路灯 【答案】B 【解析】PLC 控制通过修改程序即可调整配时方案、增减功能，无继电器触点磨损问题，可靠性更高；PLC 需外接电源，且一般通过接触器驱动大功率路灯。 二、判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打 “A”，错误的打 “B”） 21.PLC 控制系统设计时，只需满足当前控制需求，无需预留备用 I/O 点数。（ ） 【答案】B 【解析】PLC 选型与设计时通常需预留 10%~15% 的备用 I/O 点数，便于后续功能扩展与设备维修替换，提升系统扩展性。 22.进行 PLC 程序设计时，必须先完成全部硬件安装接线，才能开始编写程序。（ ） 【答案】B 【解析】PLC 程序设计可与硬件设计同步开展，可先通过仿真软件调试程序逻辑，硬件安装完成后再进行联机联调，缩短项目周期。 23.在机床 PLC 改造中，PLC 可直接替代原有的全部继电器控制逻辑，保留主电路动力回路。（ ） 【答案】A 【解析】机床 PLC 改造核心是用 PLC 内部软元件替代原继电器控制回路的逻辑功能，主电机、接触器等动力主电路保留，实现控制部分升级。 24.机械加工设备的 PLC 控制系统中，限位保护信号只需接入程序做软限位，无需硬件限位开关。（ ） 【答案】B 【解析】限位保护属于安全保护环节，必须设置硬件限位开关接入急停或硬件回路，同时配合程序软限位，形成双重保护。 25.生产流水线 PLC 控制中，各工位的动作顺序可以通过修改程序灵活调整，无需改动硬件接线。（ ） 【答案】A 【解析】流水线的顺序逻辑由 PLC 程序实现，调整生产工艺时仅需修改程序，无需改动外部硬件接线，适配柔性生产需求。 26.分拣流水线中，PLC 可直接驱动气缸电磁阀，无需经过中间继电器或接触器。（ ） 【答案】B 【解析】PLC 输出点额定电流有限，驱动电磁阀等负载时通常需经中间继电器转接，避免 PLC 输出触点过载损坏。 27.交通灯 PLC 控制系统中，定时器是实现信号灯时长控制的核心软元件。（ ） 【答案】A 【解析】交通灯各灯态的持续时长通过定时器设定，定时器触发状态切换，是时间循环控制的核心元件。 28.行人过街按钮在交通灯 PLC 系统中属于输出设备，用于控制信号灯点亮。（ ） 【答案】B 【解析】行人过街按钮是向 PLC 发送请求信号的操作设备，属于输入设备，PLC 接收信号后调整信号灯状态。 29.PLC 控制系统的抗干扰设计不属于系统设计内容，现场安装时再考虑即可。（ ） 【答案】B 【解析】抗干扰设计是 PLC 控制系统设计的重要组成部分，包含电源滤波、接地设计、信号线屏蔽等，需在设计阶段统筹规划。 30.所有 PLC 应用场景都必须配置触摸屏作为人机交互界面。（ ） 【答案】B 【解析】人机界面需根据实际需求配置，简单控制系统可通过按钮、指示灯实现交互，无需强制配置触摸屏。 三、简答题 (每小题 4 分，共 12 分） 31.简述 PLC 控制系统设计的基本流程步骤。 【答案】 PLC 控制系统设计遵循以下核心流程： 1、需求分析：明确被控对象工艺要求，梳理全部控制功能与性能指标； 2、硬件设计：完成 PLC 机型选型、I/O 地址分配、外部电路与柜体设计； 3、软件设计：编写控制程序，进行程序模拟调试与逻辑验证； 4、现场调试：完成硬件安装后进行联机调试，优化程序与参数； 5、验收交付：系统试运行达标后，整理技术文档交付使用。 32.简述 PLC 应用于机械加工设备的核心优势。 【答案】 1、可靠性高：替代大量继电器触点，减少硬件故障点，适应工业恶劣环境； 2、柔性强：修改程序即可调整加工工艺与动作逻辑，适配多品种加工需求； 3、功能丰富：可实现顺序控制、计数、定时、故障诊断等多种功能； 4、维护便捷：具备故障自诊断能力，排查与检修效率远高于继电器系统。 33.简述生产流水线 PLC 控制系统的核心组成部分。 【答案】 1、主控单元：PLC 主机，是流水线逻辑控制的核心； 2、检测输入单元：各类传感器、按钮、限位开关，采集现场状态信号； 3、执行输出单元：接触器、电磁阀、电机等执行设备，完成流水线动作； 4、人机交互单元：触摸屏、操作面板，实现参数设置与状态监控； 5、辅助单元：电源模块、接线端子、保护元件等，保障系统稳定运行。 四、论述题（共 8 分） 34.以十字路口交通信号灯控制系统为例，试述 PLC 控制系统的设计思路与工作过程。 【答案】 1、需求分析与控制要求 明确十字路口东西、南北两个方向的灯态时序：红灯、绿灯、黄灯按固定时长循环切换，两个方向灯态互锁，保障通行安全；可扩展行人过街请求、夜间黄闪等附加功能。 2、硬件设计方案 （1）I/O 分配：输入包含启停按钮、过街请求按钮、模式切换开关；输出包含两个方向的红、黄、绿灯驱动。 （2）机型选择：根据 I/O 点数选择小型 PLC，输出侧通过继电器转接驱动信号灯电源回路。 （3）外部接线：设计电源回路、输入信号回路、输出驱动回路，配置短路、过载保护元件。 3、软件程序设计 （1）采用顺序控制思想，划分灯态工步，通过定时器设定各工步的持续时长； （2）设置方向互锁逻辑，禁止两个方向绿灯同时输出，避免通行冲突； （3）设计启停控制、故障复位、模式切换等辅助逻辑，完善系统功能。 4、调试与运行过程 （1）模拟调试：先通过仿真软件验证时序逻辑、互锁逻辑的正确性； （2）空载调试：接通 PLC 电源，不带负载测试各输出点的状态切换是否符合时序； （3）现场联机：接入实际信号灯负载，验证整体运行效果，优化时间参数； （4）正式投运：系统稳定运行后交付使用，配套操作说明与维护文档。 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 学科网（北京）股份有限公司 $