第4卷 PLC的内部系统配置与GX Works2编程软件 内蒙古自治区（对口招生）《电器及PLC控制技术》（高教版·第二版） 单元过关卷

内蒙古自治区（对口招生）装备制造类 《电器及PLC控制技术》（高教版·第二版） PLC的内部系统配置与GX Works2编程软件 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. PLC 中用于执行用户程序并完成逻辑运算的核心部件是（ ） A. 中央处理单元 B. 输入接口单元 C. 输出接口单元 D. 电源供应单元 2. PLC 的输入接口主要用于接收（ ） A. 执行机构动作信号 B. 现场检测元件信号 C. 编程软件编辑信号 D. 通信模块诊断信号 3. PLC 的输出接口主要用于驱动（ ） A. 内部数据寄存器 B. 输入状态继电器 C. 外部执行元件 D. 程序存储区域 4. PLC 在一个扫描周期中通常最先完成的工作是（ ） A. 刷新输出映像 B. 执行用户程序 C. 处理通信请求 D. 采样输入状态 5. 三菱 PLC 中 X 元件通常表示（ ） A. 输入继电器 B. 输出继电器 C. 辅助继电器 D. 状态继电器 6. 三菱 PLC 中 Y 元件通常表示（ ） A. 输入映像状态 B. 输出继电器状态 C. 定时器触点状态 D. 计数器当前状态 7. 三菱 PLC 中 M 元件主要用作（ ） A. 外部按钮接点 B. 内部辅助继电器 C. 模拟量输入值 D. 高速计数端口 8. 三菱 PLC 中 D 元件通常用于存放（ ） A. 输出端子编号 B. 定时器线圈状态 C. 字数据和数值 D. 输入端子电平 9. GX Works2 中新建工程时，首先需要正确选择（ ） A. 梯形图注释颜色 B. PLC 系列和型号 C. 监视窗口排列 D. 工程文件保存名 10. GX Works2 中用于编写和修改梯形图的主要窗口是（ ） A. 设备监视窗口 B. 工程导航窗口 C. 程序编辑窗口 D. 智能模块窗口 11. 在 GX Works2 中，梯形图输入完成后下载前通常应先执行（ ） A. 参数删除操作 B. 画面缩放操作 C. 数据清零操作 D. 程序转换操作 12. GX Works2 与 PLC 联机通信前，应设置正确的（ ） A. 连接目标参数 B. 窗口显示比例 C. 注释字体大小 D. 工程备注内容 13. PLC 的工作方式以循环扫描为主，其特点是（ ） A. 按输入变化立即跳转 B. 按固定流程反复执行 C. 按输出负载直接运算 D. 按端子编号随机执行 14. PLC 内部系统存储器中，用户程序主要存放在（ ） A. 输入接口缓冲区 B. 输出接口缓冲区 C. 程序存储区域 D. 电源监控区域 15. GX Works2 中“监视模式”主要用于查看（ ） A. 软元件实时状态 B. 工程文件创建者 C. 软件窗口坐标 D. 打印页面边距 16. PLC 输出继电器 Y 的状态由（ ） A. 外部按钮直接写入 B. 程序运算结果决定 C. 通信线颜色决定 D. 电源型号自动决定 17. 某程序使用 自保持控制 Y0，停止按钮接在 X1 常闭逻辑中。若 X1 断开，Y0 应（ ） A. 继续保持接通 B. 转入计数状态 C. 延时自动接通 D. 立即解除输出 18. 定时器 T0 的设定值为 K50，若该系列定时器时基为 100 ms，则设定时间为（ ） A. 0.5 s B. 5 s C. 50 s D. 500 s 19. 设备调试时，GX Works2 能联机但 Y0 外接指示灯不亮，监视发现 Y0 已接通。最应优先检查的是（ ） A. 梯形图编辑比例 B. 工程注释显示方式 C. 输出端接线与负载电源 D. 输入端滤波设定值 20. 某 PLC 程序下载后，运行时输入 X0 已接通，但对应逻辑未动作。监视发现工程中使用 X10。最可能原因是（ ） A. 输出公共端接错 B. 定时器时基过大 C. 程序未执行转换 D. 输入地址编写错误 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. PLC 的 CPU 只负责存储程序，不参与输入采样和程序运算。（ ） 22. PLC 的输入继电器 X 一般由外部输入端子的通断状态驱动。（ ） 23. PLC 的输出继电器 Y 可以直接代表程序中的输出控制结果。（ ） 24. 辅助继电器 M 主要用于连接外部按钮和传感器端子。（ ） 25. 数据寄存器 D 可用于存放计数值、设定值和运算结果。（ ） 26. GX Works2 新建工程时，PLC 型号选择错误可能影响指令和软元件范围。（ ） 27. 梯形图程序输入后无需转换，就一定可以直接写入 PLC 运行。（ ） 28. 在线监视只能查看输出继电器，不能查看输入继电器和数据寄存器。（ ） 29. PLC 的扫描周期越长，输入变化被响应的时间可能越长。（ ） 30. 程序中把停止按钮写成常开逻辑，不会影响自保持回路的停止功能。（ ） 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 31. PLC 内部系统一般由中央处理单元、存储器、输入输出接口和________等部分组成。 32. PLC 采用循环扫描工作方式，通常包括输入采样、程序执行和________三个主要阶段。 33. 三菱 PLC 中，输入继电器的软元件符号通常用________表示。 34. 三菱 PLC 中，输出继电器的软元件符号通常用________表示。 35. 三菱 PLC 中，辅助继电器的软元件符号通常用________表示。 36. 三菱 PLC 中，数据寄存器的软元件符号通常用________表示。 37. GX Works2 中，建立工程时应根据实际设备选择 PLC 的系列和________。 38. GX Works2 中，梯形图下载到 PLC 前一般应先进行程序________。 39. GX Works2 与 PLC 通信时，需要在连接目标中设置通信方式、端口和________等参数。 40. 若定时器时基为 100 ms，设定值 K30 对应的定时时间为________s。 四、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 41. 简述 PLC 内部系统的主要组成及各部分作用。 42. 简述在 GX Works2 中新建并下载一个简单 PLC 工程的基本步骤。 43. 某设备按下启动按钮后电动机不能运行，GX Works2 在线监视发现 X0 已接通、Y0 未接通。简述应从程序逻辑角度检查的主要内容。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 44. 题干某装配线分拣工位采用三菱 FX3U 系列 PLC 控制，工程人员准备用 GX Works2 建立工程并完成软元件分配。现场需要接入的输入信号包括：启动按钮 1 点、停止按钮 1 点、急停按钮 1 点、复位按钮 1 点、手动/自动选择开关 1 点、光电检测开关 6 点、气缸前后限位磁性开关 4 点、料满检测开关 2 点、气压检测开关 1 点。输出执行元件包括：输送电动机接触器 2 点、双电控分拣气缸电磁阀 4 点、三色指示灯 3 点、蜂鸣器 1 点、故障复位指示灯 1 点。已知选用 FX3U-32MR/ES 主机时，本体有输入 16 点、输出 16 点；I/O 点数配置按实际点数增加 20% 备用量后向上取整。（1）分别计算该工位输入点数和输出点数的配置需求，并判断 FX3U-32MR/ES 主机本体是否满足要求。（2）若在 GX Works2 中建立工程，应选择的 PLC 系列和主要型号应如何设置？输入、输出软元件宜分别从哪类地址开始分配？（3）若输入点数不足，应说明一种合理的内部系统配置改进方案，并指出下载调试前在 GX Works2 中应完成的两项关键操作。 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 $ 内蒙古自治区（对口招生）装备制造类 《电器及PLC控制技术》（高教版·第二版） PLC的内部系统配置与GX Works2编程软件 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. PLC 中用于执行用户程序并完成逻辑运算的核心部件是（ ） A. 中央处理单元 B. 输入接口单元 C. 输出接口单元 D. 电源供应单元 【答案】A 【解析】中央处理单元负责读取输入、执行程序并刷新输出，是PLC控制系统的核心。 2. PLC 的输入接口主要用于接收（ ） A. 执行机构动作信号 B. 现场检测元件信号 C. 编程软件编辑信号 D. 通信模块诊断信号 【答案】B 【解析】输入接口把按钮、传感器等现场检测信号转换为CPU可识别的内部信号。 3. PLC 的输出接口主要用于驱动（ ） A. 内部数据寄存器 B. 输入状态继电器 C. 外部执行元件 D. 程序存储区域 【答案】C 【解析】输出接口把CPU处理后的控制结果送给接触器、指示灯、电磁阀等执行元件。 4. PLC 在一个扫描周期中通常最先完成的工作是（ ） A. 刷新输出映像 B. 执行用户程序 C. 处理通信请求 D. 采样输入状态 【答案】D 【解析】PLC典型扫描过程先读取输入状态，再执行程序，最后刷新输出。 5. 三菱 PLC 中 X 元件通常表示（ ） A. 输入继电器 B. 输出继电器 C. 辅助继电器 D. 状态继电器 【答案】A 【解析】X为输入继电器，用于反映外部输入端子的通断状态。 6. 三菱 PLC 中 Y 元件通常表示（ ） A. 输入映像状态 B. 输出继电器状态 C. 定时器触点状态 D. 计数器当前状态 【答案】B 【解析】Y为输出继电器，其状态经输出接口驱动外部负载。 7. 三菱 PLC 中 M 元件主要用作（ ） A. 外部按钮接点 B. 内部辅助继电器 C. 模拟量输入值 D. 高速计数端口 【答案】B 【解析】M为内部辅助继电器，常用于程序中的中间逻辑、保持和联锁控制。 8. 三菱 PLC 中 D 元件通常用于存放（ ） A. 输出端子编号 B. 定时器线圈状态 C. 字数据和数值 D. 输入端子电平 【答案】C 【解析】D为数据寄存器，可存放字数据、计数值、设定值和运算结果。 9. GX Works2 中新建工程时，首先需要正确选择（ ） A. 梯形图注释颜色 B. PLC 系列和型号 C. 监视窗口排列 D. 工程文件保存名 【答案】B 【解析】PLC系列和型号决定工程可用指令、软元件范围和通信参数基础。 10. GX Works2 中用于编写和修改梯形图的主要窗口是（ ） A. 设备监视窗口 B. 工程导航窗口 C. 程序编辑窗口 D. 智能模块窗口 【答案】C 【解析】程序编辑窗口用于输入、修改、转换和检查梯形图程序。 11. 在 GX Works2 中，梯形图输入完成后下载前通常应先执行（ ） A. 参数删除操作 B. 画面缩放操作 C. 数据清零操作 D. 程序转换操作 【答案】D 【解析】梯形图需转换后生成PLC可下载的程序代码，否则不能正确写入PLC。 12. GX Works2 与 PLC 联机通信前，应设置正确的（ ） A. 连接目标参数 B. 窗口显示比例 C. 注释字体大小 D. 工程备注内容 【答案】A 【解析】连接目标参数决定计算机与PLC的通信方式、端口和站号设置。 13. PLC 的工作方式以循环扫描为主，其特点是（ ） A. 按输入变化立即跳转 B. 按固定流程反复执行 C. 按输出负载直接运算 D. 按端子编号随机执行 【答案】B 【解析】PLC按输入采样、程序执行、输出刷新等流程循环工作。 14. PLC 内部系统存储器中，用户程序主要存放在（ ） A. 输入接口缓冲区 B. 输出接口缓冲区 C. 程序存储区域 D. 电源监控区域 【答案】C 【解析】用户编写的控制程序存放在程序存储区域，供CPU循环调用执行。 15. GX Works2 中“监视模式”主要用于查看（ ） A. 软元件实时状态 B. 工程文件创建者 C. 软件窗口坐标 D. 打印页面边距 【答案】A 【解析】监视模式可在线观察触点、线圈和寄存器等软元件的实时状态。 16. PLC 输出继电器 Y 的状态由（ ） A. 外部按钮直接写入 B. 程序运算结果决定 C. 通信线颜色决定 D. 电源型号自动决定 【答案】B 【解析】Y状态由用户程序逻辑运算产生，再通过输出接口控制外部负载。 17. 某程序使用 自保持控制 Y0，停止按钮接在 X1 常闭逻辑中。若 X1 断开，Y0 应（ ） A. 继续保持接通 B. 转入计数状态 C. 延时自动接通 D. 立即解除输出 【答案】D 【解析】停止条件断开会切断自保持回路，M0复位后Y0随之解除输出。 18. 定时器 T0 的设定值为 K50，若该系列定时器时基为 100 ms，则设定时间为（ ） A. 0.5 s B. 5 s C. 50 s D. 500 s 【答案】B 【解析】设定时间为 50×100 ms，计算结果为 5000 ms，即 5 s。 19. 设备调试时，GX Works2 能联机但 Y0 外接指示灯不亮，监视发现 Y0 已接通。最应优先检查的是（ ） A. 梯形图编辑比例 B. 工程注释显示方式 C. 输出端接线与负载电源 D. 输入端滤波设定值 【答案】C 【解析】软件监视Y0已接通，故应优先排查输出侧接线、公共端和负载电源。 20. 某 PLC 程序下载后，运行时输入 X0 已接通，但对应逻辑未动作。监视发现工程中使用 X10。最可能原因是（ ） A. 输出公共端接错 B. 定时器时基过大 C. 程序未执行转换 D. 输入地址编写错误 【答案】D 【解析】现场接入X0而程序读取X10，输入地址不一致会导致逻辑条件不能成立。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. PLC 的 CPU 只负责存储程序，不参与输入采样和程序运算。（ ） 【答案】错误 【解析】CPU负责输入采样、程序执行、通信处理和输出刷新等核心工作。 22. PLC 的输入继电器 X 一般由外部输入端子的通断状态驱动。（ ） 【答案】正确 【解析】X反映现场输入端子状态，程序通常只读取其触点状态。 23. PLC 的输出继电器 Y 可以直接代表程序中的输出控制结果。（ ） 【答案】正确 【解析】Y由程序运算控制，其状态经输出接口驱动外部负载。 24. 辅助继电器 M 主要用于连接外部按钮和传感器端子。（ ） 【答案】错误 【解析】M是内部软元件，主要用于中间逻辑、保持、联锁等程序控制。 25. 数据寄存器 D 可用于存放计数值、设定值和运算结果。（ ） 【答案】正确 【解析】D属于字软元件，适合保存数值型数据和运算中间结果。 26. GX Works2 新建工程时，PLC 型号选择错误可能影响指令和软元件范围。（ ） 【答案】正确 【解析】不同PLC型号支持的指令、参数和软元件范围可能不同。 27. 梯形图程序输入后无需转换，就一定可以直接写入 PLC 运行。（ ） 【答案】错误 【解析】GX Works2 中梯形图通常需转换并检查无误后，才能下载到PLC。 28. 在线监视只能查看输出继电器，不能查看输入继电器和数据寄存器。（ ） 【答案】错误 【解析】在线监视可查看X、Y、M、T、C、D等多类软元件状态。 29. PLC 的扫描周期越长，输入变化被响应的时间可能越长。（ ） 【答案】正确 【解析】PLC按周期循环执行，扫描周期增大会增加输入变化到输出响应的延迟。 30. 程序中把停止按钮写成常开逻辑，不会影响自保持回路的停止功能。（ ） 【答案】错误 【解析】停止按钮在自保持回路中常用常闭逻辑，写反会造成停止条件失效或异常。 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 31. PLC 内部系统一般由中央处理单元、存储器、输入输出接口和________等部分组成。 【答案】电源 【解析】电源为PLC内部电路提供稳定工作电压，是基本组成部分之一。 32. PLC 采用循环扫描工作方式，通常包括输入采样、程序执行和________三个主要阶段。 【答案】输出刷新 【解析】输出刷新阶段把程序运算结果送到输出映像区和输出接口。 33. 三菱 PLC 中，输入继电器的软元件符号通常用________表示。 【答案】X 【解析】X对应输入继电器，用于表示外部输入端子的状态。 34. 三菱 PLC 中，输出继电器的软元件符号通常用________表示。 【答案】Y 【解析】Y对应输出继电器，用于表示程序控制的输出状态。 35. 三菱 PLC 中，辅助继电器的软元件符号通常用________表示。 【答案】M 【解析】M用于程序内部辅助控制，不直接对应外部输入输出端子。 36. 三菱 PLC 中，数据寄存器的软元件符号通常用________表示。 【答案】D 【解析】D 是三菱 PLC 的数据寄存器软元件符号，属于字元件，常用于保存设定值、当前值、运算结果等数值数据。 37. GX Works2 中，建立工程时应根据实际设备选择 PLC 的系列和________。 【答案】型号 【解析】型号选择会影响工程参数、可用指令和软元件范围。 38. GX Works2 中，梯形图下载到 PLC 前一般应先进行程序________。 【答案】转换 【解析】程序转换用于生成PLC可识别的执行代码并检查基本语法。 39. GX Works2 与 PLC 通信时，需要在连接目标中设置通信方式、端口和________等参数。 【答案】站号 【解析】站号用于识别通信对象，设置错误会导致联机失败。 40. 若定时器时基为 100 ms，设定值 K30 对应的定时时间为________s。 【答案】3 【解析】30×100 ms 为 3000 ms，换算后等于 3 s。 四、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 41. 简述 PLC 内部系统的主要组成及各部分作用。 【答案】（1）中央处理单元执行用户程序，完成逻辑运算和系统控制。 （2）存储器保存系统程序、用户程序和运行数据。 （3）输入输出接口完成现场信号与PLC内部信号的转换。 （4）电源为PLC内部电路提供稳定工作电压。 【解析】本题考查PLC硬件配置基础。答题应围绕CPU、存储器、输入输出接口和电源说明，突出各部分在信号处理和程序执行中的作用。 42. 简述在 GX Works2 中新建并下载一个简单 PLC 工程的基本步骤。 【答案】（1）新建工程，选择正确的PLC系列和型号。 （2）在程序编辑窗口输入梯形图，并进行程序转换和检查。 （3）设置连接目标参数，使计算机与PLC建立通信。 （4）将程序写入PLC，切换运行后进行在线监视和调试。 【解析】本题考查GX Works2基本操作流程。关键是按“建工程、编程序、设通信、写入调试”的顺序表述，不可省略型号选择和程序转换。 43. 某设备按下启动按钮后电动机不能运行，GX Works2 在线监视发现 X0 已接通、Y0 未接通。简述应从程序逻辑角度检查的主要内容。 【答案】（1）检查启动按钮 X0 是否写入正确网络，触点类型是否符合控制要求。 （2）检查停止按钮、热继电器、联锁条件等串联条件是否断开。 （3）检查自保持回路中 M 或 Y 触点地址是否一致，线圈是否被其他程序复位。 （4）检查程序是否已转换并写入当前PLC，运行模式是否正确。 【解析】本题考查在线监视与故障分析。X0已接通而Y0未接通，说明输入侧基本成立，应重点检查梯形图条件链、地址一致性、复位逻辑和程序下载状态。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 44. 题干某装配线分拣工位采用三菱 FX3U 系列 PLC 控制，工程人员准备用 GX Works2 建立工程并完成软元件分配。现场需要接入的输入信号包括：启动按钮 1 点、停止按钮 1 点、急停按钮 1 点、复位按钮 1 点、手动/自动选择开关 1 点、光电检测开关 6 点、气缸前后限位磁性开关 4 点、料满检测开关 2 点、气压检测开关 1 点。输出执行元件包括：输送电动机接触器 2 点、双电控分拣气缸电磁阀 4 点、三色指示灯 3 点、蜂鸣器 1 点、故障复位指示灯 1 点。已知选用 FX3U-32MR/ES 主机时，本体有输入 16 点、输出 16 点；I/O 点数配置按实际点数增加 20% 备用量后向上取整。（1）分别计算该工位输入点数和输出点数的配置需求，并判断 FX3U-32MR/ES 主机本体是否满足要求。（2）若在 GX Works2 中建立工程，应选择的 PLC 系列和主要型号应如何设置？输入、输出软元件宜分别从哪类地址开始分配？（3）若输入点数不足，应说明一种合理的内部系统配置改进方案，并指出下载调试前在 GX Works2 中应完成的两项关键操作。 【答案】（1）输入实际点数公式为：输入实际点数＝按钮及开关点数＋检测开关点数＋限位磁性开关点数＋其他检测点数。代入得：输入实际点数＝5＋6＋4＋2＋1＝18 点。输入配置需求＝输入实际点数×（1＋备用率）＝18×（1＋20%）＝18×1.2＝21.6 点，向上取整为 22 点。输出实际点数公式为：输出实际点数＝接触器点数＋电磁阀点数＋指示灯点数＋蜂鸣器点数＋复位指示点数。代入得：输出实际点数＝2＋4＋3＋1＋1＝11 点。输出配置需求＝输出实际点数×（1＋备用率）＝11×1.2＝13.2 点，向上取整为 14 点。FX3U-32MR/ES 本体输入 16 点小于 22 点，输入不满足要求；输出 16 点大于 14 点，输出满足要求。（2）GX Works2 新建工程时，PLC 系列应选择 FXCPU，主要型号应选择 FX3U。输入软元件宜从 X0 开始按端子顺序分配，输出软元件宜从 Y0 开始按执行元件顺序分配。（3）可在 FX3U-32MR/ES 主机基础上增加 1 个 16 点输入扩展模块，使总输入点数达到 32 点，满足 22 点配置需求并留有备用。下载调试前应完成 PLC 系列和型号确认、程序转换，并正确设置连接目标后再写入 PLC。 【解析】（1）本题应先把现场元件按输入和输出分类，再按备用率计算配置需求。输入点数计算为 5＋6＋4＋2＋1＝18 点，增加 20% 后为 21.6 点，工程配置需按整点数向上取整为 22 点；输出点数计算为 2＋4＋3＋1＋1＝11 点，增加 20% 后为 13.2 点，向上取整为 14 点。与 FX3U-32MR/ES 本体 16 点输入、16 点输出比较，可判断输入点数不足而输出点数满足要求。（2）GX Works2 建立工程时，PLC 系列和型号必须与实际硬件一致，否则会影响软元件范围、指令支持和通信写入。三菱 FX3U 机型通常选择 FXCPU 系列、FX3U 型号，输入继电器使用 X 类软元件，输出继电器使用 Y 类软元件。（3）输入配置不足时，应从 PLC 内部系统配置角度增加输入扩展模块，而不是随意更改程序地址或减少必要检测信号。程序写入前需要完成型号设置、程序转换和连接目标设置，才能保证 GX Works2 工程与 PLC 硬件配置一致并可正常联机调试。 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 $