第1卷 初识可编程控制器——PLC基础与编程语言 山东省（春季高考）《PLC技术及应用》（高教版·第2版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第1卷 初识可编程控制器——PLC基础与编程语言 单元过关卷《电器及PLC控制技术》电气技术类 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3分，共60分） 1. 以下哪种通信协议不属于FX系列PLC的标准通信选项（ ） A. Modbus TCP B. Ethernet/IP C. DeviceNet D. PROFIBUS DP 【答案】C 【解析】DeviceNet不属于FX系列PLC的标准通信选项。 2. N：N网络的参数设置包括（ ） A. 通信介质和通信速率 B. PLC的型号和外设的型号 C. 数据位数和校验方式 D. 通信密码和通信地址 【答案】A 【解析】正确答案是A。N：N网络的参数设置包括通信介质和通信速率 ，这些参数需要根据具体的通信需求进行设置。 3. 在FX系列PLC中，N:N网络中的站号用于（ ） A. 区分不同的PLC设备 B. 指定不同的网络编号 C. 设置通信速度 D. 配 置通信方式 【答案】A 【解析】FX系列PLC中的N:N网络中的站号用于区分不同的PLC设备，每个PLC设备都需要设置一个独特的站号，以便在网络中进行识别和通信。 4. 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. 以太网 C. USB D. RS485 【答案】D 【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）；B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。 5. PLC的输入信号通常来 自 于（ ） A. 传感器 B. 电动机 C. 接触器 D. 继电器 【答案】A 【解析】传感器可以将物理量转换为电信号，作为 PLC 的输入信号。 6. 在PLC的输入和输出装置中，以下哪种装置用于将模拟信号转换为数字信号（ ） A. 继电器 B. 安全器件 C. 开关 D. 模块化转换器 【答案】D 【解析】模块化转换器（ADC）用于将模拟信号转换为数字信号，以便PLC进行处理。 7. Z 元件与 V 元件的共同特性是（ ） A. 都属于定时器元件 B. 都需要外接硬件电路才能工作 C. 都只能在程序的特定段使用 D. 都可作为变址寄存器实现地址偏移 【答案】D 【解析】V 和 Z 元件均为变址寄存器，核心共同特性是能通过存储的数值实现其他软元件地址的偏移（如 D200+Z1），A 选项 “定时器元件” 错误，定时器通常用 T 表示；C 选项 “只能在特定段使用” 错误，二者在程序中可根据需求灵活使用；B 选项 “需要外接硬件电路” 错误，V、Z 是 PLC 内部软元件，无需外接硬件。 8. S7-200 PLC 的输出模块通常有几种类型（ ） A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种 【答案】B 【解析】S7－200 PLC的输出模块通常有继电器输出和晶体管输出两种类型。 9. 下列哪种并行通信模式适用于只有一个发送方和一个接收方的情况（ ） A. 广播通信 B. 点对点通信 C. 集合通信 D. 组播通信 【答案】B 【解析】点对点通信模式适用于只有一个发送方和一个接收方的情况，是最简单的通信模式之一。 10. PLC工作的主要特点是（ ） A. 并行工作 B. 循环扫描 C. 随机工作 D. 中断工作 【答案】B 【解析】PLC 采用循环扫描的工作方式，按顺序依次执行程序。 11. 以下哪种不是常见的PLC输入信号类型（ ） A. 数字信号 B. 模拟信号 C. 脉冲信号 D. 光纤信号 【答案】D 【解析】光纤信号不是常见的PLC输入信号类型，常见的包括数字信号、模拟信号和脉冲信号。 12. 在PLC的工作过程中，哪个阶段会读取输入端子的状态（ ） A. 程序执行阶段 B. 输入采样阶段 C. 输出刷新阶段 D. 系统初始化阶段 【答案】B 【解析】输入采样阶段是PLC工作过程的第一个阶段，在此阶段，PLC会逐个读取所有输入端子的当前状态，并将其存入输入映像寄存器中，后续程序执行阶段以此为依据。 13. PLC系统的电源模块主要负责什么（ ） A. 管理PLC的网络连接 B. 为PLC提供电源 C. 控制程序的执行顺序 D. 处理逻辑运算 【答案】B 【解析】PLC系统的电源模块主要负责为PLC提供电源和管理电源供应。 14. 若一个交通信号灯控制系统有3个信号灯（红、绿、黄）和2个车辆检测传感器，其I/O点数至少为（ ）​ A. 3​ B. 2​ C. 5​ D. 6​​ 【答案】C 【解析】3个信号灯为输出点，2个传感器为输入点，I/O点数=输入点数+输出点数=2+3=5，所以选C。​ 15. 以下哪个参数不是N:N网络的关键参数（ ） A. 网络号 B. 站号 C. IP地址 D. 通信速度 【答案】C 【解析】在N:N网络中，关键参数包括网络号（用于区分不同的网络）、站号（用于区分不同的设备）和通信速度（用于确定数据传输速率）。而IP地址不属于N:N网络的关键参数，它更多地用于网络中的设备进行通信和连接。 16. 以下哪个部件用于将内部处理信号转换为外部控制信号（ ） A. 输出模块 B. 输入模块 C. 中央处理器（CPU） D. 电源模块 【答案】A 【解析】PLC系统的输出模块用于将内部处理信号转换为外部控制信号。 17. PLC的控制程序设计是根据什么来编写具体的控制逻辑程序（ ） A. 生产流水线的需求和控制要求 B. PLC的硬件电路设计和I/O线图设计 C. 控制程序的调试和PLC软件的性能测试 D. PLC的操作面板设计和控制程序的优化 【答案】A 【解析】PLC的控制程序设计是根据生产流水线的需求和控制要求，编写具体的控制逻辑程序。 18. 指令语表用于（ ） A. 描述指令的用途和功能 B. 列示指令的执行顺序 C. 记录指令的操作代码 D. 分析指令的执行结果 【答案】C 【解析】指令语表用于记录指令的操作代码，包括指令的类型、参数和执行顺序等，以便在控制程序中正确地执行指定的操作。 19. PLC中负责接收现场按钮、开关等输入信号，并按照程序进行逻辑运算的核心部件是（ ） A. 输入接口模块 B. 通信接口模块 C. 输出接口模块 D. 中央处理单元 【答案】D 【解析】中央处理单元负责执行用户程序并进行逻辑运算，是PLC完成控制处理的核心部件。输入接口模块用于接收现场信号，输出接口模块用于驱动负载，通信接口模块用于数据通信。 20. 结构化文本（ST）的语法类似于哪种编程语言（ ） A. C语言 B. 汇编语言 C. 梯形图 D. 功能块图 【答案】A 【解析】结构化文本是一种高级文本编程语言，其语法类似于Pascal或C语言，具有丰富的数据类型和控制语句，适合进行复杂的逻辑运算、数据处理和算法实现。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. PLC是一种用于模拟信号处理的设备，可以实现连续变化的算术运算。（ ） 【答案】错误 【解析】PLC主要处理数字信号，实现逻辑控制和顺序控制，而非模拟信号处理。 22. 定点呼叫控制是通过逻辑控制器（PLC）进行逻辑判断和控制输出的。（ ） 【答案】正确 【解析】正确。定点呼叫控制通常使用PLC进行逻辑判断和控制输出。 23. PLC 是指“Programmable Logic Controller”的缩写。（ ） 【答案】正确 【解析】PLC是可编程逻辑控制器的缩写，用于自动化控制系统中的逻辑运算和控制任务。 24. FX系列PLC的程序存储结构包括输入模块、中央处理器和输出模块。（ ） 【答案】正确 【解析】正确，程序存储结构包括这三部分，输入模块接收信号，中央处理器处理逻辑，输出模块控制输出。 25. 输入单元和输出单元在数量上是一样的，一一对应的。（ ） 【答案】错误 【解析】输入单元和输出单元的数量可以不一样，根据实际需求进行配 置。 26. 数据寄存器在PLC程序中用来存储程序的源代码。 （ ） 【答案】错误 【解析】数据寄存器用来存储运行时产生的数据，不是用来存储程序源代码的。 27. PLC的用户程序执行过程中，PLC会对输入信号的稳定时间进行要求，以保证输入信号的准确性和稳定性。（ ） 【答案】正确 【解析】稳定的输入信号对于✓执行程序非常重要。 28. 梯形图是PLC常用的编程语言之一，其图形符号和连接关系用于表示控制逻辑。（ ） 【答案】正确 【解析】梯形图采用触点、线圈等符号表示继电器控制逻辑，是PLC常用的编程语言之一。程序中的连接关系能够反映输入条件与输出动作之间的逻辑关系。 29. 常见的PLC通信介质包括：串行通信和并行通信。（ ） 【答案】正确 【解析】常见的PLC通信介质包括：串行通信和并行通信。 30. PLC程序可以用Ladder Diagram（梯形图）以外的语言编写。 （ ） 【答案】正确 【解析】PLC（可编程逻辑控制器）的编程语言并非仅限于梯形图（Ladder Diagram）。根据工业标准和实际应用，PLC支持多种编程语言，包括但不限于：梯形图（LAD）：最常用、最直观，适合电气工程师和初学者。语句表（STL）：基于助记符的文本语言，适合高级用户。功能块图（FBD）：以图形化块表示功能，适合复杂逻辑和算法。结构化文本（ST）：类似Pascal的高级文本语言，适合实现复杂数学或控制算法。顺序功能图（SFC）：用于描述顺序控制流程，适合流程控制类应用。因此，PLC程序完全可以用梯形图以外的语言编写，如结构化文本、功能块图、语句表等。现代PLC系统（如三菱Q系列）甚至允许在同一项目中混合使用多种语言，以适应不同控制需求。题干陈述“PLC程序可以用Ladder Diagram（梯形图）以外的语言编写”是正确的。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. N：N网络的特点。 【答案】（1）采用RS-485通信传输标准。（2）最多连接8台PLC，1 台为主机，其他为从机。（3）采用FX2N-485-B C通信模块，通信距离最大为50m。 采用FXON-485-ADP 模块最大通信距离可达500 m。（4）采用设置通信模式（3种）的方法，确定可供数据交换的共享区域。 【解析】N：N网络的特点 32. 简述PLC故障诊断中“先外部后内部、先硬件后软件”的原则含义。 【答案】①“先外部后内部”：先排查PLC外部设备及线路问题，如电源电压、负载状态、接线松动、外部传感器/执行器故障等，再检查PLC内部模块（如CPU、IO模块）是否损坏，因为外部故障占比更高且排查更简便；②“先硬件后软件”：先确认硬件回路（电源、接线、模块）正常，再检查PLC程序逻辑是否存在错误（如指令错误、逻辑冲突、参数设置不当），避免因硬件问题误判为软件故障，提高诊断效率。 【解析】考查先外部后内部、先硬件后软件”的原则 33. 当PLC输出端无动作时，写出至少3个排查步骤。 【答案】①观察状态：检查PLC运行指示灯是否正常，若异常先排查电源及CPU模块；②程序检查：通过编程软件监控输出点状态，若程序中输出为“1”但实际无动作，说明硬件问题；③线路测量：用万用表测量输出端子与公共端之间的电压，若无电压则检查输出模块或触点；④负载排查：断开负载，单独测量输出端，若恢复正常则为负载短路或过载；⑤替换测试：用正常输出模块替换疑似故障模块，验证是否为模块损坏。 【解析】排查PLC输出端无动作时，应按照“运行状态—程序状态—输出线路—负载—模块”的顺序逐步定位。首先检查PLC电源、CPU运行指示灯及故障指示，确认PLC处于正常运行状态；其次利用编程软件监控程序中的输出点状态，判断故障是在控制逻辑、输出点驱动还是外部回路。若程序输出为“1”而现场无动作，应继续检查输出端子与公共端之间的电压及接线。若输出端无电压，应重点检查输出模块、电源公共端、保险及触点；若输出端电压正常而负载不动作，则应检查负载、接线、短路、过载及执行器本身。断开负载进行单独测量，可帮助区分输出模块故障和负载故障；必要时可用正常模块替换测试，以进一步确认模块是否损坏。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某控制系统需要12点数字量输入、30点数字量输出、7点模拟量输入和2点模拟量输出。试问：（1）可以选用哪种主机型号？（2）如何选择扩展模块？（3）各模块按什么顺序连接到主机？（4）主机和各模块的地址如何分配？ 【答案】（1）主机型号：CPU224（14点数字量输入、10点数字量输出）。 （2）扩展模块：EM221（8点数字量输入）×1；EM222（8点数字量输出）×3；EM231（4路模拟量输入）×2；EM232（2路模拟量输出）×1。CPU224本体与扩展模块合计可提供22点数字量输入、34点数字量输出、8路模拟量输入和2路模拟量输出，能够满足要求。其中模拟量输入实际使用7路，剩余1路备用；数字量输入也有余量。 （3）连接顺序：主机CPU224 → EM221 → EM222×3 → EM231×2 → EM232，各模块通过扩展总线依次连接。 （4）地址分配：CPU224本体输入为I0.0～I1.5，共14点；EM221输入为I2.0～I2.7，共8点。CPU224本体输出为Q0.0～Q1.1，共10点；3个EM222输出依次为Q2.0～Q2.7、Q3.0～Q3.7、Q4.0～Q4.7，共24点。两个EM231的模拟量输入依次分配为AIW0、AIW2、AIW4、AIW6和AIW8、AIW10、AIW12、AIW14，其中实际使用前7路。EM232的两个模拟量输出分配为AQW0和AQW2。 【解析】CPU224本体具有14点数字量输入和10点数字量输出，已经覆盖12点数字量输入的需求。为满足30点数字量输出，需额外增加至少20点输出，采用3个EM222，每个8点输出，可增加24点，使总输出达到34点。配置1个EM221后，数字量输入总数为22点，虽有余量但能够满足要求。7点模拟量输入需要配置两个4路模拟量输入模块，共提供8路；2点模拟量输出配置1个EM232即可满足。所选扩展模块共7个，按题述顺序连接在CPU224之后。S7-200数字量地址通常按模块连接顺序连续分配，因此CPU本体占用I0.0～I1.5和Q0.0～Q1.1，后续EM221占用I2.0～I2.7，3个EM222依次占用Q2.0～Q2.7、Q3.0～Q3.7和Q4.0～Q4.7。模拟量输入和输出分别按字地址分配，两个EM231依次使用AIW0～AIW6和AIW8～AIW14，EM232使用AQW0和AQW2。由于实际只需要7路模拟量输入，第二个EM231的最后一路可作为备用。 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 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第1卷 初识可编程控制器——PLC基础与编程语言 单元过关卷《电器及PLC控制技术》电气技术类 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3分，共60分） 1. 以下哪种通信协议不属于FX系列PLC的标准通信选项（ ） A. Modbus TCP B. Ethernet/IP C. DeviceNet D. PROFIBUS DP 2. N：N网络的参数设置包括（ ） A. 通信介质和通信速率 B. PLC的型号和外设的型号 C. 数据位数和校验方式 D. 通信密码和通信地址 3. 在FX系列PLC中，N:N网络中的站号用于（ ） A. 区分不同的PLC设备 B. 指定不同的网络编号 C. 设置通信速度 D. 配 置通信方式 4. 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. 以太网 C. USB D. RS485 5. PLC的输入信号通常来 自 于（ ） A. 传感器 B. 电动机 C. 接触器 D. 继电器 6. 在PLC的输入和输出装置中，以下哪种装置用于将模拟信号转换为数字信号（ ） A. 继电器 B. 安全器件 C. 开关 D. 模块化转换器 7. Z 元件与 V 元件的共同特性是（ ） A. 都属于定时器元件 B. 都需要外接硬件电路才能工作 C. 都只能在程序的特定段使用 D. 都可作为变址寄存器实现地址偏移 8. S7-200 PLC 的输出模块通常有几种类型（ ） A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种 9. 下列哪种并行通信模式适用于只有一个发送方和一个接收方的情况（ ） A. 广播通信 B. 点对点通信 C. 集合通信 D. 组播通信 10. PLC工作的主要特点是（ ） A. 并行工作 B. 循环扫描 C. 随机工作 D. 中断工作 11. 以下哪种不是常见的PLC输入信号类型（ ） A. 数字信号 B. 模拟信号 C. 脉冲信号 D. 光纤信号 12. 在PLC的工作过程中，哪个阶段会读取输入端子的状态（ ） A. 程序执行阶段 B. 输入采样阶段 C. 输出刷新阶段 D. 系统初始化阶段 13. PLC系统的电源模块主要负责什么（ ） A. 管理PLC的网络连接 B. 为PLC提供电源 C. 控制程序的执行顺序 D. 处理逻辑运算 14. 若一个交通信号灯控制系统有3个信号灯（红、绿、黄）和2个车辆检测传感器，其I/O点数至少为（ ）​ A. 3​ B. 2​ C. 5​ D. 6​​ 15. 以下哪个参数不是N:N网络的关键参数（ ） A. 网络号 B. 站号 C. IP地址 D. 通信速度 16. 以下哪个部件用于将内部处理信号转换为外部控制信号（ ） A. 输出模块 B. 输入模块 C. 中央处理器（CPU） D. 电源模块 17. PLC的控制程序设计是根据什么来编写具体的控制逻辑程序（ ） A. 生产流水线的需求和控制要求 B. PLC的硬件电路设计和I/O线图设计 C. 控制程序的调试和PLC软件的性能测试 D. PLC的操作面板设计和控制程序的优化 18. 指令语表用于（ ） A. 描述指令的用途和功能 B. 列示指令的执行顺序 C. 记录指令的操作代码 D. 分析指令的执行结果 19. PLC中负责接收现场按钮、开关等输入信号，并按照程序进行逻辑运算的核心部件是（ ） A. 输入接口模块 B. 通信接口模块 C. 输出接口模块 D. 中央处理单元 20. 结构化文本（ST）的语法类似于哪种编程语言（ ） A. C语言 B. 汇编语言 C. 梯形图 D. 功能块图 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. PLC是一种用于模拟信号处理的设备，可以实现连续变化的算术运算。（ ） 22. 定点呼叫控制是通过逻辑控制器（PLC）进行逻辑判断和控制输出的。（ ） 23. PLC 是指“Programmable Logic Controller”的缩写。（ ） 24. FX系列PLC的程序存储结构包括输入模块、中央处理器和输出模块。（ ） 25. 输入单元和输出单元在数量上是一样的，一一对应的。（ ） 26. 数据寄存器在PLC程序中用来存储程序的源代码。 （ ） 27. PLC的用户程序执行过程中，PLC会对输入信号的稳定时间进行要求，以保证输入信号的准确性和稳定性。（ ） 28. 梯形图是PLC常用的编程语言之一，其图形符号和连接关系用于表示控制逻辑。（ ） 29. 常见的PLC通信介质包括：串行通信和并行通信。（ ） 30. PLC程序可以用Ladder Diagram（梯形图）以外的语言编写。 （ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. N：N网络的特点。 32. 简述PLC故障诊断中“先外部后内部、先硬件后软件”的原则含义。 33. 当PLC输出端无动作时，写出至少3个排查步骤。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某控制系统需要12点数字量输入、30点数字量输出、7点模拟量输入和2点模拟量输出。试问：（1）可以选用哪种主机型号？（2）如何选择扩展模块？（3）各模块按什么顺序连接到主机？（4）主机和各模块的地址如何分配？ 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 $