机电控制与可编程序控制器技术课程形成性考核(四)
2023年秋《机电控制与可编程序控制器技术》形成性考核册(三)
技术作业3一、填空题1．PLC按应用环境分为现场安装和控制室安装两类。
2．PLC控制系统设计追求的目标：简单、经济、可靠和实用。
3．并行和串行是通信中的两种基本通信方式，通常情况下，并行方式用于计算机内部的数据通信，串行方式用于较远距离的通信。
4．计算机通信网络是采用全双工通信方式，使得数据可以同时沿两个方向传输，以提高传输速率。
5. 西门子PLC的PPI通信、MPI通信和PROFIBUS-DP现场总线通信的物理层都是RS-485 ,而且采用都是相同的通信线缆和专用网络接头。
6. 从用户的角度看，PROFIBUS 提供三种通信协议类型：PROFIBUS-FMS.、PROFIBUS-DP 和PROFIBUS-PA。
7. 西门子的RS-485中继器具有信号放大和再生功能，在一条PROFIBUS总线上最多可以安装9 台RS-485中继器。
一个PROFIBUS 网络的一个网段最多32 个站点8. PROFINET IO通信主要用于模块化、分布式控制，通过以太网直接连接现场设备（IO Device）。
9.PROFINET IO通信时，一个IO控制器(IO Controller) 最多可以和512 个IO设备进行点到点通信，按照设定的更新时间双方对等发送数据。
10. S7-1200 CPU与其他S7-300/400/1200/1500 CPU通信可采用多种通信方式，但是常用的、最简单的还是以太网通信。
二、判断题1．选择PLC的硬件系统的时候，需要使I/O接口有一定的冗余。
（✔）2．PLC程序的现场调试指在工业现场的实际调试，也是PLC程序的最后调试。
现场调试的目的是调试通过后，可交给用户使用或试运行。
（✔）3．在PLC的选型时，由于输入输出点数对价格影响不大，因此不必考虑性价比。
（✖）4．并行数据通信常用于远距离的数据传输场合。
通常计算机内部各部件之间的数据交换都采用并行通讯。
（✖）5．PLC与计算机之间多用串行通信。
机电控制与可编程序控制器技术
机电控制与可编程序控制器技术考核说明《机电控制与可编程序控制器技术》是以电工学、微机原理与应用课程为基础，密切结合工程实际的一门专业基础课，是机械设计制造及其自动化专业必修课程。
本课程主要内容包含常用低压电器、电器控制基础、可编程序控制器工作原理、可编程序控制应用、可编程序控制器网络的基本知识。
本课程的任务是使学生掌握现将有关考核的几个问题说明如下：考核对象：电大理工科类机械设计制造及其自动化专业本科生。
考核方式：采用形成性考核和终结性考试相结合的方式。
考核依据：本课程所用教学大纲为2001年审定通过并下发执行的、电大理工科类机械设计制造及其自动化专业本科生《机电控制与可编程序控制器技术》；所用文字教材为王立权等编著的2001年12 月由中央电大出版社出版的《机电控制与可编程序控制器技术》。
本课程考核说明是形成性考核和终结性考试命题的基本依据。
课程总成绩的记分方法：形成性考核成绩在课程总成绩中占20%，终结性考试成绩在课程总成绩中占80%。
课程总成绩为百分制，60分为合格。
形成性考核的要求和形式：形成性考核的形式有平时作业和课程实验。
能够按时、按质、按量完成平时作业和课程实验者方可得满分。
终结性考试的要求和形式：考试要求：本课程以应用为最终目的，考核重点是考察学员是否掌握常用电压电器原理，电器控制系统的基本控制电路及应用，可编程控制器工作原理、等效电路，可编程序控制器应用基础，可编程序控制器网络基础等基本知识，初步掌握可编程序控制器控制系统分析设计的能力。
具体考核要求分为几个层次：掌握：要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用所学的内容分析、初步设计和解答与实际应用相关的问题，能够举一反三。
熟悉：要求学生能够较好地理解和掌握相应内容，并能够进行简单分析和判断。
了解：要求学生能够一般地了解所学内容。
组卷原则：在教学大纲和考核说明所规定的目的、要求和内容范围之内命题。
在教学内容范围之内，按照理论联系实际原则，考察学员对所学知识应用能力的试题，不属于超纲。
机电控制与可编程序控制器技术课程习题分析与详解
4机电控制与可编程序控制器技术课程习题分析与详解（一）1．隔离开关和负荷开关配合使用时，对它们的操作顺序有什么规定？ 答：分闸：应先断开负荷开关，再断开隔离开关。
合闸：应先合上隔离开关，后合上负荷开关。
2．组合开关的结构有什么特点？型号的含义是什么？答：组合开关由动触片、静触片、方形转轴、手柄、定位机构和外壳等部分组成。
它的动、静触片分别叠装在数层绝缘垫板内组成双断点桥式结构。
而动触片又套装在有手柄的绝缘方轴上，方轴随手柄而旋转。
于是每层动触片随方轴转动而变化位置来与静触片分断和接触。
组合开关的顶盖部分由凸轮、弹簧及手柄等零件构成操作机构，这个机构由于采用了弹簧储能，使开关快速闭合及分断。
组合开关的分合速度与手柄的旋转速度无关，有利于灭弧。
组合开关型号的含义如下图所示3．接触器的用途是什么？选择接触器时主要考虑那些技术数据？答：接触器用来频繁地接通和切断主电路或大容量控制电路，它广泛地用于控制电动机和其它电力负载。
选择接触器主要考虑以下技术数据：① 电源种类：交流或直流。
② 主触点额定电压、额定电流。
③ 辅助触点种类、数量及触点额定电流。
④ 励磁线圈的电源种类、频率和额定电压。
⑤ 额定操作频率（次/h ），即允许的每小时接通的最多次数。
4．比较接近式行程开关与机械式行程开关的优缺点。
答：接近式行程开关具有定位精度高、操作频率高、功率损耗小、寿命长、耐冲击振动、耐潮湿、能适应恶劣工作环境等优点。
触刀极数每极触刀额定电流（A ）设计序号组合式刀开关组合开关型号的意义 H Z / -55．比较交、直流电磁铁的特点。
答：交流电磁铁的特点：①励磁电流与衔铁位置有关，当衔铁处于起动位置时，电流最大；当衔铁吸合后，电流就降到额定值。
②吸力与衔铁位置有关，但影响比直流电磁铁小的多，随着气隙的减小，其吸力将逐渐增大，最后将达到1.5~2倍的初始吸力。
直流电磁铁的特点：①励磁电流的大小仅取决于励磁线圈两端的电压及本身的电阻，而与衔铁的位置无关。
《机电控制与可编程序控制器技术》形成性考核册(一)
姓学得名：号：分：机电控制与可编程控制器技术作业1教师签名：一、填空题1．可编程序控制器通过_____数字式_______、_______模拟式_____的输入和输出，控制各类型的机械或生产过程。
2．熔断器主要防止电路的_____短路_______或______过电流______。
3．电磁式接触器主要由______电磁系统______、______触头系统______和灭弧装置和其它部分组成。
4．触点系统分为______主触头______触点和______辅助触头______触点，分别用来直接接通和断开交流主电路和控制电路。
5．.热继电器是利用电流流过发热元件产生热量来使检测元件______受热弯曲______，进而推动机构动作的一种保护电器，主要被用作电动机的长期保护。
二、判断题1．PLC从早期开关量的输入、输出，模拟量的输入、输出，已经发展到能够完成复杂控制功能、通信联网功能的各种控制单元。
（√）2．PLC是专门用来完成逻辑运算的控制器。
（×）3．PLC具有监控和自诊断能力，若发生故障或异常，可及时判断故障原因，并排除故障。
（√）4．由于PLC的可靠性和抗干扰能力较差，所以不能在恶劣的工业环境中应用。
（×5．在工业自动化领域，PLC，DCS与IPC技术正在趋于融合。
（√））6．开启式负荷开关可用于手动频繁的接通和断开带负荷的电路，以及作为线路末端的短路保护。
（√）7．为防止无关人员误操作，在重要场合应选用带钥匙操作的按钮。
（√ 8．选用按钮时，通常停止按钮宜选用绿色；启动按钮优先选用红色。
（× 9．选用按钮时，一钮双用（启动∕停止）可以选用黑、白或灰色按钮。
（√） ） ）10．低压断路器即低压自动空气开关，简称自动开关，可实现电路的短路、过载、失电压 与欠电压的保护，能自动分断故障电路，而且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。
（√）11．熔断器作为短路保护的电器，并接于被保护电路中的。
《机电控制与可编程序控制器技术》形成性考核册(二)202211
技术作业2一、填空题1．PLC控制的等效电路由____________、____________和输出部分组成。
2．模块式结构PLC是将____________单元、____________单元、智能I/O单元、通信单元、电源做成相应的独立模块，各个模块可以插装在____________上，模块之间通过底板上的总线相互联系。
3．PLC系统的存储器主要用于存放系统程序、____________及____________。
4．PLC采用____________的方式工作，其中一次循环可分为6个阶段，即内部处理阶段、通信服务阶段、子诊断阶段、____________阶段、____________阶段和输出处理阶段。
5．西门子S7-1200PLC属于小型机，其中CPU1214C有点输入、10点输出，模拟输入路。
6．S7-1200PLC的指令由____________和____________两部分组成。
7．指令的操作数在PLC的存储器中，此时的操作数由____________和____________组成。
8．位寻址的格式由____________、____________、分隔符及____________四部分组成。
9．字寻址的格式由____________、____________、____________组成。
10．S7-1200中指令的作用是扫描操作数信号的____________。
11．S7-1200中定时器TON指令是____________，其中指令PT端是用来设置____________，PT端设置为T#10s时表示定时时间为____________。
12．通电延时定时器（TON）的输入（IN）电路____________时开始定时，当前值大于等于设定值时，其定时器位变为1状态，其常开触点____________，常闭触点____________。
（注：填写“接通”或“断开”）13．若加计数器的计数复位输入电路（R）____________，计数器被复位，复位后其常开触点____________，常闭触点____________，当前值为0。
机电控制与可编程序控制器技术课程形成性考核(四)
技术作业4一、填空题1．PLC按应用环境分为和控制室安装两类。
2．PLC控制系统设计追求的目标：____________、____________、____________和实用。
3．并行和串行是通信中的两种基本通信方式，通常情况下，____________方式用于计算机内部的数据通信，____________方式用于较远距离的通信。
4．计算机通信网络是采用____________通信方式，使得数据可以同时沿两个方向传输，以提高传输速率。
5．使用PC机运行的STEP7-Micro/MIN软件编程时上载或下载应用程序是应用____________协议实现。
6．通过____________通信模块，可以将S7-200系统连接到工业以太网（IE）中,并能提供Web/E-mail等IT应用。
7．将S7-200连接在电话网上，利用安装在S7-200系统中的____________模块，通过电话网，实现S7-200与远程设备的通信。
8．实现S7-200 CPU通信需要做的工作主要有以下几方面：确立通信方案、____________和____________。
9．采用____________通信方式,S7-200系列PLC的串行通信口完全由用户程序来控制，可与任何通信协议已知的设备通信。
10．自由口模式下，当主机处于STOP方式时，自由口通信被终止，通信口自动切换到正常的____________协议操作。
二、判断题1．选择PLC的硬件系统的时候，需要使I/O接口有一定的冗余。
（）2．PLC程序的现场调试指在工业现场的实际调试，也是PLC程序的最后调试。
现场调试的目的是调试通过后，可交给用户使用或试运行。
（）3．在PLC的选型时，由于输入输出点数对价格影响不大，因此不必考虑性价比。
（）4．并行数据通信常用于远距离的数据传输场合。
通常计算机内部各部件之间的数据交换都采用并行通讯。
（）5．PLC与计算机之间多用串行通信。
最新国家开放大学电大本科《机电控制与可编程序控制器技术》期末题库及答案
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《机电控制与可编程序控制器技术》题库及答案一一、简答题(每小题8分。
共40分)1．比较PLC控制和继电接触器控制的优缺点。
2．PLC基本硬件由哪几部分组成?各部分主要作用是什么?3．输入输出模块中为什么要设光电隔离电路?4．开关量输入单元、输出单元有哪几种类型?各有何特点?5．什么是PLC的输人／输出滞后现象?造成这种现象的原因是什么?可采取哪些措施缩短输入／输出滞后时间?二、读图分析(共20分)下图所示为机床工作台自动往复行程控制的电路，行程开关ST1、ST2分别装在机床床身的两侧需要返回的位置，挡铁装在工作台上。
试分析该电路的工作过程，并说明行程开关ST3、ST4以及接触器KM1和KM2的常闭触点的作用。
三、改错(每小题5分．共10分)找出下列梯形图中的错误，并改正。
常ON继电器18130四、根据梯形图写出梯形图指令(10分)五、设计题(20分】一台三相交流电机驱动机床工作台前后运动，SQl季ⅡSQ2为限位开关，安装在机床前后的预定位置上。
当按下起动按钮SBl，电动机正转，机床工作台向前运行，当运行到终端位置时，装在机床工作台上的挡铁(撞块)碰撞限位开关SQl，电动机反转，机床工作台向后运行，当运行到终端位置时，撞在机床工作台上的挡铁(撞块)碰撞限位开关sQj，电动机反转，机床工作台向前运行，不断往复运动；停机时按下停机按钮SB2，电动机停下来，机床工作停止往复运动。
过载时热继电器FR动作，电动机停止。
按上述工作要求：(1)设计电动机控制主回路；(2)选择PLC，设计PLC控制回路；(3)分配I／0通道；画出梯形图．试题答案及评分标准一、简答题(每小题8分-共40分】1．继电器控制线路的控制作用是通过许多导线与继电器硬连接实现的，控制功能是固定的，而PLC 控制系统的控制作用是通过软件编程实现的，可以通过软件编程改变其控制功能。
《机电控制与可编程控制器技术》考核说明(审定)
中央广播电视大学开放教育课程考核说明课程名称：机电控制与可编程控制器技术学生类别：专升本专业名称：机械设计制造及其自动化启用时间：2013年9月主持教师：孙志娟 编写日期：2013年6月中央广播电视大学考试中心中央广播电视大学开放教育课程考核说明一、有关说明1. 考核对象国家开放大学工科类机械设计制造及其自动化专业本科生。
2. 启用时间从2013年秋季学期开始使用。
3. 考核目标本课程主要内容包含常用低压电器、电器控制基础、可编程序控制器工作原理、可编程序控制器应用、可编程序控制器网络的基本知识。
通过本课程的学习，使学生在熟悉常用低压电器、典型机械电气控制线路的基础上，具备分析、设计和改进一般机械设备电气控制线路的能力；能根据工艺过程和控制要求正确选用可编程序控制器，并完成程序设计。
4. 考核依据本考核说明是以机械设计制造及其自动化专业本科生《机电控制与可编程序控制器技术教学大纲》（2011年1月）和《机电控制与可编程序控制器技术》教材（王立权、中央广播电视大学出版社、2013）为依据而编制的，本考核说明是形成性考核和终结性考试命题的依据。
5. 考核方式及计分方法本课程考核分为两种方式，形成性考核与终结性考试。
图1 本课程考核方式本课程考核成绩统一采用百分制。
形成性考核和终结性考核比例为3∶7。
总成绩60分及以上为合格。
二、考核方式与要求（一）形成性考核1. 考核手段形成性考核包括4次纸质形成性考核作业和1次纸质专题报告，由各地电大根据课程要求组织实施。
2. 考核形式（1）形成性考核作业4次形成性考核作业采用纸质形成性考核册。
要求认真学习，按时、按质、按量的独立完成。
（2）专题报告专题报告的选题可联系本课程实验或工程实际，选择一种典型的可编程序控制器系统进行综合分析。
同一班级中，可按照个人或小组在指导教师的指导下进行选题。
专题报告内容应包括可编程序控制器系统的硬件接线图、PLC控制程序、工作原理、主要技术特点、主要用途、与本课程相关内容的联系等。
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技术作业4
一、填空题
1．PLC按应用环境分为和控制室安装两类。
2．PLC控制系统设计追求的目标：____________、____________、____________和实用。
3．并行和串行是通信中的两种基本通信方式，通常情况下，____________方式用于计算机内部的数据通信，____________方式用于较远距离的通信。
4．计算机通信网络是采用____________通信方式，使得数据可以同时沿两个方向传输，以提高传输速率。
5．使用PC机运行的STEP7-Micro/MIN软件编程时上载或下载应用程序是应用____________协议实现。
6．通过____________通信模块，可以将S7-200系统连接到工业以太网（IE）中,并能提供Web/E-mail等IT应用。
7．将S7-200连接在电话网上，利用安装在S7-200系统中的____________模块，通过电话网，实现S7-200与远程设备的通信。
8．实现S7-200 CPU通信需要做的工作主要有以下几方面：确立通信方案、____________和____________。
9．采用____________通信方式,S7-200系列PLC的串行通信口完全由用户程序来控制，
可与任何通信协议已知的设备通信。
10．自由口模式下，当主机处于STOP方式时，自由口通信被终止，通信口自动切换到正常的____________协议操作。
二、判断题
1．选择PLC的硬件系统的时候，需要使I/O接口有一定的冗余。
（）
2．PLC程序的现场调试指在工业现场的实际调试，也是PLC程序的最后调试。
现场调试的目的是调试通过后，可交给用户使用或试运行。
（）
3．在PLC的选型时，由于输入输出点数对价格影响不大，因此不必考虑性价比。
（）
4．并行数据通信常用于远距离的数据传输场合。
通常计算机内部各部件之间的数据交换都采用并行通讯。
（）
5．PLC与计算机之间多用串行通信。
（）
6．多台PLC之间的数据传送多用并行通信。
（）
7．计算机通信网络是单工通信。
（）
8．RS-232串行通信的传输速率较高，可以远距离传输。
（）
9．PROFIBUS-DP是一种为速度而优化的协议，它是为了在现场控制器（DP主站）和分布式I/O（DP从站）之间的通信而特别设计的。
（）
10．PLC的通信协议定义了主站和从站，网络中的主站和从站互相之间可以发出请求。
（）
11．S7-200系列PLC的点对点通信网络使用PPI协议进行通讯。
（）
12．PPI协议是一个主/从协议，支持一主机多从机连接和多主机多从机连接方式。
（）
13．使用PC机运行的STEP 7-Micro/MIN软件编程时上载或下载应用程序是应用PPI协议实现。
（）
14．PPI和MPI是西门子的内部协议，MPI用于S7-200内部和PC与S7-200的通信，
PPI可以用于S7-200与S7-300之间的通信，因此，PPI的功能比MPI更强。
（）15．西门子S7-200 PLC 通过与计算机连接来进行程序的上传和下载，其使用的接口为RS-485。
（）
16．常用的网络有线传输媒介主要有同轴电缆、双绞线及光缆，其中同轴电缆传输速率最高、传输质量最好。
（）
17．S7-200可以通过CP-243-1 IT通讯处理器的IT功能，可以在全球范围内实现控制器和当今办公环境中所使用的普通计算机之间的连接。
（）
18．PLC处于自由端口通讯模式时可以与可编程设备通讯。
（）
19．采用自由口通信方式，S7-200系列PLC的串行通信口完全由用户程序来控制，可与任何通信协议已知的设备通信。
（）
20．两个PLC之间的自由口通信主要是通过设置控制字节SMB30或SMB130来实现的。
（）
三、简答题
1．PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的，PLC控制系统设计的基本内容包括什么？
1）选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器、信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。
（2）PLC的选择。
选择PLC，应包括机型的选择、容量的选择、I／O模块的选择、电源模块的选择等。
（3）分配I／O点，绘制I／O连接图。
（4）设计控制程序。
包括设计梯形图、语句表或控制系统流程图。
（5）必要时还需设计控制台（柜）。
（6）编制控制系统的技术文件。
包括说明书、电器元件明细表等。
2．对于PLC机型的选择主要考虑哪几方面？
（1）PLC的类型；（2）输入输出模块；（3）电源；（4）存储器；（5）经济性考虑
3.S7-200系列PLC的通信协议有哪些?分别适用于什么场合？
（1）点对点接口协议（PPI）：是一种主从协议，主站靠PPI协议管理的共享连接来与从站通信。
（2）多点接口协议（MPI）：用于建立小型的通信网络。
（3）过程现场总线协议（PROFIBUS）：通常用于实现与分布式I/O的高速通信。
（4）用户定义协议（自由口模式）：用于与任何已知协议的智能设备通信。
四、设计题
1．一台三相交流电动机按以下顺序启动和停车：按启动按钮SF1后，电动机先运转10s，然后停止5s，重复此动作3次后停止运转；按下紧急停机按钮SF2，无论电动机处于何种运动状态，电动动机急停；过载时热继电器BB动作，电动机停止。
按上述工作要求按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配I/O通道；（2）画出PLC的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。
2．两台三相交流电动机M1、M2按以下顺序启动和停车：按启动按钮SF1，M1电动机起动，过5秒后M2电动机起动；按停止按钮SF2，电动机M1、M2停止；若M1电动机过载，则电动机M1、M2停止；若电动机M2过载则仅电动机M2停机。
按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配I/O通道；（2）画出PLC的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。
3．在某机械装置上装有两台三相交流电动机M1、M2，进行关联控制：当按下正向启动按钮SF2，M1正转；当按下反向启动按钮SF3，M1反转；只有当M1运行时，并按下启动按钮SF4，M2才能运行，M2为单向运行；两台电动机有同一个按钮SF1控制停止；BB1和BB2是热继电器，分别控制M1、M2过载停转。
按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配I/O通道；（2）画出PLC的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。
4．在某机械装置上装有两台三相交流电动机M1、M2进行顺序控制：要求按下启动按钮SF1时，两台电动机同时启动；按下停止按钮SF2，M1停止，M2延迟10 s后自动停止；并且要求按钮SF3能够点动控制M2；BB1和BB2是热继电器，分别控制M1、M2过载停转。
按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配I/O通道；（2）画出PLC的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。