国家开放大学机电控制与可编程序控制器技术试题Word文档格式.docx
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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。
12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。
请你设计一个满足要求的梯形图程序。
选西门子S7-200的PLC(也可以选其它型号PLC)
13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(),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。
受热弯曲
14、选用按钮时,一钮双用(启动∕停止)可以选用黑、白或灰色按钮。
15、交流电磁铁适用于动作频繁或工作平稳可靠的执行机构。
16三相异步电动机Y-Δ形降压启动控制线路如下图所示,时间继电器KF的延时时间为T。
请仔细阅读下图,说明电路中FA和BB的作用,并分析该电路的工作过程。
(1)FA是熔断器,当电路发生过载或短路故障时,熔体电流超过某一数值,就会导致熔体熔断,从而断开电路起保护作用;
BB是热继电器,主要是对电动机起过载保护、断相保护,电流不平衡运行保护的作用。
(2)合上开关QA0,按下启动按钮SF2,交流接触器QA1、QA3线圈得电吸合,同时,得电延时时间继电器KF线圈也得电,QA1三相主触点接通电机绕组电源,QA3三相主触点将Y点短接,电动机接成Y形减压启动;
经过KF延时,KF串接在QA3回路中的延时断开的常闭触点断开,使QA3线圈断电释放,电动机绕组Y接断开;
同时,KF串接在QA2回路中的常开触点闭合,使QA2线圈得电吸合,QA2三相主触点闭合,将三相绕组短接起来形成Δ形正常全压运行。
启动过程结束,欲停止,则按下停止按钮SF1即可。
17比较接近式行程开关与机械式行程开关的优缺点。
接近式行程开关具有外形结构多样,技术性能优良,拆装方便,使用灵活,动作可靠等优点;
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。
18今有两台电动机,每次只允许一台运转且一台只需单方向运转,另一台要求能正反转。
两台电动机都要求有短路保护和过载保护,试画出其电路。
如图所示。
电动机M2可单向运行,KM3为其控制接触器;
电动机M3可正反转运行,KM1和KM2分别为正、反转接触器。
19PLC主要特点有哪些?
PLC的发展趋势如何?
可靠性高,通用性强,使用灵活性、方便,编程简单。
PLC的发展有两个主要趋势。
其一是向体积更小、速度更快、高可靠性高、功能更强、价格更低的小型PLC方向发展;
其二是向功能大型化、网络化、良好兼容性和多功能方向发展。
20进行系统配置时有那些方法?
具体含义是什么?
1)类比法,通过相同规模系统的类比,大致确定可选用的厂家产品及机型。
2)估算法,估算I/O点数及模拟量路数,并确定要选用的机型。
3)计算法,依完整性原则计算所需的模块数。
这里可能有多个方案,那就应计算出各个方案的结果。
4)计算各个方案的投入费用,并依经济性原则选其中最优者。
21高密度单元有哪些型号,与标准I/O单元有何区别?
高密度I/O单元不使用所在的槽号所分配到得通道,而是根据设置的I/O号分配IR030~IR049中的通道。
对于32点的单元,每个单元分配2个通道,对于64点的单元,每个单元分配4个通道。
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22定时器的输入条件为ON的时间小于其设定值SV设定的时间,其输出能否为ON?
为什么?
若利用通道作为定时器的SV,改变后的SV在什么情况下才能有效?
TIM是以0.1s为单位计时的,其设定值SV的范围为0-9999,具有0.1s的精确度。
定时器的输出为ON的条件是定时时间到且输入为ON,当其输入为OFF时,输出为OFF,定时器复位,下次定时从SV开始计时。
2300000、00001、00002、00003四个输入端,每当有两个输入“1”,另两个输入“0”时,输出01000就接通。
设计梯形图。
24何谓网桥、网关?
OMRON的FA网络之间怎样实现互连?
在OMRONFA网络中,通过在同一台PLC上安装多个通信单元来实现网络之间的互连,使用网桥连接同类的网络,使用网关连接不同种类的网络。
CS1、CV机可以起到网桥和网关的作用。
尽管机上可以安装两个通信单元,但机不具备网桥或网关的功能,即不能通过机实现不同网络节点间的直接通信,但可以通过该机运行程序来交换两个网络的数据。
25写出下图中的梯形图的语句表。
a:
b:
26分拣大、小球的机械装置如下图所示。
工作顺序是:
手臂在左上点(原点),ST2、ST3闭合,按一下启动按钮,手臂向下运动,碰到下端限位开关ST1时,停止下行;
手伸出,碰到球时,压力继电器闭合,手动停止;
电磁铁吸住球1秒后,手开始缩回,缩回到位的时间为0.5秒;
手臂上行,碰到上端限位开关ST2时,停止上行;
右行,行至右端光电开关GK1(抓小球)或GK2(抓大球)处,停止右行,电磁铁释放球;
1秒后,左行,至左端限位开关ST3处,停止左行。
再次下行。
如此循环,直到按一下停止按钮,机械手完成最后一次循环后,停止在原点。
抓住小球时,极限开关ST4闭合,抓住大球时,极限开关ST4不闭合。
分配I/O点,画出功能表图,设计出梯形图。
27FTP的功能是什么?
文件传输协议FTP支持以太网中的上位机读写PLC内存卡中的文件。
内存卡有RAM、EPROM、EEPROM等类型,插在PLC的CPU单元上。
FTP基于客户-服务器模式,由客户向服务器发出文件操作指令。
以太网单元不支持FTP客户功能,仅可作为FTP服务器。
28以太网中的节点如何从FINS节点地址转换为IP地址?
以太网通信使用IP地址,而FINS通信使用FINS节点号。
因此,以太网单元应能在IP地址和FINS节点号之间进行转换。
地址转换方法由用户在Ethernet单元的系统设置中指定,有下列三种方法:
(1)自动转换
地址自动转换利用FINS节点号作为IP地址主机号进行转换。
目标节点的IP地址通过本地以太网单元的IP地址和子网模相“与”再与目标节点FINS节点号相“或”计算出来。
目标节点IP地址=(本地IP地址AND子网模)+目标节点FINS节点号
(2)IP地址表
IP地址表可以在FINS节点号和IP地址之间转换。
IP地址表用编程设备,如CVSS进行设置。
例如:
IP地址表中有下面的记录
FINS节点号:
11
IP地址:
150.31.2.83
有了这种对应关系,去节点#11的FINS信息会发送到IP地址150.31.2.83的节点。
(3)复合地址转换
自动转换和IP地址表一起使用,首先使用IP地址表,如果需要的节点号不包括在表里,IP地址改用自动转换方式计算出来。
29哪些PLC可以入以太网?
以太网的功能有哪些?
以太网中的PLC节点有三种类型:
CS1机、CV机和C200H机。
CS1机、CV机上分别安装Ethernet单元CS1W-ETN01、CV500-ETN01。
而在C200H上则要安装PLC卡单元C200HW-PCU01,并在PLC卡上插上市售的以太网卡,除此之外,C200H的CPU单元上还要插上通信板C200HW-COM01/04,并用总线连接单元把PLC卡与通信板连接起来。
以太网的主要功能有:
FINS通信、FTP服务、Socket服务。
30什么是配置器?
它的作用是什么?
配置器是在一台个人计算机上运行的应用软件,而该计算机是作为CompoBus/D网的一个节点。
在计算机上要安装专用的ISA板3G8F5-DRM21或专用的PCMCIA卡3G8E2-DRM21。
当使用下述任意功能时,要使用配置器:
(1)用户设定远程I/O分配;
(2)在同一台PLC上安装一个以上的主单元;
(3)在同一个网络中连接多个主单元;
(4)设定通信参数。
31路径表包括几种形式?
在信息通信中起什么作用?
路径表包括本地网络表、中继网络表。
本地网络表提供了安装在PLC上的通信单元的单元号和所属网络的地址。
中继网络表要包括三项内容:
终点网络(EndNetwork)、中继网络(RelayNetwork)和中继节点(RelayNode)。
终点网络是与本地PLC不直接连接的网络,中继节点、中继网络是本地PLC去终点网络时,数据必须送至的第一个节点和网络地址。
由路径表可以确定本地PLC经中继节点至最终节点通信的路径。
跨网进行信息通信或远距离编程/监控时必须对每一个节点建立路径表。
32远距离编程和监控有什么限制条件?
在ControllerLink网中,一台连接在机或CV机CPU单元上的编程设备,可以对本地网络上的同类PLC进行编程和监控。
例如,如果编程设备连接在CV系列PLC上,则只能对网络中的CV系列PLC进行编程和监控。
在互连网络中,一台连接在CV机CPU单元上的编程设备可以利用CV系列PLC网桥或网关的作用,对另一个相同或不同种类的网络中的一台CV机进行编程和监控,但远程网络上的其它种类PLC不能被编程和监控。
连接在机上的编程设备不能对远程网络上的节点进行编程和监控。
33什么是FINS通信协议?
如何使用?
FINS通信协议是由OMRON开发、用于工厂自动化控制网络的指令/响应系统。
FINS通信除用于ControllerLink网,还用于CompoBus/D、SYSMACLink、SYSMACNET、Ethernet等网络以及网络之间的通信。
在PLC的用户程序里,不需要复杂的编程,使用FINS指令,就能够读写另一个PLC数据区内容,甚至控制其运行。
CS1系列、CV系列PLC是在程序中执行CMND指令来发送FINS信息的。
34信息通信指令有哪几种?
功能是什么?
用于各种PLC的信息通信指令如下:
C200H:
SEND(90)、RECV(98)
CV:
SEND(192)、RECV(193)、CMND(194)
CS1:
SEND(90)、RECV(98)、CMND(490)
SEND:
//数据发送指令。
在程序执行该指令时,把本地PLC(源节点)数据区中指定的一段数据,送到指定(目标)节点PLC数据区的指定位置。
RECV:
数据接收指令。
在程序执行该指令时,把指定(源)节点PLC数据区中指定的一段数据,读到本地(目标)节点的PLC并写入数据区的指定位置。
CMND:
//发送FINS指令的指令,用于CV、CS1系列PLC。
在程序执行该指令时,可以向指定节点发送FINS指令,读写指定节点PLC的存储区、读取状态数据、改变操作模式以及执行其它功能。
35ControllerLink网的节点有哪几种类型?
各做怎样的配置?
ControllerLink网的节点有CQM1H、C200HX/HG/HE(C200H)、CS1系列、CV系列PLC和个人计算机。
网络中的每个节点需安装相应的通信单元,PLC上安装ControllerLink(CLK)单元,个人计算机在扩展槽上插上ControllerLink(CLK)支持卡。
C200H机上安装CLK单元时,PLC的CPU单元上应插上通信板C200HW-COM01/04,并用总线连接单元C200HW-CE001把CLK单元和通信板连接起来。
36工业局域网常用的网络拓扑结构有哪几种?
各有什么特点?
常用的网络拓扑结构有三种:
星形、总线形和环形。
(1)星形结构
这种结构有中心节点,网络上其它节点都与中心节点相连接。
通信由中心节点管理,任何两个节点之间通信都要经过中心节点中继转发。
这种结构的控制方式简单,但可靠性较低,一旦中心节点出现故障,整个系统就会瘫痪。
(2)总线形结构
所有节点连接到一条公共通信总线上。
任何节点都可以在总线上传送数据,并且能被总线上任一节点所接收。
这种结构简单灵活,容易加扩新节点,甚至可用中继器连接多个总线。
节点间通过总线直接通信,速度快、延迟小。
某个节点故障不会影响其它节点的工作,可靠性高。
但由于所有节点共用一条总线,总线上传送的信息容易发生冲突和碰撞,出现争用总线控制权、降低传输效率等问题。
(3)环形结构
在环上数据按事先规定好的一个方向从源节点传送到目的节点,路径选择控制方式简单。
但由于从源节点到目的节点要经过环路上各个中间节点,某个节点故障会阻塞信息通路,可靠性差。
37据传送中常用的校验方法有哪几种?
(1)奇偶校验(ParityCheck)
奇偶校验可以检验单个字符的错。
发送端在每个字符的最高位之后附加一个奇偶校验位。
这个校验位可为“1”或“0”,以便保证整个字符为“1”的位数是奇数(称奇校验)或偶数(称偶校验)。
发送端按照奇或偶校验的原则编码后,以字符为单位发送,接收端按照相同的原则检查收到的每个字符中“1”的位数,如果为奇校验,发送端发出的每个字符中“1”的位数为奇数,若接收端收到的字符中“1”的位数也为奇数,则传输正确,否则传输错误。
偶校验方法类似,不再赘述。
(2)循环冗余校验CRC(CyclicRedundancyCheck)
CRC校验以二进制信息的多项式表示为基础。
它的基本思想是,在发送端给信息报文加上CRC校验位,构成一个特定的待传报文,使它所对应的多项式能被一个事先指定的多项式除尽。
这个指定的多项式叫作生成多项式G(x)。
G(x)由发送方和接受方共同约定。
接受方收到报文后,用G(x)来检查收到的报文。
如果用G(x)去除收到的报文多项式,可以除尽就表示传输无误,否则说明收到的报文不正确。
CRC校验具有很强的检错能力,并可以用集成芯片电路实现,是目前计算机通信中使用最普遍的校验码之一。
PLC网络中广泛使用CRC校验码。
38比较RS232C、RS422/RS485串行通信的特点。
RS232C电气接口电路,采用的是单端驱动非差分接收电路,在收、发两端必须有公共地线,这样当地线上有干扰信号时,则会当作有用信号接收进来,故不适于在长距离、强干扰的条件下使用。
RS232C有许多不足之处:
数据传输速率低,最高为20Kbps;
传输距离短,最远为15m;
两个传输方向共用一根信号地线,接口使用不平衡收/发器,可能在各种信号成分间产生干扰。
RS422和RS485电气接口电路,采用的是平衡驱动差分接收电路,其收、发不共地。
这可以大大减少共地所带来的共模干扰。
这种电路其驱动电路相当于两个单端驱动器,如有共模信号干扰时,接收器只接收差分输入电压,从而大大提高抗共模干扰能力,所以可达到较高的传输速率和进行较长距离传输,数据传输速率最高为10Mbps,传输距离最远为1200m。
RS422和RS485广泛应用于工业环境中。
RS232C为全双工型(即收、发可同时进行),RS422为全双工型,RS485为半双工型(即收、发分时进行)。
39某广告牌上有六个字,每个第字显示0.5秒后六个字一起显示1秒,然后全灭。
0.5秒后再从第一个字开始显示,重复上述过程。
试用PLC实现之。
40按一下启动按钮后,电动机运转10s,停止5s,重复如此动作3次后停止运转。
41定时器不具有断电保持功能,如果需要在断电时保持定时器的当前值,恢复供电后又从当前值开始定时,可用计数器实现。
试用计数器设计一个具有断电保持功能的定时器。
42编程实现对扫描次数进行计数。
当输入00000接通时,开始对扫描次数计数,当扫描次数达到1000时,输出01000接通。
43用PLC设计一个先输入优先电路。
辅助继电器20000~20003分别表示接受00000~00003的输入信号(若00000有输入,20000线圈接通,依此类推)。
电路功能如下:
(1)当未加复位信号时(00004无输入),这个电路仅接受最先输入的信号,而对以后的输入不予接收;
(2)当有复位信号时(00004加一短脉冲信号),该电路复位,可重新接受新的输入信号。
44如何用FAL指令设置故障诊断?
FAL为故障诊断指令,这两条指令向FAL数据区输出一个8位BCD故障代码,用户可据此代码对故障进行诊断。
00-99的故障代码可由用户任意设定,但N=00时只能用于FAL(06),FAL(06)00用于清除FAL数据区中其他故障代码,将FAL数据区清零。
45子程序应放在程序中的什么位置?
中断子程序是如何调用的?
所有子程序都必须排在主程序的结尾。
子程序调用指令——SBS(91)。
46CMP(20)、BCMP(68)、TCMP(85)的作用分别是什么?
CMP指令比较C1和C2两个通道中数据的大小;
BCMP指令将16个范围值(上限和下限)以下限在前,上限在后的顺序存放在以CB开始的32个连续通道中,然后将数据CD与这16个范围值依次进行比较;
TCMP指令将CD通道的内容与TB开始的16个连续通道的内容逐个进行比较。
若相等,则在结果通道R的相应位上置1;
否则,清0。
47可逆计数器在何时输出为ON?
随着脉冲和其方向的输入,计数器在输入脉冲的上升沿可能作增值计数或减值计数。
如果输入方向为ON,则计数器减值计数。
48已知梯形图及00000、00001的时序图如下图所示,画出25501及01000、01001、01002、01003个元件的时序图。
(其中25501为0.2s脉冲输出)。
时序图如下:
49CPM1APLC最多可扩展多少个I/O点的系统,I/O点如何编号?
3个扩展I/O模块,目前可以到160点。
输入通道0.000.01。
。
1.001.01。
2.002.01。
3.003.01.。
输出通道10.0010.01.。
11.0011.02。
11.00
50编程时是怎样处理梯形图分支的?
编程时一般应用IL(连锁)与ILC(连锁清除)指令或者是暂存继电器TR来实现梯形图的分支结构的。
51存继电器TR的作用是什么?
暂存继电器区简称TR区,只有8个二进制位,寻址范围为TR00-TR07,TR区用于存储程序分支点上的数据,对于有许多输入分支点的程序这是很有用的。
52高数计数单元有哪几种工作模式?
有哪几种信号输入方式?
线性模式、环形模式、预置模式、门控模式、闩锁计数器工作模式、采样计数器工作模式。
信号输入方式有:
相位差输入;
正、反向计数器脉冲输入;
计数脉冲和计数方向输入。
53温度传感器单元有哪些功能?
温度传感器单元有C200H-TS001/TS101,用于输入热电偶或热电阻温度传感器信号的特殊功能单元。
它相当于变送器和A/D转换器两者的功能,能够直接监测温度传感器的输出信号,并将其转换为相应的温度数值传送给PLC。
54模拟量输出单元具有哪些功能?
模拟量输出单元将PLC的数字量转换为模拟信号输出,以驱动现场模拟装置。
模拟量输出单元可以不需要主CPU干预而独立运行,按照主CPU给定的参数输出各路模拟量,并将运行状态提供给CPU。
命令、参数和状态的传送也是通过相应的IR区和DM区来进行的。
模拟量输出单元提供三种输出功能:
输出限幅、输出极限报警和脉冲输出,这些功能必须用编程器来设置,在用户程序中不能改变这些数据。
55模拟量输入单元具有哪些功能?
模拟量输入单元它可将现场设备(如传感器等)输出的多种模拟量信号转换成PLC可读的数字量形式。
它接受CPU单元发来的指令和相关参数完成相应的功能,并将执行的结果和状态返回给主CPU。
一旦其开关设置CPU指令和参数传送完毕,模拟量输入单元就可独立地完成A/D转换及各项规定的功能,并不需要主CPU干预。
它还可以对自身运行状态和外部输入信号范围进行监视,它对外部输入信号进行连续的、周期性的循环采样和转换。
CPU将模拟量输入单元的结果和状态返回均是通过相应的IR区和DM区来实现的。
56C200HAPLC的基本组成有哪几部分?
C200HaPLC的基本组成:
一个提供系统总线和模块插槽