電大機電控制與可編程控制器技術(shù)期末試卷及答案

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機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 1 頁（共 頁）試卷代號 座位號國家開放大學(xué) 學(xué)年度 考試機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題 A 卷一、判斷題（正確的打√，錯誤的打×，每題 3 分，共 30 分）1．PLC 通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各類型的機械或生產(chǎn)過程。 （ ）2．分閘時應(yīng)先斷開隔離開關(guān)，再斷開負荷開關(guān)。 （ ）3．為防止無關(guān)人員誤操作，在重要場合應(yīng)選用帶鑰匙操作的按鈕。 （ ）4．熔斷器的極限通斷能力可以小于保護電路中的最大短路電流。 （ ）5．PLC 系統(tǒng)的控制功能的改變必須通過修改控制器件和接線來實現(xiàn)。 （ ）6．開關(guān)量輸入單元可將外部過程的開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換成 PLC 內(nèi)部 CPU 單元所需要的低電平信號。 （ ）7．PLC 的掃 描周期因 CPU 模板的運算速度的不同而不同。 （ ）8．對應(yīng)的梯形圖、語句表和邏輯功能塊三種編程語言，它們的表達形式不同，表示的內(nèi)容也不同。 （ ）9．PLC 的通信協(xié)議定義了主站和從站，網(wǎng)絡(luò)中的主站和從站互相之間可以發(fā)出請求。 （ ）10．采用自由口通信方式，S7-200 系列 PLC 的串行通信口完全由用戶程序來控制，可與任何通信協(xié)議已知的設(shè)備通信。 （ ）二、簡答題（每小題 8 分，共 16 分。注：此題同學(xué)們可按自己理解的語言解答，意思正確即可。 ）1．請簡述 PLC 的軟件的組成，其中哪部分是需要用戶進行編寫以完成特定的控制任務(wù)？2．下圖所示的 PLC 程序中，請指出：（1）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 10，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？題號 一 二 三 四 五 六 總 分得分得 分 評卷人得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 2 頁（共 頁）（2）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 30，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？（3）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 20，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？三、讀圖分析題（每小題為單項選擇題。每題 3 分，共 15 分）三相異步電動機串電阻啟動控制線路如下圖所示，RA 為反接電阻，時間繼電器 KF 的延時時間為 T。請仔細閱讀下圖，完成以下小題：M3 ~L 1 L 2 L 3B BQ A 1Q A 0F A 1Q A 2Q A 1F A 2F A 2Q A 2Q A 1Q A 2Q A 2K FK FQ A 2R AS F 2B BS F 1得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 3 頁（共 頁）圖 三相異步電動串電阻啟動控制控制線路圖（1）合上電力開關(guān) QA0 后，按下啟動按鈕 SF2，電動機為（ ）。A．串電阻降壓啟動 B．全壓 啟動 C．串電阻全壓運行 D．無法啟動（2）當(dāng)電機啟動后，正常運行時間 T 后，電動機為（ ）。A．串電阻降壓運行 B．全壓 運行 C．串電阻全壓運行 D．停止 運行（3）電機正常運行后，按下停止按鈕 SF1 后，電動機為（ ）。A．串電阻降壓運行 B．全壓 運行 C．串電阻全壓運行 D．停止運行（4）主電路中的電氣圖形 BB 是（ ），用于實現(xiàn)過載保護。A．指示燈 B．熔斷器 C．接觸器線圈 D．熱繼電器（5）電氣圖形 FA1 和 FA2 是（ ），用于實現(xiàn)短路保護。A．指示燈 B．接觸器線圈C．熔斷器 D．熱繼電器四、根據(jù)梯形圖寫出對應(yīng)的語句表指令。 （10 分）得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 4 頁（共 頁）五、改錯題（8 分）找出下列梯形圖中的錯誤，并改正。提示：特殊標(biāo)志位存儲器 SM0.0 的功能是在 PLC為 RUN 狀態(tài)時，SM0.0 總為 1。六、設(shè)計題（21 分）在某機械裝置上裝有兩臺三相交流電動機 M1、M2，進行關(guān)聯(lián)控制：當(dāng)按下正向啟動按鈕SF2，M1 正轉(zhuǎn)；當(dāng)按下反向啟動按鈕 SF3，M1 反轉(zhuǎn)；只有當(dāng) M1 運行時，并按下啟動按鈕SF4，M2 才能運行，M2 為單 向運行；兩臺電動機有同一個按鈕 SF1 控制停止；BB1 和 BB2 是熱繼電器，分別控制 M1、M2 過載停轉(zhuǎn)。按照上述工作要求，完成以下題目：（1）試分配 I/O 通道；（2）畫出 PLC 的硬件接線圖；（3）設(shè)計一個滿足要求的梯形圖程序得 分 評卷人得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 5 頁（共 頁）國家開放大學(xué) - 學(xué)年度考試機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題 A 卷答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、判斷題（每題 3 分，共 30 分）1．√ 2．× 3．√ 4．× 5．×6．√ 7．√ 8．× 9．× 10．√二、簡答題（每題 8 分，共 16 分）1.答：PLC 的軟件分為兩大部分：系統(tǒng)軟件與用戶程序。系統(tǒng)軟件由 PLC 制造商固化在機內(nèi)，用以控制 PLC 本身的運作。用戶程序由 PLC 的使用者編制并輸入，用于控制外部對象的運行。2. 答: （1）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 10，Q0.1 輸出“1”信號；（2）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 30，Q0.0 輸出 “1”信號；（3）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 20，Q0.2 輸出 “1”信號。三、讀圖分析題（每小題 3 分，共 15 分）1．A 2．B 3．D 4．D 5．C四、根據(jù)梯形圖寫出對應(yīng)的語句表指令。 （10 分）網(wǎng)絡(luò) 1LD I0.0A I0.1LD I0.2AN I0.3OLDLD I0.4AN I0.5ON I0.6ALDLDN M0.0A M0.1OLDNOT= Q1.0 （6 分）網(wǎng)絡(luò) 2LDN M0.1= Q1.1A I0.2= Q1.0 （4 分）機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 6 頁（共 頁）五、改錯題（8 分）（注：定時器的設(shè)定值 PT 前加上的數(shù)據(jù)可為 0～32767 的任意自然數(shù)。 ）六、設(shè)計題（每小題 7 分，共 21 分）解：（1）關(guān)聯(lián)控制功能的 I/O 分配表說明 地址 功能SF1 I0.0 總停按鈕SF2 I0.1 電動機 M1 正轉(zhuǎn) 啟動按鈕SF3 I0.2 電動機 M1 反轉(zhuǎn) 啟動按鈕SF4 I0.3 電動機 M2 啟 動按鈕BB1 I0.4 電動機 M1 熱保護BB2 I0.5 電動機 M2 熱保護QA1 Q0.0 電動機 M1 正 轉(zhuǎn)運行QA2 Q0.1 電動機 M1 反 轉(zhuǎn)運行QA3 Q0.2 電動機 M1 反 轉(zhuǎn)運行（2）PLC電氣控制的外部硬件接線圖（3 分）（5 分）機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 7 頁（共 頁）（3）選西門子 S7-200 的 PLC (也可以選其它型號 PLC)圖 電動機關(guān)聯(lián)控制的 PLC 控制程序I0.4I0.1I0.0COM COMQ0.0Q0.1QA1QA2SF2SF1DC 24V AC 220VPLCBB1FABB2I0.5Q0.2QA3I0.2SF3I0.3SF4機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 8 頁（共 頁）試卷代號 座位號國家開放大學(xué) 學(xué)年度 考試機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題 C 卷一、判斷題（正確的打√，錯誤的打×，每題 3 分，共 30 分）1．PLC 是專門 用來完成邏輯運算的控制器。 （ ）2．合閘時應(yīng)先合上負荷開關(guān)，后合上隔離開關(guān)。 （ ）3．選用按鈕時，通常停止按鈕宜選用綠色；啟動按鈕優(yōu)先選用紅色。 （ ）4．把額定電壓為 220V 的交流接觸器線圈誤接入 380V 的交流電源上仍然可以正常工作。（ ）5．開關(guān)量輸出單元用可將 PLC 內(nèi)部 CPU 單元輸出的標(biāo)準(zhǔn)點平轉(zhuǎn)換成外部過程所需要的電平信號。 （ ）6．PLC 掃描周期 的長短因程序的長度不同而不同。 （ ）7．PLC 程序由系統(tǒng)軟件和用戶程序兩部分組成，其中操作系統(tǒng)由 PLC 的生產(chǎn)廠家提供，用戶程序需要用戶為完成特定控制任務(wù)自行編寫。 （ ）8．CTD 計數(shù)器的當(dāng)前值等于 0 時置位，但會繼續(xù)計數(shù)。 （ ）9．雙字節(jié)移位指令的最大移位位數(shù)為 8 位。 （ ）10．PPI 協(xié)議是一個主/從協(xié)議，支持一主機多從機連接和多主機多從機連接方式。 （ ）二、簡答題（每小題 8 分，共 16 分。注：此題同學(xué)們可按自己理解的語言解答，意思正確即可。 ）1．傳統(tǒng)繼電器接觸器控制系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)有何區(qū)別？ 2．下圖所示的 PLC 程序中，請指出：題號 一 二 三 四 五 六 總 分得分得 分 評卷人得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 9 頁（共 頁）（1）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 10，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？（2）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 30，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？（3）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 20，輸出映像寄存器的哪一位輸出“1”信號？三、讀圖分析題（每小題為單項選擇題。每題 3 分，共 15 分）單向起動反接制動控制線路如下圖所示，RA 為反接電阻，采用速度繼電器 BS 來檢測電動機轉(zhuǎn)速的變化，電機轉(zhuǎn)速在 120～3000r/min 范圍內(nèi)速度繼電器觸頭動作，電機轉(zhuǎn)速低于100 r/min 時，其觸頭復(fù)位。請仔細閱讀下圖，完成以下小題： 得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 10 頁（共 頁）M3 ~Q A 1B SQ A 2R AL 1 L 3F A 1Q A 0 L 2F A 2B BS F 1S F 2Q A 2Q A 2Q A 1Q A 1Q A 1 Q A 2nB SB BF A 2圖 三相異步電動串電阻啟動控制控制線路圖（1）合上電力開關(guān) QA0 后，按下啟動按鈕 SF2，電動機可以實現(xiàn)（ ）。A．點動運行 B．長動運行 C．無法啟動 （2）當(dāng)電機轉(zhuǎn)速上升到 120r/min 以上時，按下復(fù)合按鈕 SF1 時，電動機（ ）。A．全速運行 B．反接制動運行 C．立即停止運行（3）按下復(fù)合按鈕 SF1 后，當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速降到低于 100r/min 時，電動機（ ）。A．全速運行 B．反接制動運行 C．自然停車（4）主電路中的電氣圖形 BB 是（ ），用于實現(xiàn)過載保護。A．指示燈 B．熔斷器 C．接觸器線圈 D．熱繼電器（5）電氣圖形 FA1 和 FA2 是（ ），用于實現(xiàn)短路保護。A．指示燈 B．接觸器線圈C．熔斷器 D．熱繼電器四、根據(jù)梯形圖寫出對應(yīng)的語句表指令。 （10 分）得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 11 頁（共 頁）五、改錯題（8 分）找出下列梯形圖中的錯誤，并改正。得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 12 頁（共 頁）六、設(shè)計題（21 分）在某機械裝置上裝有兩臺三相交流電動機 M1、M2，進行關(guān)聯(lián)控制：當(dāng)按下正向啟動按鈕SF2，M1 正轉(zhuǎn)；當(dāng)按下反向啟動按鈕 SF3，M1 反轉(zhuǎn)；只有當(dāng) M1 運行時，并按下啟動按鈕SF4，M2 才能運行，M2 為單 向運行；兩臺電動機有同一個按鈕 SF1 控制停止；BB1 和 BB2 是熱繼電器，分別控制 M1、M2 過載停轉(zhuǎn)。按照上述工作要求，完成以下題目：（1）試分配 I/O 通道；（2）畫出 PLC 的硬件接線圖；（3）設(shè)計一個滿足要求的梯形圖程序得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 13 頁（共 頁）國家開放大學(xué) - 學(xué)年度考試機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題 C 卷答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、判斷題（每題 3 分，共 30 分）1．× 2．× 3．× 4．× 5．√6．√ 7．√ 8．× 9．× 10．√二、簡答題（每題 8 分，共 16 分）1.答：傳統(tǒng)的繼電器控制線路的控制作用是通過許多導(dǎo)線硬連接實現(xiàn)的，而 PLC 控制系統(tǒng)的控制作用是通過軟件編程實現(xiàn)的。后者可以通過修改程序來改變其控制作用，而前者則需要改變控制線路的硬件連接才能做到。2. 答: （1）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 10，Q0.1 輸出“1”信號；（2）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 30，Q0.0 輸出 “1”信號；（3）當(dāng)變量存儲器 VW10 中存儲值為 20，Q0.2 輸出 “1”信號。三、讀圖分析題（每小題 3 分，共 15 分）1．B 2．B 3．C 4．D 5．C四、根據(jù)梯形圖寫出對應(yīng)的語句表指令。 （10 分）網(wǎng)絡(luò) 1LDN I0.0LD I0.1A M0.0OLDTON T37, 100 （4 分）網(wǎng)絡(luò) 2LD T37LD I0.1ON I0.2ALD= Q0.0 （3 分）網(wǎng)絡(luò) 3LDN M0.1= Q1.1A I0.2= Q1.0 （3 分）五、改錯題（8 分）機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 14 頁（共 頁）（注：定時器的設(shè)定值 PT 前加上的數(shù)據(jù)可為 0～32767 的任意自然數(shù)。 ）六、設(shè)計題（每小題 7 分，共 21 分）解：（1）關(guān)聯(lián)控制功能的 I/O 分配表說明 地址 功能SF1 I0.0 總停按鈕SF2 I0.1 電動機 M1 正轉(zhuǎn) 啟動按鈕SF3 I0.2 電動機 M1 反轉(zhuǎn) 啟動按鈕SF4 I0.3 電動機 M2 啟 動按鈕BB1 I0.4 電動機 M1 熱保護BB2 I0.5 電動機 M2 熱保護QA1 Q0.0 電動機 M1 正 轉(zhuǎn)運行QA2 Q0.1 電動機 M1 反 轉(zhuǎn)運行QA3 Q0.2 電動機 M1 反 轉(zhuǎn)運行（2）PLC電氣控制的外部硬件接線圖（3 分）（2 分）（3 分）機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 15 頁（共 頁）（3）選西門子 S7-200 的 PLC (也可以選其它型號 PLC)圖 電動機關(guān)聯(lián)控制的 PLC 控制程序I0.4I0.1I0.0COM COMQ0.0Q0.1QA1QA2SF2SF1DC 24V AC 220VPLCBB1FABB2I0.5Q0.2QA3I0.2SF3I0.3SF4機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 16 頁（共 頁）試卷代號 座位號國家開放大學(xué) 學(xué)年度 考試機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題 D 卷一、判斷題（正確的打√，錯誤的打×，每題 3 分，共 30 分）1．PLC 從早期開關(guān)量的輸入、輸出和模擬量的輸入、輸出控制，已經(jīng)發(fā)展到能夠完成復(fù)雜控制功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能的各種控制單元。 （ ）2．PLC 具有高可靠性和高抗干擾能力，能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。 （ ）3．合閘時應(yīng)先合上隔離開關(guān)，后合上負荷開關(guān)。 （ ）4．選用按鈕時，一鈕雙用（啟動∕停止）可以選用黑、白或灰色按鈕。 （ ）5．PLC 系統(tǒng)的控制功能的改變必須通過修改控制器件和接線來實現(xiàn)。 （ ）6．開關(guān)量輸出單元可以將輸入端不同電壓或電流信號轉(zhuǎn)換成微處理器所能接收的低電平信號。 （ ）7．PLC 按順 序?qū)Τ绦驋呙?，即從下到上，從右到左的掃描每條指令，最后將程序執(zhí)行的結(jié)果寫入寄存執(zhí)行結(jié)果的輸出映像區(qū)中保存。 （ ）8．雙字循環(huán)移位指令的最大移位位數(shù)為 8 位。 （ ）9．子程序可以嵌套，嵌套深度最多為 8 層。 （ ）10．使用 PC 機運行的 STEP 7-Micro/MIN 軟件編程時上載或下載應(yīng)用程序是應(yīng)用 MPI協(xié)議實現(xiàn)。 （ ）二、簡答題（每小題 8 分，共 16 分。注：此題同學(xué)們可按自己理解的語言解答，意思正確即可。 ）1．請簡述 PLC 的軟件的組成，其中哪部分是需要用戶進行編寫以完成特定的控制任務(wù)？題號 一 二 三 四 五 六 總 分得分得 分 評卷人得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 17 頁（共 頁）2．試分析以下梯形圖實現(xiàn)的基本功能。三、讀圖分析題（每小題為單項選擇題。每題 3 分，共 15 分）三相異步電動機 Y-Δ 形降壓啟動控制線路如下圖所示，時間繼電器 KF 的延時時間為T。請仔細閱讀下圖，完成以下小題：M3 ~L 1 L 2 L 3B BQ A 1Q A 0F A 1Q A 2Q A 3Q A 1S F 2F A 2B BF A 2S F 1Q A 3Q A 2Q A 1Q A 2Q A 2K FQ A 3K FK FU 1V 1 W 1W 2 U 2V 2圖 三相異步電動機 Y-Δ 形降壓啟動控制線路圖得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 18 頁（共 頁）（1）合上電力開關(guān) QA0 后，按下啟動按鈕 SF2，電動機為（ ）。A．Y 形降壓啟動 B．Δ 形降壓啟動 C．Δ 形全壓運行 D．電機無法啟動（2）當(dāng)電機啟動后，正常運行時間 T 后，電動機為（ ）。A．Y 形降壓啟動 B．Δ 形降壓啟動 C．Δ 形全壓運行 D．停止運行（3）電機正常運行后，按下停止按鈕 SF1 后，電動機為（ ）。A．Y 形降壓運行 B．Δ 形降壓 運行 C．Δ 形全壓運行 D．停止運行（4）主電路中的電氣圖形 BB 是（ ），用于實現(xiàn)過載保護。A．指示燈 B．熔斷器 C．接觸器線圈 D．熱繼電器（5）電氣圖形 FA1 和 FA2 是（ ），用于實現(xiàn)短路保護。A．指示燈 B．熔斷器 C．接觸器線圈 D．熱繼電器四、根據(jù)梯形圖寫出對應(yīng)的語句表指令。 （10 分）得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 19 頁（共 頁）五、改錯題（8 分）找出下列梯形圖中的錯誤，并改正。提示：特殊標(biāo)志位存儲器 SM0.0 的功能是在 PLC為 RUN 狀態(tài)時，SM0.0 總為 1。六、設(shè)計題（21 分）一臺三相交流電機驅(qū)動小車自動往返運動，QA1 和 QA2 分別是控制小車向右運行和小車向左運行的交流接觸器，用 QA1 和 QA2 的主觸點改變進入電機的三相電源的相序，即可分被實現(xiàn)電動機的正轉(zhuǎn)運行和反轉(zhuǎn)運行；BB 是熱繼電器，在電動機過載時，它的常閉觸點斷開，使 QA1 和 QA2 的線圈斷電，電動機停轉(zhuǎn)。工作時，按下右行啟動按鈕 SF2 或左行啟動按鈕 SF3 后，要求小車在左限位開關(guān) BG1 和右限位開關(guān) BG2 之間不停地循環(huán)往返，直到按下停止按鈕 SF1。按照上述工作要求，完成以下題目：（1）試分配 I/O 通道；（2）畫出 PLC 的硬件接線圖；（3）設(shè)計一個滿足要求的梯形圖程序得 分 評卷人得 分 評卷人機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 20 頁（共 頁）國家開放大學(xué) - 學(xué)年度考試機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題 D 卷答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、判斷題（每題 3 分，共 30 分）1．√ 2．√ 3．√ 4．√ 5．×6．× 7．× 8．× 9．√ 10．×二、簡答題（每題 8 分，共 16 分）1.答：PLC 的軟件分為兩大部分：系統(tǒng)軟件與用戶程序。系統(tǒng)軟件由 PLC 制造商固化在機內(nèi)，用以控制 PLC 本身的運作。用戶程序由 PLC 的使用者編制并輸入，用于控制外部對象的運行。2. 答: Q0.0 的狀態(tài)恒為“0” ；Q0.1 的狀態(tài)恒為“1 ”。三、讀圖分析題（每小題 3 分，共 15 分）1．A 2．C 3．D 4．D 5．B四、根據(jù)梯形圖寫出對應(yīng)的語句表指令。 （10 分）網(wǎng)絡(luò) 1LD I0.0AN I0.1= Q0.0A T5= M0.1AN M0.1= Q0.1 （4 分）網(wǎng)絡(luò) 2LDN M0.1LPSEUS Q0.2, 1= Q0.4LPPEDR Q0.3, 1= Q0.5 （6 分）五、改錯題（8 分）機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 21 頁（共 頁）（注：定時器的設(shè)定值 PT 前加上的數(shù)據(jù)可為 0～32767 的任意自然數(shù)。）六、設(shè)計題（每小題 7 分，共 21 分）解：（1）小車自動往返運動控制電路 I/O 分配表地址 說明 功能SF1 I0.2 停止按鈕SF2 I0.0 右行啟動按鈕SF3 I0.1 左行啟動按鈕BG1 I0.3 左限位開關(guān)BG2 I0.4 右限位開關(guān)QA1 Q0.0 電機正轉(zhuǎn)運行QA2 Q0.1 電機反轉(zhuǎn)運行（2）PLC電氣控制的外部硬件接線圖（5 分）（3 分）I0.0I0.1I0.2Q0.0Q0.1QA1QA2SF2SF3SF1DC 24VAC 220VBG1BG2BBI0.3I0.4PLCCOM COMFA機電控制與可編程序控制器技術(shù)試題答案第 22 頁（共 頁）（3）選西門子 S7-200 的 PLC (也可以選其它型號 PLC)圖 小車自動往返運動控制的 PLC 程序