自考02236可编程控制器原理与应用考试大纲（2026年版）

[02236] 可编程控制器原理与应用自学考试大纲浙江省教育考试院二 O 二六年六月指定用书：《可编程控制器原理及应用教程》 ，孙振强主编，清华大学出版社第四版

一、课程性质与设置目的

要求《可编程控制器原理与应用》课程是全国高等教育自学考试数控技术、机电一体化等相关专业的核心必考课程。本课程是在学习电工电子技术、继电器控制系统等基础课程之后，为进一步掌握工业自动化控制技术而设置的专业课程。课程系统阐述了可编程控制器（PLC）的组成原理、编程方法、指令系统、控制系统设计及工程应用，涵盖逻辑控制、顺序控制、功能指令、模拟量处理及通信技术等内容。

本课程的目标和任务是使考生通过自学，掌握 PLC 的基本原理与编程方法，具备分析、设计、调试中等复杂程度 PLC 控制系统的能力，熟悉常用 PLC 的硬件配置与接线，培养工程实践能力、系统思维和故障排除能力，为从事工业自动化、智能制造等领域的工作奠定基础。

课程基本要求如下：

1.掌握 PLC 的基本组成、工作原理及性能指标。

2.熟悉 PLC 的基本编程指令、梯形图设计方法及编程软件的使用。

3.掌握顺序控制设计法，能绘制顺序功能图并转换为梯形图程序。

4.理解功能指令的应用，能实现数据处理、移位、比较、运算等控制功能。

5.具备 PLC 控制系统设计能力，包括 I/O 分配、硬件接线、程序调试等。

6.了解 PLC 的模拟量处理、通信技术及工程应用实例。

二、考核内容及目标

项目一 PLC 的基础知识通过本模块学习，掌握 PLC 的产生、定义、特点及应用领域，理解 PLC 的组成结构和工作原理，熟悉 FX3U 系列 PLC 的硬件配置、安装与接线方法。

（一）可编程控制器的认知

（二）PLC 的组成与工作原理

（一）可编程控制器的认知识记：（1）PLC 的产生背景与发展过程；（2）PLC 的定义与特点；

（3）PLC 的主要应用领域；（4）PLC 的分类方法。

（二）PLC 的组成与工作原理识记：（1）PLC 的基本组成（CPU、存储器、I/O 接口、电源等）；

（2）PLC 的工作原理（循环扫描）；（3）I/O 滞后的概念与原因。

理解：（1）PLC 扫描周期的含义及其对控制的影响。识记：（1）FX 系列 PLC 型号命名规则；（2）FX3U 系列的基本性能规格。

应用：（1）能正确进行 PLC 的安装布局与接线；（2）能识别 I/O 接口功能与地址分配。

项目二 PLC 的逻辑控制通过本模块学习，掌握 PLC 的基本编程元件、编程语言与指令系统，能设计简单的逻辑控制程序，如电动机启停、照明控制、Y-Δ 降压起动、单按钮起停等。

（一）三相异步电动机连续运行控制

（二）楼梯照明控制

（三）三相异步电动机 Y-Δ 降压起动控制

（四）电动机单按钮起停控制

（一）编程元件与编程语言识记：（1）常用编程元件（X、Y、M、T、C）的功能与编号；（2）梯形图、指令表等编程语言的特点。

（二）编程指令与软件使用理解：（1）基本指令（LD、AND、OR、OUT、SET、RST、定时器、计数器等）的功能与应用；（2）GX Developer 等编程软件的基本操作。

应用：（1）能完成 I/O 分配、硬件接线设计、梯形图程序设计及运行调试。

（三）典型控制电路编程应用：（1）能设计电动机连续运行、楼梯照明、Y-Δ 降压起动、单按钮起停等控制程序。

理解：（1）PLC 与继电器控制的区别；（2）梯形图编程规则；（3）定时器与计数器的组合应用。

项目三 PLC 的顺序控制通过本模块学习，掌握顺序控制设计法，能绘制顺序功能图，并将其转换为梯形图程序，实现对步进过程的控制。

（一）小车往返运动控制

（二）自动门控制

（三）按钮式人行横道交通灯控制

（一）顺序控制设计法识记：（1）顺序控制的基本思想；（2）顺序功能图的组成（步、转换、动作、路径）。

理解：（1）单序列、选择序列、并行序列的结构特点与绘制方法。

（二）编程方法

应用：（1）能使用起-保-停电路、以转换为中心的方法、步进梯形指令实现顺序控制程序的编写。

（三）典型应用

应用：（1）能设计小车往返控制、自动门控制、交通灯控制等顺序控制程序。

理解：（1）跳步、重复、循环结构；（2）闭环步的处理。

项目四 PLC 的功能指令通过本模块学习，掌握 PLC 功能指令的格式与应用，能实现数据传送、移位、 比较、运算、译码等功能，完成较复杂的控制任务。

（一）数码管显示控制

（二）循环灯光控制

（三）八站小车呼叫控制

（四）机械手控制系统

（一）数据传送类指令识记：（1）MOV、SMOV、CML、BMOV、FMOV 指令的功能与格式。

应用：（1）能使用传送指令实现数据显示与存储。

（二）移位与循环指令识记：（1）ROR、ROL、RCR、RCL、SFTR、SFTL、WSFR、WSFL 等指令的功能。

应用：（1）能实现循环灯光、移位寄存等控制。

（三）运算与比较指令识记：（1）ADD、SUB、MUL、DIV、INC、DEC、CMP、ZCP 等指令的功能。

应用：（1）能实现数值比较、加减运算等控制。

（四）编码与译码指令识记：（1）DECO、ENCO、SEGD 指令的功能。

应用：（1）能实现七段数码管显示、编码控制等。

（五）综合应用

应用：（1）能设计八站小车呼叫、机械手动作控制等较为复杂的控制系统。

项目五 PLC 的综合应用通过本模块学习，掌握 PLC 控制系统设计的基本步骤与方法，能进行系统选型、I/O 配置、程序设计及调试，解决实际工程问题。

（一）液体混合装置的控制

（二）自动售货机的控制

（三）工业自动清洗机的控制

（四）电镀生产线控制

（一）PLC 控制系统设计理解：（1）PLC 控制系统设计的基本原则与步骤；（2）PLC 选型方法（I/O点数、功能需求）。

应用：（1）能完成小型控制系统的 I/O 分配、电气图设计、程序设计及调试。

（二）典型应用系统设计应用：（1）能设计液体混合、自动售货、自动清洗、电镀生产线等综合控制系统。

（三）知识拓展

理解：（1）经验设计法、继电器控制电路移植法；（2）输入/输出点数的减少方法。

项目六 PLC 的拓展应用通过本模块学习，了解 PLC 在模拟量处理、温度控制、通信等方面的拓展应用，掌握常用模拟量模块与通信协议的配置与编程。

（一）压力报警控制

（二）制冷中央空调温度控制

（三）PLC 与 PLC 的通信控制

（一）模拟量处理识记：（1）模拟量控制系统的基本组成；（2）常用模拟量模块（如 FX2N-4AD-PT、FX2N-4AD-TC）的性能与接线。

应用：（1）能使用模拟量模块实现压力、温度等物理量的采集与控制。

（二）PLC 通信技术识记：（1）通信基础（串行通信、RS-485、N:N 网络）；（2）无协议通信、RS 指令。

理解：（1）PLC 与 PLC、PLC 与计算机之间的通信实现方法。

应用：（1）能配置简单的 PLC 通信网络，实现数据交换。

三、题型举例

（考试大纲中题型举例仅作参考，实际命题时不受此限）

（考试时间：90 分钟）（题型仅作参考，实际命题时不受此限）

（一）填空题（在括号内填上正确答案。错填或漏填均不给分，1 分×20 空=20 分例：PLC 的基本组成包括 CPU、存储器、I/O 接口、______和电源。

（二）单项选择题（在备选答案中只有一个是正确的，将其选出并把它的题号写在题后括号内） 2 分×15 题=30 分例：PLC 的工作方式为（ ） A. 中断扫描 B. 循环扫描 C. 实时处理 D. 事件驱动（三）判断题（在括号内填上√或×。错填或漏填均不给分， 1 分×10 题=10 分）

例：（ ）定时器 T0 的定时单位为 100ms。

（四）简答题（ 5 分×4 题=20 分）

例：简述 PLC 扫描周期的工作过程。

（五）程序设计题（ 10 分×1 题=10 分）

例：设计一个三相异步电动机 Y-Δ 降压起动控制的梯形图程序，要求：按下启动按钮后，电机先 Y 接启动，延时 5 秒后切换为 Δ 接运行。

（六）综合设计题（10 分×1 题=10 分）

例：设计一个小车往返运动的 PLC 控制系统，要求：小车在 A、B 两点之间自动往复运动，每到达一端停留 2 秒，画出 I/O 分配表、硬件接线图及梯形图程序。