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PLC入門基礎(chǔ)知識以及工作原理
PLC入門基礎(chǔ)知識以及工作原理
從事電力作業(yè)的人員都知道，工業(yè)生產(chǎn)和科技的發(fā)展都離不開PLC的自動(dòng)化控制，PLC可以廣義的理解為：集中的繼電器延伸控制柜，實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，PLC大大的節(jié)省了工業(yè)控制的成本，加強(qiáng)了設(shè)備的集中管理和自動(dòng)控制，想要學(xué)好PLC，首先PLC的基礎(chǔ)需要扎實(shí)。
1，從PLC 的組成來看, 除 CPU ，存儲器及通信接口外,與工業(yè)現(xiàn)場直接有關(guān)的還有哪些接口?并說明其主要功能。
�。�1）輸入接口:接受被控設(shè)備的信號,并通過光電耦合器件和輸入電路驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電路接通或斷開。
（2）輸出接口:程序的執(zhí)行結(jié)果通過輸出接口的光電耦合器件和輸出組件 (繼電器、 晶閘管、晶體管)輸出,控制外部負(fù)載的接通或斷開。
2、 PLC 的基本單元由哪幾個(gè)部份組成?各起什么作用?
（1） CPU :PLC 的核心部件,指揮 PLC 進(jìn)行各種工作。如接受用戶程序和數(shù) 據(jù)、診斷、執(zhí)行執(zhí)行程序等;
（2）存儲器:存儲系統(tǒng)和用戶的程序和數(shù)據(jù);
（3） I / O接口:PLC 與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場被控對象之間的連接部件,用來接受被控設(shè) 備的信號和輸出程序的執(zhí)行結(jié)果;
（4）通信接口:通過通信接口與監(jiān)視器、打印機(jī)等其他設(shè)備進(jìn)行信息交換;
（5）電源
3、 PLC 開關(guān)量輸出接口有哪幾種類型?各有什么特點(diǎn)?
晶閘管輸出型:一般情況下，只能帶交流負(fù)載,響應(yīng)速度快,動(dòng)作頻率高;
晶體管輸出型:一般情況下，只能帶直流負(fù)載,響應(yīng)速度快,動(dòng)作頻率高;
繼電器輸出型:一般情況下，可帶交、直流負(fù)載,但其響應(yīng)時(shí)間長,動(dòng)作頻率低。
4、按結(jié)構(gòu)型式分, PLC 有哪幾種類型?各有什么特點(diǎn)?
（1）整體式:將 CPU 、 電源、 I/O部件都集中在一個(gè)機(jī)箱內(nèi),結(jié)構(gòu)緊湊、 價(jià)格低,一般小型 PLC 采用這種結(jié)構(gòu);
（2）模塊式:將 PLC 的各個(gè)部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊,可根據(jù)需要選配不同模塊組成一個(gè)系統(tǒng), 具有配置靈活、 方便擴(kuò)展和維修的特點(diǎn),
一般中、 大型 PLC 采用這種結(jié)構(gòu)。模塊式 PLC 由框架或基板和各種模塊組成, 模塊裝在框架或基板的插座上。
（3）疊裝式：結(jié)合了整體式和模塊式的特點(diǎn),疊裝式 PLC 的 CPU 、電源、 I/O 接口
等也是各自獨(dú)立的模塊,但它們之間是靠電纜連接,使得系統(tǒng)不僅配置靈活 而且體積小巧。
5、什么叫 PLC 的掃描周期?它主要受什么影響?
PLC 的掃描過程包含內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出 處理 五個(gè)階段,這五個(gè)階段掃描一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。
掃描周期與 CPU 運(yùn)行速度、 PLC 硬件配置和用戶程序長短有關(guān)
6、 PLC 采用什么方式執(zhí)行用戶程序?用戶程序執(zhí)行過程包括哪些階段?
PLC 采用循環(huán)掃描的方式執(zhí)行用戶程序,用戶程序的執(zhí)行過程包括輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段
7、 PLC 控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比,具有哪些優(yōu)點(diǎn)?
（1） 控制方法上:PLC 采用程序方式實(shí)現(xiàn)控制, 容易改變或增加控制要求, 且 PLC 的觸點(diǎn)無限;
（2）工作方式上:PLC 采用串行工作方式,提高系統(tǒng)的抗干擾能力;
（3）控制速度上:PLC 的觸點(diǎn)實(shí)際上是觸發(fā)器,指令執(zhí)行的時(shí)間在微秒級;
（4） 定時(shí)和計(jì)數(shù)上:PLC 采用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器, 時(shí)鐘脈沖由晶振提供,延時(shí) 精度高,范圍寬。PLC
具有繼電器系統(tǒng)不具備的計(jì)數(shù)功能;
（5）可靠性和可維護(hù)性上:PLC 采用微電子技術(shù),可靠性高,所具有的自檢功能能 及時(shí)查出自身故障,監(jiān)視功能方便調(diào)試和維護(hù)。
8、 PLC 為什么會產(chǎn)生輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象?如何提高 I/O響應(yīng)速度?
因?yàn)?PLC 采用集中采樣、集中輸出的循環(huán)掃描工作方式,輸入端的狀態(tài)只在 每個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才能被讀入,
而程序的執(zhí)行結(jié)果只在輸出刷新階段才 被送出; 其次 PLC 的輸入、 輸出延延遲, 用戶程序的長度等均能引起輸出響應(yīng)滯后。
要提高 I/O響入采樣、輸出刷新,或直接輸入采樣、輸 出刷 新,以及中斷輸入輸出和智能化 I/O接口等多種方式。
9、 FX0N 系列 PLC 內(nèi)部軟繼電器有哪幾種?
輸入繼電器、輸出繼電器、繼電器、狀態(tài)寄存器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、 數(shù)據(jù) 寄存器。
10、如何選擇 PLC ?
1) 機(jī)型選擇:應(yīng)從結(jié)構(gòu)形式、 安裝方式、 功能要求、 響應(yīng)速度、 可靠 性要求、 機(jī)型統(tǒng)一等幾個(gè)方面考慮;
2)容量選擇:應(yīng)從 I/O點(diǎn)數(shù)、用戶存儲容量兩個(gè)方面考慮;
3) I/O模塊選擇:包括開關(guān)量和模擬量 I/O模塊選擇, 以及特殊功能模塊的 選擇;
4)電源模塊及編程器等其它設(shè)備的選擇
11、 簡單敘述 PLC 集中采樣、 集中輸出工作方式的特點(diǎn), 采用這種工作方式具 有 哪些優(yōu)、缺點(diǎn)?
集中采樣:在一個(gè)掃描周期內(nèi),對輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行, 當(dāng)進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖。
集中輸出:在一個(gè)掃描周期內(nèi), 只有在輸出 刷新階段才將輸出映像寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中, 對輸出接
口進(jìn)行刷新,在其他階段輸出 狀態(tài)一直保存在輸出映像寄存器中。采用這種工作 方式可提高系統(tǒng)的抗干擾能力,增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性,但會引起 PLC
輸入 /輸出響應(yīng) 的滯后。
12、 PLC 采用什么樣的工作方式?有何特點(diǎn)?
PLC 采用集中采樣、集中輸出、循環(huán)掃描的工作方式。
特點(diǎn):集中采樣是指在一個(gè)掃描周期內(nèi), PLC 對輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采 樣階 段進(jìn)行, 當(dāng)進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖。
集中輸出是指在一個(gè)掃描周期內(nèi), PLC 只在輸出刷新階段才將輸出映像寄存 器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)存到輸出鎖存 器中,
對輸出接口進(jìn)行刷新,在其他階段 輸出狀態(tài)一直保存在輸出映像寄存器中。
循環(huán)掃描是指 PLC 在一個(gè)掃描周期內(nèi)需要執(zhí)行多個(gè)操作, 它采用分時(shí)掃描的方式 按順序逐個(gè)執(zhí)行,周而復(fù)始重復(fù)運(yùn)行。
13、電磁接觸器主要由哪幾部分組成?簡述電磁接觸器的工作原理。
電磁接觸器一般由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、滅弧裝置、釋放彈簧機(jī)構(gòu)、支架與底座 等幾部分組成。接觸器根據(jù)電磁原理工作:當(dāng)電磁線圈通電后,
線圈電流產(chǎn)生磁場, 使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵, 并帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作,使常閉觸點(diǎn)斷開, 常開 觸點(diǎn)閉合, 兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí),
電磁力消失, 銜鐵在釋放彈簧的作用下降放,使觸點(diǎn)復(fù)原,即常開觸點(diǎn)斷開,常閉觸點(diǎn)閉合。
14、簡述可編程序控制器(PLC )的定義。
可編程控制器(PLC )是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操 作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,
用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、 順序運(yùn)算、 計(jì)時(shí)、 計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令, 并能通過數(shù)字式或模擬式的輸 入和輸出,
控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過過程。
PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。
15、簡答 PLC 系統(tǒng)與繼電接觸器系統(tǒng)工作原理的差別。
組成器件不同;
觸點(diǎn)數(shù)量不同;
實(shí)施控制的方法不同;
工作方式不同。
16、簡答三菱 FX 2N 系列 PLC 的 STL 步進(jìn)梯形指令有什么特點(diǎn)？
（1）轉(zhuǎn)移源自動(dòng)復(fù)位;
（2）允許雙重輸出;
（3)主控功能。
