可编程控制器原理讲义

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'可编程控制器原理讲义'
第一章、可编程控制器概述 1-1、简述可编程的定义 答:可编程控制器是取代继电器控制线路,采用存储器程序指令完成控制而设计的装置,具有逻辑运算、定时、计数等功能,用于开关量控制、实际能进行逻辑运算,故称为可编程逻辑控制器,简称PLC。 87年新定义:可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置,是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储和执行命令,进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算操作。并通过数字式和模拟式的输入、输出、控制各种类型的机械或生产过程。1-2、可编程控制器的主要特点有哪些?答:可靠性高,PLC平均无故障时间达10万小时;控制功能强,具有数值运算、PID调节;数据通信、中断处理,对步进电机、数控机床、工业机器人实施控制;组建灵活:随时可扩展各种功能;操作方便:三种语言(LAD、STL、FBD)编程。1-3、可编程控制器有哪几种分类方法?答:按I/O点数分类:小型机I/O<256点;中型机I/O在256~1024之间;大型机I/O>1024点; 按结构分类:整体结构和模块结构;按用途分类:有通用型和专用型。1-4、小型PLC发展方向有哪些?答:小型PLC向微型化和专业化方向发展:集成度更高、体积更小、质量更高更可靠、功能更强、应用更广泛。          第二章、可编程控制器构成原理2-1、PLC由哪几部分组成? 答:PLC由五大部分组成:①、中央处理器CPU;②、存储器;③、基本I/O接口电路;④、接口电路,即I/O扩展和通讯部分;⑤、电源(+5V、+24V的产生。2-2、PLC的I/O接口电路有哪几种形式? 答:PLC的输入部分,有三种接口电路:①、干结点式;②直流输入式;③、交流输入式。 PLC的输出部分,有三种接口电路:①、继电器式;②、晶体管式;③、晶闸管式 输入、输出电路均采用光电隔离形式,以便保护PLC内部电路不受伤害。2-3、PLC的主要技术指标有哪些? 答:PLC的主要技术指标如下:①、I/O点数、一般以输入、输出端子总和给出;②、存储容量,有系统、用户、数据三种存储器,即用户可用资源;③、扫描速度,即扫描周期,表示PLC运算精度和运行速度;④、可扩展性:可扩展I/O接口、模数处理、温度处理、通讯、高速处理。⑤、指令系统:要求指令功能丰富;⑥、通讯功能:要与其它智能设备之间的通讯。 第三章、S7-200系列可编程控制器3-1、S7系列PLC有哪些子系列? 答:西门子公司的S7西能系列可编程控制器有三个子系列:①、S7-200PLC 属小型机②、S7-300PLC属中型机③、S7-400PLC 属大型机 3-2、CPU22X系列PLC有哪些型号? 答:西门子公司CPU22X系列PLC有如下型号:见表3.1 P12 ①、CPU221②、CPU222③、CPU224④、CPU226⑤、CPU226X 3-3、S7-200 PLC有哪些输出方式?各适应什么类型地负载? 答:S7-200输出方式有两大类:继电器输出;晶体管输出。继电器输出可带电机类电感、电容等负载,晶体管输也可带电阻性负载。 3-4、CPU22系列PLC的用户程序下载后放在什么存储器中,掉电后是否会丢失? 答:当用户程序下载到PLC后,用户程序、CPU组态、配置、程序数据送入RAM存储区、V寄存器和M寄存器中;下电时又自动将V寄存器和M寄存器的内容拷贝到EEPROM中,永久保存,程序和数据不会丢失。 3-5、S7-200 CPU的一个机器周期分为哪几个阶段?各执行什么操作? 答: S7-200 CPU的一个机器周期分为5个阶段:①、读输入阶段,将数字量输入的状态送入输入映像寄存器;对于模拟量输入,需经A/D转换后送入输入映像寄存器;②、执行程序,按梯形图(程序)顺序执行、允许对I/O量处理、响应中断。③、处理通信请求,PLC从通信口收/发信息;④、CPU自诊断。检查硬件故障和I/O状态;⑤、写输出,每个扫描周期的结尾,CPU把输出映像寄存器的内容送到对应的输出点上。 3-6、S7-200 CPU有哪些工作模式?在脱机时如何改变工作模式?联机操作时,改变工作模式的最佳方法是什么? 答:S7-200CPU 有两种工作模式:①、STOP(停止),CPU停止工作,不执行程序,PC机可向PLC下载程序和系统设置;②、RUN (运行),运行用户程序。脱机时改变工作模式的方法:①、把PLC工作开关打到“RUN”位置,启动程序运行;②、把PLC工作开关打到“STOP”位置,停止程序运行。③、把PLC工作开关打到“TERM”位置,暂停。程序暂时停止运行,由软件改变工作状态,在联机时,用STEP7-Micro/Win32 软件设置PLC工作方式,即在“PLC”菜单下,点击“RUN”,PLC运行;点击“STOP”,PLC停止运行。  3-7、S7-200 有哪几种寻址方式? 答:S7-200有三种寻址方式:①、立即寻址:立即数在指令中以常数出现。例:JMP 20②、直接寻址:直接使用存储器或元件地址编号。例:LD I0.1③、间接寻址:使用地址指针来存取存储器中的数据。例:MOVW *AC,AC0 3-8、S7-200PLC 有哪些内部元器件?各元件地址分配和操作数范围怎么定? 答:S7-200 PLC有13种内部元器件,操作数范围按元器件后带字符而定:B、字节;W、字;D、双字。它们规定了操作数范围。内部元器件如下: ①、I:输入映像寄存器 I0.0-I15.7②、Q:输出映像寄存器 Q0.0-Q15.7③、M:内部标志寄存器 M0.0-M31.7④、SM:特殊标志寄存器 SM0.0-.SM179.7⑤、S:顺序控制寄存器 S0.0-S31.7⑥、V:变量寄存器 VB0-VB10239⑦、L:局部变量寄存器 LB0-LB63⑧、T:定时器 T0-T255⑨、C:计数器 C0-C255⑩、AI:模拟量输入映像寄存器 AIW0-AIW62⑾、AQ:模拟量输出映像寄存器 AQW0-AQW62⑿、AC:累加器 AC0-AC3⒀、HC:高速计数器 HC0-HC5 3-9、S7-200PLC有哪几种扩展模块?最大可扩展的I/O地址范围是多大? 答:S7
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