機床電器及PLC階段性作業(yè)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中國地質(zhì)大學(武漢)遠程與繼續(xù)教育學院機床電器及PLC 課程作業(yè)3（共 4 次作業(yè)）學習層次：?？?涉及章節(jié)：第4章第5章簡答題1. 什么是可編程控制器，它具有什么特點？ 可編程控制器（PLC）是在繼電器控制和計算機控制的基礎上開發(fā)出來的, 并逐漸發(fā)展成以微處理器為核心,把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。其特點是：(1) 可靠性高, 抗干擾能力強； (2) 適應性強, 應用靈活； (3) 編程方便, 易于使用； (4) 控制系統(tǒng)設計、 安裝、 調(diào)試方便； (5) 維修方便， 維修工作量??； (6) 功能完善，易于擴展。 2. 可編程控制

2、器常用的分類方式有哪些，各有何特點？（1）按容量（輸入輸出IO點數(shù)）分類：小型PLC：I/O總點數(shù)在256點以下；中型PLC：I/O總點數(shù)在2562048點之間；大型PLC: I/O總點數(shù)在2048點以上。（2）按結(jié)構形式分類：整體式結(jié)構：其特點是將PLC的基本部件, 如CPU板、輸入板、輸出板、電源板等很緊湊地安裝在一個標準機殼內(nèi),構成一個整體,組成PLC的一個基本單元(主機)或擴展單元?；締卧显O有擴展端子, 通過電纜與擴展單元相連, 以構成PLC不同的配置。箱體式結(jié)構PLC體積小, 成本低, 安裝方便。微型PLC一般采用這種結(jié)構形式。模塊式結(jié)構：這種結(jié)構的PLC由一些標準模塊單元構成。

3、這些標準模塊如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等, 插在框架上或基板上即可組裝而成各種PLC。各模塊功能是獨立的,外型尺寸是統(tǒng)一的, 插入什么模塊可根據(jù)需要靈活配置。目前,中、大型PLC和一些小型PLC多采用這種結(jié)構形式。 3. 可編程控制器的基本性能指標有哪些？（1）基本的控制功能：包括順序控制、 定時、 計數(shù)、 邏輯運算和四則運算等。（2）存儲器容量：多數(shù)采用CMOS RAM存儲器，有保護電源(多數(shù)用鋰電池)，也可采用可擦寫的EPROM存儲器。（3）輸入/輸出(I/O)點數(shù)。（4）編程語言：最常用的是繼電器梯形圖編程方式，除用梯形圖編程方式外, 還可采用功能塊、指令表或布爾代數(shù)等編

4、程語言。（5）掃描時間：指執(zhí)行一次用戶程序所需的時間。（6）診斷功能：一般提供通電檢查、故障指示等自診斷軟件。（7）通信接口：一般提供RS-232C或485串行通信接口, 以便連接打印機或其他類型的機器, 如管理計算機等。（8）工作電源：電源既可用110 V交流電源, 也可用220 V交流電源, 可通過跨接短路片進行選擇。 （9）工作環(huán)境：一般工作環(huán)境條件是溫度060，濕度小于95(無結(jié)霜)。 （10）編程方式：可以采用簡易編程器和計算機編程兩種方式。4. PLC的硬件系統(tǒng)由哪些基本部件組成，各部件的主要作用是什么？（1）中央處理器(CPU)：是PLC的核心部分，按照系統(tǒng)程序的功能控制PLC有

5、條不紊地進行工作，其主要任務包括: 程序讀入與存儲、現(xiàn)場狀態(tài)或數(shù)據(jù)的掃描、用戶指令的逐條讀取與運算、控制結(jié)果輸出、PLC內(nèi)部工作的故障診斷與系統(tǒng)監(jiān)控等。（2）存儲器：用來存放PLC的系統(tǒng)程序和用戶程序，其中前者用戶不能修改。（3）輸入/輸出接口：輸入接口用來接收和采集兩種類型的輸入信號（開關量輸入信號和模擬量輸入信號）；輸出接口用來驅(qū)動各種執(zhí)行元件,如接觸器、電磁閥、指示燈、調(diào)節(jié)閥(模擬量)、調(diào)速裝置(模擬量)等。（4）電源：小型整體式可編程控制器內(nèi)部有一個開關式穩(wěn)壓電源，此電源一方面可為CPU板、I/O 板及擴展單元提供工作電源(DC 5 V)，另一方面可為外部輸入元件提供DC 24 V。（

6、5）擴展接口：將擴展單元與基本單元相連, 使PLC的配置更加靈活。 （6）通信接口：PLC通過通訊接口可以與監(jiān)視器、打印機、其他PLC或計算機相連，并組成控制網(wǎng)絡。（7）智能I/O接口：如滿足位置調(diào)節(jié)需要的位置閉環(huán)控制模塊, 對高速脈沖進行計數(shù)和處理的高速計數(shù)模塊等。（8）編程器：作用是供用戶進行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視等。（9）其他部件：PLC還可配有盒式磁帶機、EPROM寫入器、存儲器卡等其他外圍設備。 5. 常用的PLC編程語言有哪幾種？（1）梯形圖：梯形圖使用PLC內(nèi)部的繼電器、定時/計數(shù)器等元件,由軟件實現(xiàn)邏輯控制功能。其主要特點是形象直觀、使用方便、修改靈活。（2）指令語句表：

7、一種編程助記符語言,即用一個或幾個容易記憶的字符來代表可編程控制器的某種操作功能，每條PLC的指令語句由操作碼和操作數(shù)組成兩部分。（3）順序功能流程圖(SFC)：一種較新的編程方法，用功能圖來表達一個順序控制過程。 6. 簡述PLC的工作方式及其工作過程。PLC采用順序掃描的工作方式，即掃描從0000號存儲地址所存放的第一條用戶程序開始, 在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下,按存儲地址號遞增的方向順序逐條掃描用戶程序,也就是順序逐條執(zhí)行用戶程序, 直到程序結(jié)束。每掃描完一次程序就構成一個掃描周期, 然后再從頭開始掃描, 并周而復始地重復。PLC的工作過程可以分為三個階段：（1）輸入采樣(或輸入處理)階

8、段；（2）程序執(zhí)行(或程序處理)階段和（3）輸出刷新(或輸出處理)階段。 7. 說明PLC控制與繼電接觸器控制相比的優(yōu)點。PLC控制和繼電接觸器控制相比，傳統(tǒng)的繼電器控制線路的控制作用是通過許多導線與繼電器硬連接實現(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，PLC控制系統(tǒng)可以通過軟件編程改變其控制作用，繼電器控制線路就很難做到，因此PLC控制系統(tǒng)功能強大、配置靈活、調(diào)試修改方便，可靠性高。 8. 為什么PLC的內(nèi)部繼電器稱為軟繼電器？與硬件繼電器相比，軟繼電器的觸點在使用上有何特點？PLC內(nèi)部的繼電器并不是實際的硬繼電器，而是PLC內(nèi)部的存儲單元，因此稱為“軟繼電器”，梯形圖是由這些

9、“軟繼電器”組成的控制線路圖，它們并不是真正的物理連接，而是邏輯關系的連接，故稱為“軟連接”。當存儲單元某位狀態(tài)為1時，相當于某個繼電器線圈得電；當該位狀態(tài)為0時，相當于該繼電器線圈斷電。由于軟繼電器的常開觸點、常閉觸點反映的是內(nèi)部存儲單元0或1狀態(tài)，對其的訪問是不受限制的，因此其觸點可以在程序中使用無數(shù)多次。 9. 什么是直流、交流輸入單元？什么是晶體管型、晶閘管型、繼電器型輸出單元？直流輸入單元：直流電源作為輸入回路電源的單元；交流輸入單元：直流電源作為輸入回路電源的單元；晶體管型輸出單元：輸出模塊的功率驅(qū)動元件是晶體管；晶閘管型輸出單元：輸出模塊的功率驅(qū)動元件是晶閘管；繼電器型輸出單元：輸出模塊的功率驅(qū)動元件是繼電器。 10. 說明PLC各種類型輸出單元的特點和使用場合。 （1）繼電器輸出單元：優(yōu)點：電壓范圍廣，導電壓降小，承受瞬時過電壓和電流的能力強；缺點：動作速度較慢，壽命（動作次數(shù)）有一定的限制；應用：系統(tǒng)輸出的變化不是很頻繁，建議優(yōu)先