PLC應(yīng)用技術(shù)（S7-1200機(jī)型）習(xí)題及答案 項(xiàng)目一任務(wù)1

鞏固與自測1.PLC的定義是什么？答：可編程序控制器（programmablelogiccontroller，PLC）本質(zhì)上是一種工業(yè)計(jì)算機(jī)。它連續(xù)監(jiān)視輸入設(shè)備的狀態(tài)，并根據(jù)用戶自定義程序輸出結(jié)果，以控制輸出設(shè)備的狀態(tài)。2.PLC有哪些應(yīng)用范圍？答：1.開關(guān)量的邏輯控制開關(guān)量的邏輯控制。開關(guān)量的邏輯控制是PLC最基本的控制功能，所控制的邏輯可以是各種各樣的：時(shí)序的、組合的、延時(shí)的、技術(shù)的、不計(jì)數(shù)的等?？刂频妮斎?、輸出點(diǎn)數(shù)可以不受限制。少則十點(diǎn)，幾十點(diǎn)，多則成千上萬點(diǎn)，并通過連網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)控制。2.數(shù)據(jù)的處理?，F(xiàn)代的PLC都具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表等功能，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，同時(shí)可通過通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其他智能裝置進(jìn)行處理。3.運(yùn)動控制。大多數(shù)PLC都有驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)或伺服電動機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機(jī)械設(shè)備。4.通信連網(wǎng)，PLC的通信包括PLC與PLC、PLC與上位計(jì)算機(jī)、PLC與其他智能設(shè)備之間的通信，PLC系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可直接或通過通信處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成“集中管理、分散控制”的多級分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動化（FA）系統(tǒng)發(fā)展的需要。為什么PLC可以適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境？答：可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。對于工業(yè)控制器來講，可靠性是一個非常重要的指標(biāo)，如何能在各種惡劣的工業(yè)環(huán)境和條件下，平穩(wěn)、可靠地工作，將故障率降低至最低，是研制每一種控制器件必須考慮的問題。PLC采用的是微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作是由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成的，因此不會出現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)中的接線老化、脫焊、觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象，提高了可靠性。另外PLC還在硬件和軟件量方面采取了許多有力措施來提高其可靠性。PLC具有很高的可靠性和抗干擾能力，因此被稱為“專為適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)”。4.PLC有哪些類型？答：PLC種類繁多，可以從多個角度劃分。一般來說可以從4個角度對PLC進(jìn)行分類。分別是從PLC的規(guī)模、性能、結(jié)構(gòu)和廠家。（1）按規(guī)模劃分PLC按規(guī)模分為小型機(jī)、中型機(jī)、大型機(jī)。小型機(jī)：小型機(jī)的控制點(diǎn)一般在256點(diǎn)之內(nèi),適合于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制。中型機(jī)：中型機(jī)的控制點(diǎn)一般不大于2048點(diǎn),可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對多個下一級的PLC進(jìn)行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制。大型機(jī)：大型機(jī)的控制點(diǎn)一般大于2048點(diǎn),不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。它不僅可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對多個下一級的PLC進(jìn)行監(jiān)控。（2）按性能劃分PLC按性能可以分為高檔機(jī)、中檔機(jī)和低檔機(jī)。低檔機(jī)：這類PLC，具有基本的控制功能和一般的運(yùn)算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。中檔機(jī)：這類PLC，具有較強(qiáng)的控制功能和較強(qiáng)的運(yùn)算能力。它不僅能完成一般的邏輯運(yùn)算，也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運(yùn)算。工作速度比較快，能帶的輸入、輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。高檔機(jī)：這類PLC，具有強(qiáng)大的控制功能和強(qiáng)大的運(yùn)算能力。它不僅能完成邏輯運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算、指數(shù)運(yùn)算和PID運(yùn)算，還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。工作速度很快，能帶的輸入、輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類PLC可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。（3）按結(jié)構(gòu)劃分PLC按結(jié)構(gòu)可以分為整體式和組合式。整體式：整體式PLC是將中央處理單元（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、電源、通信接口等組成一體，如圖1-8所示。另外還有獨(dú)立的I/O擴(kuò)展單元與主機(jī)配合使用。整體式PLC的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、價(jià)格低、輸入/輸出點(diǎn)數(shù)固定、實(shí)現(xiàn)的功能和控制規(guī)模固定，靈活性較低。小型PLC常采用這種結(jié)構(gòu)，適用于工業(yè)生產(chǎn)中的單機(jī)控制。組合式：組合式又稱為總線結(jié)構(gòu)，其總線做成總線板，上面有若干個總線槽，每個總線槽上可安裝一個PLC模塊，不同的模塊實(shí)現(xiàn)不同的功能，如圖1-9所示。PLC的CPU、存儲器做成一個模塊（有的把電源也做在上面），該模塊在總線上的安裝位置一般來說是固定的。其他模塊可根據(jù)PLC的控制規(guī)模、實(shí)現(xiàn)的功能選用，安裝在總線板的其他任一總線槽上。組合式PLC安裝完成后，需進(jìn)行登記，使PLC對安裝在總線上的各模塊進(jìn)行地址確認(rèn)。組合式PLC的總線板又稱底板。裝有CPU單元的底板稱為CPU底板，其他稱為擴(kuò)展底板。CPU底板與擴(kuò)展底板之間通過電路連接，距離一般不超過10m。組合式PLC的特點(diǎn)：系統(tǒng)配置靈活，可構(gòu)成具有不同控制規(guī)模和功能的PLC，但它的價(jià)格較高。一般大、中型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。（4）按品牌劃分近年來，隨著工業(yè)自動化行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，國產(chǎn)PLC品牌崛起，市場占有率在上升，具有主導(dǎo)優(yōu)勢的國際品牌市場份額出現(xiàn)下滑的趨勢，市場競爭激烈，中國PLC市場呈現(xiàn)百家爭鳴的氣象。中國市場上常見的PLC品牌有西門子、施耐德、歐姆龍、三菱、羅克韋爾、臺達(dá)、信捷等等，主要分為歐系的、日系的還有國產(chǎn)品牌。5.與繼電接觸器控制系統(tǒng)相比，PLC控制系統(tǒng)有哪些優(yōu)勢？答：1.可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。2.控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、通用性強(qiáng)、應(yīng)用靈活3.編程方便，易于使用。4.功能完善，擴(kuò)展能力強(qiáng)。5.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便。6.維修方便、維修工作量小。7.結(jié)構(gòu)緊湊