可编程控制器应用课程期末复习指导(文本)

1、（2010.12.30）可编程控制器应用课程期末复习指导（文本）孙志娟：各位老师、同学，大家中午好，欢迎参加可编程控制器应用课程实时文本答疑，接下来的2个小时内我将实时回答大家提出的各类问题，也欢迎各位将这个论坛作为交流教学经验的平台，踊跃提问和发言。史敏龙：老师你好，期末考试的难度比样题难吗，作业能完成可以通过考试吗？ 孙志娟：不会。期末考试的题型和形考作业题型一致，难度类似，考试前建议参照形考作业好好复习。杨仲前：复习要点是什么？孙志娟：掌握可编程控制器的基本组成、常用的编程指令及其编程方法、可编程控制器的程序设计；理解可编程控制器的特点及指标参数，硬件组态及通信网络的基本知识。张哲：怎么

2、才能正常收看在线讲课？ 孙志娟：电大在线本课程页面的ip课件栏目点击即可收看。贺会平：我们没发可编控制器应用习题册，该怎么学。作业不做，形成性考核成绩就没有，也没有相应的资源。只参加期末考试能通过吗？能把往届试题给我们发到我的课程里面，谢谢。孙志娟：形成性考核作业和答案在电大在线本课程的教学辅导栏目中，可供大家下载。本课程网站上还提供了相关的文本辅导材料和流媒体课件，建议期末复习重点可以结合流媒体课件的第9、10两讲进行。如需往届考题，可以给我的邮箱来邮件，说明需要的课程资源类型。祝你顺利通过期末考试！柳茂昌：什么是可编程控制器？孙志娟：可编程控制器是60年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑

3、控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。李想：plc与继电器的区别？孙志娟：传统继电器接触器控制系统为“硬接线”程序控制系统，通过修改控制器件和接线来改变控制功能；可编程控制系统为“软接线”程序控制系统，通过修改PLC程序并改动少量接线端子来改变控制功能。韩峰涛：可编程控制器的由几部分组成？ 孙志娟：硬件和软件两部分组成。其中硬件通常由中央处理单元（CPU）、输入输出单元（I/O）、电源、导轨等几个部分组成；软件通常由系统软件和用户程序组成。蒋明：可编程控制器抗干扰能力为什么强？ 孙志娟：请参看

4、附件文档。附件1。谈诚：PLC的输入模块一般使用什么来隔离内部电路和外部电路。孙志娟：光电隔离。高飞：PLC配置电气隔离的作用是什么？ 孙志娟：电气隔离是在微处理器与I/O回路之间采用的防干扰措施。武青：简述可编程序控制器的常用编程语言？孙志娟：1梯形图编程语言：梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，它是在电器控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变来的，形象、直观、实用。2语句表编程语言：指令语句表示一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式，但比汇编语言易懂易学。一条指令语句是由步序、指令语和作用器件编号三部分组成。3控制系统流程图编程图：控制系统流程图是一种较新的编程方法。

5、它是用像控制系统流程图一样的功能图表达一个控制过程，目前国际电工协会（IEC）正在实施发展这种新式的编程标准。郭莉莎：可编程控制器与工业控制计算机、集散控制系统的主要区别？孙志娟：工业控制计算机适用于要求快速、实时性强、模型复杂、计算工作量大的工业对象的控制；集散控制系统在模拟量处理和回路调节方面具有优势，主要侧重于回路调节功能；可编程控制系统在数字处理和顺序控制方面具有优势，主要侧重于开关量顺序控制，具有很高的可靠性和抗干扰性。刘燕红：PLC内部运作方式?孙志娟：PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条，如此

6、周而复始不断循环。PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。1输入处理输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息

7、。2程序执行根据PLC梯形图程序扫描原则，按先左后右先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。遇到程序跳转指令，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。从用户程序涉及到输入输出状态时，PLC从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器，根据用户程序进行逻辑运算，存入有关器件寄存器中。对每个器件来说，器件映象寄存器中所寄存的内容，会随着程序执行过程而变化。 3输出处理 程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。武青：传统继

8、电器在工作中往往会产生电火花，可编程控制器会不会有电火花产生呢？孙志娟：plc本身不会。陈龙：组合逻辑电路的逻辑功能和电路结构的特点？孙志娟：数字电路根据逻辑功能的不同特点，可以分成两大类，一类叫组合逻辑电路（简称组合电路），另一类叫做时序逻辑电路（简称时序电路）。组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。而时序逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出不仅取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来的状态，或者说，还与以前的输入有关。组合逻辑电路是指在任何时刻，输出状态只决定于同一时刻各输入状态的组合，而与电路以前状态无关，而与其他时间的状态无

9、关。其逻辑函数如下：Li=f（A1，A2，A3An） （i=1，2，3m） 其中，A1An为输入变量，Li为输出变量。 组合逻辑电路的特点归纳如下： 输入、输出之间没有返馈延迟通道； 电路中无记忆单元。杨仲前：S7-400的各模块的输入输出地址怎么确定？孙志娟： S7-400可编程控制器I/O模板的默认输入/输出地址分别按顺序排列。数字I/O模板的输入/输出默认首地址为0，模拟I/O模板的输入/输出默认首地址为512。模拟I/O模板的输入/输出地址可占用16个字节或32个字节，它是由模拟量I/O模板的通道数来决定。刘思磊：PLC的数据类型和指令结构？孙志娟： PLC处理的数据有3类：常数、数据

10、存储器中的数据、数据对象中的数据。不同的数据对象具有不同的数据类型，在指定数据类型时，需要确定数据的大小和数据位的结构。S7-200PLC基本数据类型见下表。表 基本数据类型基本数据类型位数数据范围布尔型10，1无符号数字节型（Byte）80255字型（Word）16065535双字型（DWord）320（232-1）有符号数字节型（Byte）8-128127整数型（Int）16-32768-32767双整数型（DInt）32-231（231-1）实数型（Real）32-3.1038-1.10-38（负数）1.10-383.1038（正数）S7-200PLC的指令由操作码和操作数两部分组成，操

11、作码定义要执行的功能，它告诉CPU该做什么；操作书为执行该操作所需要的信息，它告诉CPU用什么去做。谈诚： S7-200PLC定时器有三种类型通电延时型，_，_三种类型。孙志娟：延时断开定时器、记忆接通延时定时器。高飞：定时器的种类和特点？孙志娟： S7-200PLC提供了256个定时器，共有3种类型：接通延时定时器（TON）、断开延时定时器（TOF）和记忆接通延时定时器（TONR）。（1）接通延时定时器（TON）：其特点是只有在启动信号大于延时的情况下，才能使得延时触点接通，启动信号断开后必须重新计时。（2）延时断开定时器（TOF）：特点是只有对启动信号的宽度无要求，只要PLC循环能够监测到

12、启动触点，总是在启动信号断开后延时断开，当断开延时时间尚未到达，启动信号又再次为“1”时，延时从第2次出现的下降沿开始计算。（3）记忆接通延时定时器（TONR）：用于单一间隔的定时，而记忆接通延时定时器TONR用于累计许多时间间隔。TON和TONR有两个共同点：一是在使能输入（IN）接通时对时间间隔计数（记时），定时器工作；二是当当前值大于等于预置值时，定时器位接通。TON和TONR有三个不同点：一是当输入位接通时，TON当前值从零开始计时，而有记忆接通延时定时器具有记忆功能，当前值从上次的保持值开始计时；二是使能输入（IN）断开时，TON定时器自动复位，即定时器位为OFF；而TONR具有记忆

13、功能，TONR的定时器位和当前值保持最后状态；三是上电周期或首次扫描时，TON的定时器位为OFF，而TONR的定时器位为ON，当前值保持在掉电前的值。谈诚：接通延时定时器TON的输入（IN）电路_时TON开始定时，_达到设定值时其定时器位为_，其常开触点_。孙志娟：接通、定时、接通、闭合。武青：用PLC设计2小时的延时电路，并说明其功能？孙志娟：需要时间继电器，调整延时2小时就可以了。谈诚：用PLC统计某饮料生产线上的盒装饮料的箱数，该饮料24盒每箱。孙志娟：用到计数器指令，设定值为24，传感器检测到24盒以后，对应的继电器闭合，可以采用声光报警。杨仲前：西门子S7-300PLC的RLO边沿信

14、号识别指令如何应用？孙志娟：武青：编程时应注意的有那些？孙志娟：在实际操作中，注意的事项很多，这里简单概括几条：（1）在一段程序里不可有同样的两个输出存在 比如说前段程序有1个输出Q0.0存在，后面就不要再有了。 除非是子函数，而且要保证 主函数和子函数里的输出也不能重复，否则plc只考虑后者。（2）数字量输出分为继电器输出和晶体管输出两种前者电流大，后者速度快。（3）电源容量问题，如果容量小了，那么plc在输出后电压不够，输出也就停了，然后 电压够了，plc又输出了外表特征就是设备反复启动反复停止，这和程序无关。肖强：可编程控制器控制系统设计的基本原则？孙志娟：满足被控对象的控制要求；确保系

15、统的安全可靠性；简化系统结构。杨琪：理解可编程控制器控制系统设计的主要内容步骤？孙志娟：（1）系统规划：确定系统控制方案、总体设计。（2）硬件设计：电气控制原理图、接线图、元件布置图、电气元件目录和配套件清单。（3）软件设计：编写PLC用用户程序，并进行离线调整与测试。（4）现场调试：检查、优化PLC控制系统硬件、软件设计。（5）编制技术文件：修改电气原理图、连接图；编写设备操作、使用说明书；备份PLC用户程序；记录调整、设定参数等。杨旭升：PLC的I/O点数冗余多少？孙志娟：10%。谈诚：开放系统互联模型国际标准化组织于1978年提出了开放系统互联的模型，它所用的通信协议一般为7层，它们分别

16、为：_、_、_、传送层、_、_、_。孙志娟：由低到高分别是物理层（Physical Layer）,数据链路层（Data Link Layer）,网络层（Network Layer）,传输层（Transport Layer）,会话层（Session Layer），表示层（Presen tation Layer）和应用层（Application Layer）。第一层到第三层属于OSI参考模型的低三层，负责创建网络通信连接的链路；第四层到第七层为OSI参考模型的高四层，具体负责端到端的数据通信。每层完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持，而网络通信则可以自上而下（在发送端

17、）或者自下而上（在接收端）双向进行。当然并不是每一通信都需要经过OSI的全部七层，有的甚至只需要双方对应的某一层即可。物理接口之间的转接，以及中继器与中继器之间的连接就只需在物理层中进行即可；而路由器与路由器之间的连接则只需经过网络层以下的三层即可。总的来说，双方的通信是在对等层次上进行的，不能在不对称层次上进行通信。史敏龙：UML在可编程控制器中的作用？ 孙志娟：统一建模语言UML（Unified Modeling Language，UML），是一种面向对象的标准化的建模语言。按照软件工程的思想，可以利用UML技术及Rational Rose建模工具，采用面向对象的方法对计算机辅助PLC系统进行了分析和设计，建