PLC考试重点-河南理工大学

1、接触器电气图形符号及文字符号辅助常开触点 主触点KM线圈 辅助常闭触点 热继电器电气图形符号及文字符号FR热元件 常开触点 常闭触点时间继电器触头类型时间继电器触头类型断断 电电 式式常闭常闭断电后断电后延时延时闭合闭合常开常开断电后断电后延时延时断开断开通通 电电 式式瞬瞬时时动动作作延延时时动动作作常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开常开通电后通电后延时延时闭合闭合常闭常闭通电后通电后延时延时断开断开IIIIII电流继电器电气图形符号及文字符号欠电流线圈过电流线圈常开触点 常闭触点常开触点 常闭触点KAKAU UU UU U U UU UU U 电压继电器电气图形符号及文字符号常开触点 常

2、闭触点常开触点 常闭触点欠电压线圈过电压线圈KVKV2、连续运转控制线路、连续运转控制线路3、利用万、利用万能转换开关能转换开关实现正反转实现正反转控制控制4、分析电路中的错误、分析电路中的错误 基于微处理器的工业控制系统 1 1）集散控制）集散控制DCSDCS控制系统控制系统： 由回路仪表控制系统发展而来，在模拟量处理、回路调节方面具有一定优势； 2 2）可编程序控制器）可编程序控制器PLCPLC构成的控制系统：构成的控制系统： 由继电器逻辑控制系统发展而来，它在数字处理、开关量控制和顺序控制方面具有优势。 3 3）工控计算机）工控计算机IPCIPC构成的控制系统。构成的控制系统。 三者相互

3、渗透、互为补充，PLC、DCS和IPC的差别已不明显，它们都能构成复杂的分级控制，从趋势来看，三者的归宿和统一将是全分布式计算机控制系统。 3.1 CPU的工作模式的工作模式 CPU 有三种工作模式：有三种工作模式： l 在在 STOP 模式下模式下，CPU 不执行任何程序，而用户可以下不执行任何程序，而用户可以下载项目。载项目。 l在在 STARTUP 模式模式下，执行一次启动下，执行一次启动OB(如果存在如果存在)。l在在RUN模式模式下，重复执行扫描周期。下，重复执行扫描周期。中断事件可能会在程序循环阶段的任何点发生并进行中断事件可能会在程序循环阶段的任何点发生并进行处理。处理。处于处于

4、RUN模式下时，无法下载任何项目。模式下时，无法下载任何项目。 在在RUN 模式的启动阶段，不处理任何中断事件。模式的启动阶段，不处理任何中断事件。 在在 STOP 模式下，模式下，CPU 处理所有通信请求（如果适用）处理所有通信请求（如果适用）并并 执行自诊断。执行自诊断。 在在STOP模式下，模式下，CPU不执行用户程序，过程映像也不会不执行用户程序，过程映像也不会自动更新。自动更新。 3.1 CPU的工作模式的工作模式 PLC使用的物理存储器类型：使用的物理存储器类型： RAM, ROM, Flash EPROM(简称为简称为FEPROM)装载存储器：装载存储器：非易失性的存储区，用于保

5、存用户程序（项目等）、数据非易失性的存储区，用于保存用户程序（项目等）、数据和组态信息。所有的和组态信息。所有的CPU都有内部的装载存储器，都有内部的装载存储器，CPU插入存储卡后，插入存储卡后，用存储卡做装载存储器。类似于计算机的硬盘，具有断电保持功能。用存储卡做装载存储器。类似于计算机的硬盘，具有断电保持功能。工作存储器：工作存储器：易失性，易失性，集成在集成在CPU中的高速存取的中的高速存取的RAM。用于在执行用于在执行用户程序时存储用户项目的某些内容。用户程序时存储用户项目的某些内容。CPU也会将一些项目内容从装载也会将一些项目内容从装载存储器复制到工作存储器中。存储器复制到工作存储器

6、中。类似于计算机的内存，断电时内容丢失，类似于计算机的内存，断电时内容丢失，而在恢复供电时由而在恢复供电时由CPU恢复。恢复。系统存储器：系统存储器：用来存储用户程序的操作数据，被划分为若干个地址区域，用来存储用户程序的操作数据，被划分为若干个地址区域，如过程映像输入如过程映像输入/输出，位存储器，数据块，局部数据，输出，位存储器，数据块，局部数据，I/O输入输出区输入输出区域和诊断缓冲区等。使用指令可以在相应的地址区域内对数据直接进行域和诊断缓冲区等。使用指令可以在相应的地址区域内对数据直接进行寻址。寻址。 用来防止在电源关闭时丢失数据，可以用不同方法设置变量的断电保用来防止在电源关闭时丢失

7、数据，可以用不同方法设置变量的断电保持功能。持功能。3.2 存储器及其寻址存储器及其寻址地址区地址区说明说明输入过程映像I每一位对应一个数字量输入点。在每个扫描周期的开始阶段，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入映像寄存器中。CPU在本周期内不再改变本区数据。输出过程映像Q每一位对应一个数字量输出点。在每个扫描周期的最开始，CPU将输出过程映像区的数据传送给输出模块，并驱动外部负载。位存储区M用来保存控制继电器的中间操作状态或其他控制信息。数据块DB在程序执行过程中存放中间结果，或用来保存于工序或任务有关的其他数据。需要定义：全局数据块（所有程序可访问），背景数据块（制定的FB或SFB）

8、局部数据L暂时存储器或给子程序传递参数，局部变量只能在本单元有效。I/O输入区域可以直接访问集中式和分布式输入模块I/O输出区域可以直接访问集中式和分布式输入模块3.2 存储器及其寻址存储器及其寻址不管使用变量（例如，“Start”或“Stop”）还是绝对地址（例如，“I0.3”或“Q1.7”），对输入(I) 或输出 (Q) 存储区的引用都会访问过程映像而非物理输出。 要立即访问或强制用户程序中的物理（外围设备）输入或输出，请在引用后面添加“:P”（例如，“Stop:P”或“Q0.3:P”）。 局部数据L：只要调用代码块，CPU 就会分配要在执行块期间使用的临时或本地存储器 (L)。代码块执行

9、完毕后，CPU 将重新分配本地存储器，以用于执行其它代码块。3.2 存储器及其寻址存储器及其寻址存储区存储区描述描述强制强制 保持保持过程映像输入过程映像输入(I)在扫描循环开始时，从物理输入复制的输入值NoNo物理输入物理输入(I_:P)通过该区域立即读取物理输入YesNo过程映像出过程映像出(Q)在扫描循环开始时，将输出值写入物理输出NoNo物理输出物理输出(Q_:P) 通过该区域立即写物理输出YesNo位存储器位存储器(M)用于存储用户程序的中间运算结果或标志位NoYes临时局部存储器临时局部存储器(L)块的临时局部数据，只能供块内部使用，只可以通过符合方式来访问NoNo数据块数据块(D

10、B)数据存储器与FB的参数存储器NoYes3.2 存储器及其寻址存储器及其寻址 创建用于自动化任务的用户程序时，需要将程序的指令插入代码块中： 组织块 (OB) 对应于 CPU 中的特定事件，并可中断用户程序的执行。 用于循环执行用户程序的默认组织块 (OB 1) 为用户程序提供基本结构，是唯一一个用户必需的代码块。 如果程序中包括其它 OB，这些 OB 会中断 OB 1 的执行。其它 OB 可执行特定功能，如用于启动任务、用于处理中断和错误或者用于按特定的时间间隔执行特定的程序代码。 功能块 (FB) 是从另一个代码块（OB、FB 或 FC）进行调用时执行的子例程。 调用块将参数传递到 FB

11、，并标识可存储特定调用数据或该 FB 实例的特定数据块 (DB)。 更改背景 DB 可使通用 FB 控制一组设备的运行。 例如，借助包含每个泵或阀门的特定运行参数的不同背景 DB，一个 FB 可控制多个泵或阀。 功能 (FC) 是从另一个代码块（OB、FB 或 FC）进行调用时执行的子例程。 FC 不具有相关的背景 DB。 调用块将参数传递给 FC。 FC 中的输出值必须写入存储器地址或全局 DB 中。 数据块（数据块（D B）用于存放执行用户程序时所需的变量数据的数据区。用户程序中除了逻辑程序外，还需要对存储过程状态和信号信息的数据进行处理，数据是以变量的形式存储，通过存储地址和数据类型来确

12、定数据的唯一性 功能块功能块 (FB)与与 功能功能 (FC) 检验检验FC、FB重要指标是可移植性（可重用性）。编程员在长期的编程过程中，不断重要指标是可移植性（可重用性）。编程员在长期的编程过程中，不断积累了大量的积累了大量的FC和和FB。如果它们内部全部。如果它们内部全部 使用局部变量使用局部变量，不用全局变量，不作任何，不用全局变量，不作任何修改，就可以将它们移植到其他项目，通过调用与被调用的关系，可以迅速生成新修改，就可以将它们移植到其他项目，通过调用与被调用的关系，可以迅速生成新的项目程序。的项目程序。 把相同功能的工作编制成把相同功能的工作编制成FB，然后在，然后在FC里调用，程

13、序修改起来方便。里调用，程序修改起来方便。 例子例子：有：有10台电机，编制启动，停止逻辑，报台电机，编制启动，停止逻辑，报 警，复位逻辑。警，复位逻辑。 FB+FC: FB+背景数据块背景数据块+FC调用调用(把这些电机对应的把这些电机对应的I/O点添到点添到 FB的管脚上的管脚上) FC: 1)要写要写10遍，遍，2)如果用粘贴和复制的话，有可能有的如果用粘贴和复制的话，有可能有的 I/O点忘记修改或其他点忘记修改或其他一些错误，一些错误，3)程序的结构性不强，维护起来浪费时间。程序的结构性不强，维护起来浪费时间。如果子程序的任务不能在一个扫描周期完成，需要在两次调用之间保存某些变量的如果

14、子程序的任务不能在一个扫描周期完成，需要在两次调用之间保存某些变量的值，则应选用值，则应选用FB，而不是，而不是FC。因为这种情况下。因为这种情况下FC需要用全局变量需要用全局变量 （例如共享数据块（例如共享数据块和和M区）来保存这些变量的值，但是这样会影响区）来保存这些变量的值，但是这样会影响FC的可移植性。如果块的内部使用了的可移植性。如果块的内部使用了全局变量，在移植时需要考虑每个块使用的全局变量是否会全局变量，在移植时需要考虑每个块使用的全局变量是否会 与别的块产生地址冲突与别的块产生地址冲突（同一地址重复使用）。如果这样的（同一地址重复使用）。如果这样的FC很多，移植是附加的工作量将

15、会很大，也很很多，移植是附加的工作量将会很大，也很容易出错。容易出错。1）可将触点相互连接并创建用户自己的组合逻辑。2） 如果用户指定的输入位使用存储器标识符 I（输入）或 Q（输出），则从过程映像寄存器中读取位值。 通过在 I 偏移量后加入“:P”，可指定立即读取物理输入（例如：“%I3.4:P”）。 对于立即读取，直接从物理输入读取位数据值，而非从过程映像中读取。 立即读取不会更新过程映像。 通过在 Q 偏移量后加入“:P”，可指定立即写入物理输出（例如：“%Q3.4:P”）。 对于立即写入，将位数据值写入过程映像输出并直接写入物理输出。 5.1 基本指令基本指令 - 可组合多个电路来执行

16、逻辑运算。 例如，将两个触点串联可以创建两个输入的 AND 运算。 第一个开关和第二个开关必须闭合，才能通电。 在 LAD 中，通过按序组合两个指令来表示 AND 运算。对于 OR 逻辑，可将两个触点并联。 为了传递电流，必须闭合第一个开关“或”第二个开关。 要创建并联电路（OR 逻辑），可在 LAD 程序段中创建分支。5.1 基本指令基本指令 - 例例2：电机启保停控制：电机启保停控制图为三相笼型异步电动机全压图为三相笼型异步电动机全压起动单向运行控制电路。起动单向运行控制电路。 例例3：电机正反转控制：电机正反转控制图为三相笼型异步电动机正反转控制电路。例例4：多地点控制：多地点控制 有些

17、电气设备，如大型机床、起重运输机等，有些电气设备，如大型机床、起重运输机等，为了操作方便，常要求能在多个地点对同一台电为了操作方便，常要求能在多个地点对同一台电动机实现控制。这种控制方法叫做多地点控制。动机实现控制。这种控制方法叫做多地点控制。 多地点控制的接线原则是：起动按钮应并联连多地点控制的接线原则是：起动按钮应并联连接，停止按钮应串联连接。接，停止按钮应串联连接。例例5：顺序启动控制：顺序启动控制 在生产实际中，有时要求一个系统中多台电动机按一定顺序实现起动和停止，如磨床上的电动机就要求先起动液压泵电动机，再起动主轴电动机。例例5：顺序启动控制：顺序启动控制一对启动和停止按钮，顺序启动

18、多台电机如一对启动和停止按钮，顺序启动多台电机如何控制？（利用何控制？（利用T0N和和T0F）若给定输入若给定输入 I0.2，则三个输出，则三个输出 Q0.3、Q0.4 和和 Q0.5 的时序图为：的时序图为： I0.0Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6 【例例2-1】 阅读以下程序，理解位逻辑指令阅读以下程序，理解位逻辑指令。 例例3-1若给定输入若给定输入 I0.0 和和 I0.1 ，则三个输出则三个输出 Q0.0、Q0.1 和和 Q0.2 的时序图为：的时序图为： I0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2接通一个接通一个扫描周期扫描周期例例3-2 分析并说明该程序所实现的分析并说明该程序所实现的逻辑功能。逻辑功能。 网络网络 2网络网络 3I0.0M0.0M0.1Q0.0t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8若给定输入若给定输入 I0.0，时序图为：，时序图为：4）定时脉冲器）定时脉冲器例：用脉冲定时器实现一个周期振荡电路例：用脉冲定时器实现一个周期振荡电路t1 t2 t3 t