PLC应用技术（S7-1200机型）习题及答案 项目一任务1

巩固与自测1.PLC的定义是什么？答：可编程序控制器（programmablelogiccontroller，PLC）本质上是一种工业计算机。它连续监视输入设备的状态，并根据用户自定义程序输出结果，以控制输出设备的状态。2.PLC有哪些应用范围？答：1.开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制。开关量的逻辑控制是PLC最基本的控制功能，所控制的逻辑可以是各种各样的：时序的、组合的、延时的、技术的、不计数的等。控制的输入、输出点数可以不受限制。少则十点，几十点，多则成千上万点，并通过连网来实现控制。2.数据的处理。现代的PLC都具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表等功能，可进行数据的采集、分析和处理，同时可通过通信接口将这些数据传送给其他智能装置进行处理。3.运动控制。大多数PLC都有驱动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块。这一功能广泛用于各种机械设备。4.通信连网，PLC的通信包括PLC与PLC、PLC与上位计算机、PLC与其他智能设备之间的通信，PLC系统与通用计算机可直接或通过通信处理单元、通信转换单元相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散控制”的多级分布式控制系统，满足工厂自动化（FA）系统发展的需要。为什么PLC可以适应恶劣的工业环境？答：可靠性高、抗干扰能力强。对于工业控制器来讲，可靠性是一个非常重要的指标，如何能在各种恶劣的工业环境和条件下，平稳、可靠地工作，将故障率降低至最低，是研制每一种控制器件必须考虑的问题。PLC采用的是微电子技术，大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的，因此不会出现继电器控制系统中的接线老化、脱焊、触点电弧等现象，提高了可靠性。另外PLC还在硬件和软件量方面采取了许多有力措施来提高其可靠性。PLC具有很高的可靠性和抗干扰能力，因此被称为“专为适应恶劣工业环境而设计的计算机”。4.PLC有哪些类型？答：PLC种类繁多，可以从多个角度划分。一般来说可以从4个角度对PLC进行分类。分别是从PLC的规模、性能、结构和厂家。（1）按规模划分PLC按规模分为小型机、中型机、大型机。小型机：小型机的控制点一般在256点之内,适合于单机控制或小型系统的控制。中型机：中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的PLC进行监控，它适合中型或大型控制系统的控制。大型机：大型机的控制点一般大于2048点,不仅能完成较复杂的算术运算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的PLC进行监控。（2）按性能划分PLC按性能可以分为高档机、中档机和低档机。低档机：这类PLC，具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低，能带的输入和输出模块的数量比较少。中档机：这类PLC，具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算，也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID运算。工作速度比较快，能带的输入、输出模块的数量也比较多，输入和输出模块的种类也比较多。高档机：这类PLC，具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID运算，还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快，能带的输入、输出模块的数量很多，输入和输出模块的种类也很全面。这类PLC可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。（3）按结构划分PLC按结构可以分为整体式和组合式。整体式：整体式PLC是将中央处理单元（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、电源、通信接口等组成一体，如图1-8所示。另外还有独立的I/O扩展单元与主机配合使用。整体式PLC的特点是结构紧凑、体积小、重量轻、价格低、输入/输出点数固定、实现的功能和控制规模固定，灵活性较低。小型PLC常采用这种结构，适用于工业生产中的单机控制。组合式：组合式又称为总线结构，其总线做成总线板，上面有若干个总线槽，每个总线槽上可安装一个PLC模块，不同的模块实现不同的功能，如图1-9所示。PLC的CPU、存储器做成一个模块（有的把电源也做在上面），该模块在总线上的安装位置一般来说是固定的。其他模块可根据PLC的控制规模、实现的功能选用，安装在总线板的其他任一总线槽上。组合式PLC安装完成后，需进行登记，使PLC对安装在总线上的各模块进行地址确认。组合式PLC的总线板又称底板。装有CPU单元的底板称为CPU底板，其他称为扩展底板。CPU底板与扩展底板之间通过电路连接，距离一般不超过10m。组合式PLC的特点：系统配置灵活，可构成具有不同控制规模和功能的PLC，但它的价格较高。一般大、中型PLC采用这种结构。（4）按品牌划分近年来，随着工业自动化行业进一步发展，国产PLC品牌崛起，市场占有率在上升，具有主导优势的国际品牌市场份额出现下滑的趋势，市场竞争激烈，中国PLC市场呈现百家争鸣的气象。中国市场上常见的PLC品牌有西门子、施耐德、欧姆龙、三菱、罗克韦尔、台达、信捷等等，主要分为欧系的、日系的还有国产品牌。5.与继电接触器控制系统相比，PLC控制系统有哪些优势？答：1.可靠性高、抗干扰能力强。2.控制系统结构简单、通用性强、应用灵活3.编程方便，易于使用。4.功能完善，扩展能力强。5.PLC控制系统设计、安装、调试方便。6.维修方便、维修工作量小。7.结构紧凑