PLC原理及应用第二版李长久习题答案

PLC原理及应用第二版习题答案

第1章习题及答案

1.热继电器和熔断器都是保护器件，有何区别？

热继电器和熔断器都是根据回路电流的热容量而反时限动作的。

熔断器用做短路保护，热继电器用做过载保护。一般熔断器热熔小,电流一达到动作值，

动作很快，提供灵敏的保护，一般一旦熔断不可恢复，只能更换。而热继电器热熔相对大一

些，过流时不会马上动作，需要一定的时间，适合做过载保护。

2.继电器与接触器有何区别和联系？

尽管继电器与接触器都是用来自动接通和断开电路，但也有不同之处。首先，继电器一

般用于控制回路中，控制小电流电路，触点额定电流一般不大于5A,所以不加灭弧装置；而

接触器一般用干主回路中，控制大电流电路，中触点额定电流一般不小干5A.需加灭弧装

置。其次，接触器一般只能对电压的变化作出反应，而各种继电器可以在相应的各种电量或

非电量作用下动作。

3.指出图1-40电路有何错误？应如何改进?

-Y按下“启动”按钮SB2后，接触器KM线圈得电吸合，KM动合辅助触

、匕4，点自锁，但需要停止时，“停止”按钮SB1动断触点因为和KM动合辅助触

J点并联,不能断开KM线圈。

的E\\

|应该将SB2和KM动合辅助触点并联后再与SB1动断触点串联。

与KM1线圈串联的KM2触点应该为动合触点。

4.试设计一个可实现两地操作的电机点动与连续运行的控制系统，并画出主电路与控制电

路图。

FU

LIL2L3SB1

SB3

QF

SB2SB4

KM

SA

KM

FR

图中SB1、SB2、SA可安装与控制柜上，SB3、SIM安装与电动机附近。只有控制柜上可

以选择点动或连续运行方式。

5.设计一个加热和通风控制电路，按下启动按钮，风机运行20秒后，自动开始加热，按下

停止按钮，停止加热，5分钟后风机自动停止。

6.设计一个小车自动运行的电气原理图，控制要求：小车由A点开始向B点前进，到B点

后自动停止。小车在B点停留10秒后返回A点，在A点停留10秒后又向B点运动，如此

往复。要求可以在任意位置使小车停止或再次继续运行。

运行示意图参考书中图1-38,

LiL2L3

3FUl

10秒

10秒

第2章习题及答案

1.简述PLC的定义。

PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。它采用可编程

序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的

指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围

设备，都应按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。

2.PLC有哪些特点？

1.可靠性高、抗干扰能力强

2.功能强、应用面广

3.使用方便、适应性强

4.编程方便易学

5.系统设计、安装、调试工作量少

6.维修方便

7.体积小、重量轻、能耗低

3.PLC与一般的计算机控制比较有哪些优点？

（1）PLC系统采用功能模块的结构形式，可进行单元组合。在硬件和软件上的这种结

构，使PLC系统对环境的适应性增强。而计算机控制系统的组合性较差。

（2）PLC系统采用扫描方式工作，有利于顺序逻辑控制的实施，各个逻辑元素状态的

先后次序对时间的对应关系较明确，此外，扫描周期也较一致。而计算机控制系统按用户程

序指令，以中断方式工作。

(3)PIC系统是分散的自治系统，它可以作为下位机完成分散的控制功能,比起直接

计算机的集中控制有质的飞跃。

(4)适应恶劣工业应用环境。构成PLC的元器件进行了严格的筛选和简化，排除了因

元器件问题而造成的故障。PLC系统在使用中发生的故障一般是由于PLC的外部开关、传感

器和执行机构引起的，而非PLC本身引起的。在恶劣环境下的可靠性正是PLC存在的意义。

工业用微机的耐环境水平无论是在硬件还是在软件上都无法和PLC相比。

另外，PLC程序设计简单，易学易懂易维护，更适合工程技术人员。

4.PLC与继电接触器控制比较有哪些优点？

(1)灵活性和扩展性继电接触器控制系统是由继电器等低压电器采用硬件接线实现

的，连线多而复杂，且由于继电器触点数目有限，其灵活性和扩展性差；PLC系统是由软件

和硬件组成的，通过编程来实现要求的功能，要改变控制功能，只需改变程序即可，故也称

“软接线”，外围连线少，体积小，其软继电器的触点理论上可使用无限次，因此其灵活性

和扩展性极佳。

(2)可靠性和可维护性继电接触器控制系统有大量的机械触点，其接通断开会受到电

弧的损坏和机械磨损，接线多，寿命短，可靠性和可维护性差；PLC系统采用微电子技术,

大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，寿命长，并且具有自检和监测功能，方便了

现场的调试和维护。

(3)控制速度和稳定性继电接触器控制系统是依靠触点的机械动作实现控制，其工作

频率低，触点的开合动作一般在匚十毫秒，机械触点还会出现抖动现象；PLC系统由程序指

令控制半导体电路来实现，速度极快，一般一条用户指令的执行时间在微秒级。PLe内部还

有严格的同步，不会出现抖动现象。

(4)延时的可调性与精度继电接触器控制系统靠时间继电器的滞后动作实现延时控

制，精度不高，易受环境温度和湿度的影响，调整时间困难；PLC系统用半导体集成电路作

定时器，时基脉冲由晶体振荡器产生，不受环境影响，精度高，可根据需要设定定时值，定

时精度小于10ms.

(5)设计与施工用继电接触器实现一项控制工程，其设计、施工、调试必须依次进行，

周期长修改困难，工程越大这一问题就越突出；用PLC完成一项控制工程，在系统设计完成

以后，现场施工与控制程序的设计可以同时进行，周期短，调试和修改都很方便。

(6)系统价格继电接触器单件价格便宜，PLC价格较高，但若将维护、故障造成的损

失等因素一并考虑，使用PLC系统相对来讲更便宜。

5.PLC可以用在哪些领域？

PLC应用的领域已覆盖了所有工业企业。其应用范围大致可归纳为以下几种：

（1）开关量逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域。PLC的输入和输出信号都

是通/断的开关信号，对控制的输入、输出点数可以不受限制，从十几个到成千上万个点，

可以通过扩展实现。在开关量逻辑控制中，它取代传统的继电接触器控制系统，实现逻辑控

制、顺序控制。用PLC进行开关量控制遍及许多行业，如机床电气控制、电梯运行控制、冶

金系统的高炉上料、汽车装配线、啤酒灌装生产线等。

（2）运动控制PLC可用于直线运动或圆周运动的控制。早期直接用开关量I/O模块连

接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动模块，以实现对各种机械的运动控制。

目前，制造商已提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。即：把描述目

标位置的数据送给模块，模块移动一轴或多轴到目标位置。当每个轴运动时，位置控制模块

保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。

（3）闭环过程控制PLC通过模拟量模块实现模拟量与数字量的A/D、D/A转换，能够

实现对模拟量的控制。可实现对温度、压力、流量、液面高度等连续变化的模拟量的PID控

制。如锅炉、冷冻、反应堆、水处理、酿酒等。

（4）数据处理现代的PLC具有数学运算（包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算），数

据传递、排序和查表、位操作等功能；可以完成数据的采集、分析和处理，可以与存储器中

存储的参考数据相比较，也可以传送给其它智能装置或传送给打印机打印制表。具有CNC功

能：把支持顺序控制的PLC与数字控制设备紧密结合。数据处理一般用在大中型控制系统

中。

（5）联网通信PLC的通讯包括PLC与PLC之间、PLC与上位计算机之间和其它的智能

设备之间的通讯。PLC和计算机之间具有串行接口，利用双绞线、同轴电缆将它们连成网络，

以实现信息的交换。还可以构成“集中管理，分散控制”的分布控制系统。联网增加系统的

控制规模，甚至可以使整个工厂实现工厂自动化。

6.PLC主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？

PLC主要由CPU模块、输入/输出模块、电源模块和外部设备组成。

（1）CPU模块主要由微处理器（CPU芯片）和存储器组成。它相当于人的大脑，它不断

的采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出。

（2）存储器主要用于存放系统程序、用户程序和工作状态数据。

（3）I/O模块是CPU与现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件。

（4）电源模块将交流电源转换成供CPU、存储器等所有扩展模块使用的直流电源，是

整个系统的能源供给中心，它的好坏直接影响到PLC的稳定性和可靠性。

（5）PLC的外部设备主要有编程器、文本显示器、操作面板、打印机等。

编程器用来生成用户程序，并对它进行编辑、检查和修改。手持式编程器不能直接输入

和编辑梯形图，只能输入和编辑语句表程序，但它的体积小，价格便宜，一般用来给小型PLC

编程或用于现场调试和维修。

操作面板和文本显示器不仅是一个用于显示系统信息的显示器，还是一个操作控制单元。

它可以在执行程序的过程中修改某个量的数值，也可以直接设置输入或输出量，以便立即起

动或停止一台外部设备的运行。

打印机可以把过程参数和运行结果以文字形式输出。

7.何谓PLC的扫描周期？

PLC最主要的工作方式是循环扫描（周期扫描）。连续执行用户程序、任务的循环序列

称为扫描，扫描工作一般分为：读输入、执行程序、处理通信请求、自诊断检查和写输出等

过程，CPU反复不停地分阶段处理上述各种不同的任务，这种周而复始的循环工作方式称为

循环扫描。PLC在运行工作状态，执行如上所述的一次扫描操作所需的时间称为扫描周期。

8.简述PLC的扫描工作过程？

扫描工作一般分为：读输入、执行程序、处理通信请求、自诊断检查和写输出等过程。

执行用户程序只是扫描周期的一个组成部分，用户程序不运行时，PLC也在扫描，只不过在

一个周期中去除了执行用户程序和读输入、写输出的内容。

图270打描工作过程

9.I/O滞后响应时间与哪些因素有关？

输入/输出滞后响应又称系统响应时间，是指PLC的外部输入信号发生变化到它控制的

有关外部输出信号发生变化的时间间隔，它由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间和因

扫描工作方式产生的滞后时间三部分组成。

10.PLC的输入（输出）映像寄存器的作用是什么？

输入映像寄存器的内容是由输入设备驱动的，在读输入阶段集中读入的，在程序执行过

程中的一个周期内其值保持不变。

PLC按照梯形图先左后右、先上后下的顺序，扫描执行每一条用户程序。执行程序时所

用的输入变量和输出变量，是在相应的输入状态寄存器和输出状态寄存器中取用，运算的结

果写入输出状态寄存器。输出映像寄存器的值决定了下一个扫描周期的输出值，在程序执行

阶段，其值既可以作为控制程序执行的条件，又可以被程序修改用于存储中间结果或下一扫

描周期的输出结果。

11.数字量输出模块有哪几种类型？各有什么特点？

按负载使用电源的不同，可分为直流输出、交流输出和交直流输出三种；按输出电路所

用的开关器件不同，可分为晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出。

直流输出模块的输出方式一般为集电极输出，外加直流负载电源，其带负载的能力一般

每一个输出点为零点几安培左右。因晶体管输出模块为无触点输出模块，所以使用寿命比较

长、响应速度快、可关断次数多。

交流输出模块需要外加交流电源，带负载能力一般为1A左右，不同型号的外加电压和

带负载的能力有所不同。双向晶闸管为无触点开关，使用寿命较长，反应速度快，可靠性高。

继电器输出型PLC的负载电源可以是交流也可以是直流，是有触点开关，带负载能力比

较强，一般在2A左右，但寿命比无触点开关要短一些，开关动作频率也相应低一些。

12.整体式与横块式结的PLC各有什么特点？分别适用于什么场合？

整体式结构的PLC把电源、CPU、存储器、I/O系统都集成在一个单元内，该单元叫做

基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC,可以实现各种控制。控制点数不符合需要时，

可再接扩展单元，扩展单元不带CPU。由基本单元和若干扩展单元组成较大的系统。整体式

结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便，其缺点是输入与输出点数有限定的比

例。小型机多为整体式结构。

模块式结构的PLC是把PLC系统的各个组成部分按功能分成若干个模块，如CPU模块、

输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一，模块的种类却日趋丰富。

模块式结构的PLC采用搭积木的方式，在一块基板上插上所需的模块组成控制系统。模块式

结构的特点是CPU、输入、输出均为独立的模块，模块尺寸统一，安装整齐，I/O点选择自

由，安装调试、扩展、维修方便。中型机和大型机多为模块式结构。

第3章习题及答案

1.简述S7-200系列PLC的硬件系统组成。

CPU模块集成了微处理器、电源、输入/输出、通讯端口、模拟电位器、存储器等,扩展

端口用于连接扩展模块，实现I/O及功能扩展。

2.S7-200系列PLC有哪几种供电方式，如何选择？

交流供电和直流供电。如果使用高速输出应选择DC/DC/DC即直流供电。

3.S7-200系列PLC常见的扩展模块有哪几类？扩展模块的具体作用是什么？

数字量扩展模块、模拟量扩展模块、通信模块、位控模块等。

4.简述S7-200系列PLC模拟量模块的类型及用途？

S7-200有3种类型的模拟量拉展模块，包括EM231模拟量输入模块、EM232模拟量输出

模块和EM235模拟量混合模块。另外还有专门用于温度控制的EM231热电偶输入模块和

EM231热电阻RTD输入模块。模拟量模块的主要任务就是实现A-D转换（模拟量输入）和D-

A转换（模拟量输出）。

5.扩展模块的数量受哪些条件的约束？

扩展模块的数量受两个条件约束：一个是基本单元能带扩展模块的数量；另一个是基本

单元的电源承受扩展模块消耗DC5V总线电流的能力。

6.S7-200PLC扩展模块编址的原则是什么？举例说明。

第一是数字量和模拟量分别编址，数字量输入地址冠以字母“I"，数字量输出地址冠以

字母“Q"，输出/输入字节可以重号。模拟量输入地址冠以字母“AI”，模拟量输出地址冠以

字母“AQ"，输出/输入字可以重号。第二是数字量模块的编址是以字节为单位，模拟量模块

的编址是以字为单位（即以双字节为单位）。数字量扩展模块的地址分配是从最靠近CPU模

块的数字量模块开始在本机数字量地址的基础上从左到右按字节连续递增，本模块高位实际

位数未满8位的，未用位不能分配给I/O链的后续模块。模拟量扩展模块的地址从最靠近

CPU模块的模拟量模块开始在本机模拟量地址的基础上从左到右地址按字递增。

CPU2264人/4出EM2238出EM2224人/I出EM235

10.0-12.713.0-13.3AIW0-AIW6

Q0.0-Q1.7Q2.0-Q2.3AQW0

7.PLC外接端子和输入/输出继电器是什么关系？哪些信号可以用来控制输入继电器？哪

些信号可以用来控制输出继电器？

输入/输出继电器一般都有一个外部端子与之对应。输继电器用于接受外部的开关信号。

当外部的开关信号闭合，则输入继电器的线圈得电。当通过程序使得输出继电器线圈得电时,

PLC上的输出端（接外接端子）输出，它可以作为控制外部负载的开关信号。

按钮、行程开关、接近开关、继电器触点等都可用于控制输入。

严格来说通过程序控制输出继电器，也可采用强制控制输出继电器，而输出继电器可以

连接控制电磁阀、指示灯、接触转线圈等。

8.PLC输入/输出端子与外部设备（如开关、负载）连接时，应注意哪些方面？

首先注意传感器的输出型式与PLC输入的配合，PNP输出传感器为SOURCE源型输入接

法，NPN输出传感器为SINK漏型输入接法。尤其很多大型PLC输入模块只能源型或漏型一

种型式，不能更改。还要注意干扰问题。

注意PLC直流输出端口有两种输出型式，源型直流输出高电平有效，漏型直流输出低电

平有效。

第4章习题及答案

1.PLC常用的编程语言有哪些？各有哪些特点？

常见的PLC的编程语言有LAD（梯形图）、STL（语句表）、FBD（功能块图/逻辑功能图）、

顺序功能图（SFC）等。

梯形图（LAD）编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的。PLC的梯形

图与继电器控制系统的梯形图的基本思想是一致的，只是在使用符号和表达方式上有区别。

梯形图具有形象、直观、简单明了、易于理解的特点，特别适用于开关量逻辑控制，是所有

编程语言的首选。

语句表（STL）编程语言类似于计算机中的助记符语言，它是PLC最基础的编程语言。

一般来说，语句表编程适合于熟悉PLC和有经验的程序员使用。

功能块图是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言。该编程语言用类似“与门”、“或门”

的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、

输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号自左向右运动。

顺序功能图（SFC）又称状态转移图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一

种图形，也是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具。顺序功能图并不涉及所描述的控制功

能的具体技术，它是一种通用的技术语言，可以供进一步的设计和不同专业的人员之间进行

技术交流用。

2.按步输入图4-25梯形图程序。

1）将T37设定值PT改为50,下载并监控程序的运行。

2）采用“状态表”监控T37、M0.0、Q0.0状态。

3）打开STEP7-Micro/WIN,在“系统块”中将PLC端口0的波特率修改为19.2kbps,

再次下载并监控程序的运行。

1)

网络2比较和输出

I一

T37Q0.0

—1>=<1-----------------()

40

网络3复位计时器

2)

地址格式当前值新值

T37无符号

M0.0位

Q0.0位

3)

第5章习题及答案

1.S7-200系列PLC如何直接寻址？什么是间接寻址？

PLC的存储单元按字节进行编址，无论所寻址的是何种数据类型，通常应指出它所在区

域的字节地址。每个单元都有唯一的地址，这种直接指出元件名称的寻址方式称为直接寻址。

包括①位寻址格式：元件名称、字节地址和位号，如10.5；②特殊器件的寻址格式：直接写

出其编号，如T33,既表示T33定时器的位状态信息，又表示该定时器的当前值；③字节、

字和双字的寻址格式：指明元件名称、数据类型和存储区域的首字节地址，如IBO,QW0为

QB0和QB1两字节，VD0为VWOsVW2两字。

间接编址使用指针存取内存中的数据。指针是包含另一个内存位置地址的双字内存位置。

只能将V内存位置、L内存位置或累加器寄存器（AC1、AC2、AC3）用作指针。欲建立指针，

必须使用"移动双字〃指令，将间接编址内存位置移至指针位置。指针还可以作为参数传递至

子程序。

欲间接存取内存区数据，输入一个〃和”符号（&）和需要编址的内存位置，建立一个该

位置的指针。指令的输入操作数前必须有一个〃和“符号（&），表示内存位置的地址（而并非

内存位置的内容）将被移入在指令输出操作数中识别的位置（指针）。

2.S7-200系列PLC共有几种定时器？它们的运行方式有何不同？对它们执行复位指令

后，它们的当前值和位的状态是什么？

共有3种定时器，它们是：

接通延时定时器（TON）：用于单一间隔的定时，使能输入接通后当前值从0开始计时,

当定时器的当前值大于等于预设值时，该定时器位被置位，即定时器位ON；使能输入断开,

定时器自动复位，当前值为0,定时器位OFF。

有记忆接通延时定时器（TONR）：用于对许多间隔的累计定时，使能输入接通时，定时

器位为OFF,当前值从上次的保持值继续计时。使能输入断开，定时器位和当前值保持最后

状态。使能输入再次接通时，当前值从上次的保持值继续计时，当当前累积值达到预设值时，

T5

YR）

定时器位ON；TONR定时器只能用复位指令如1进行复位操作。执行复位指令后，当前

值为0,定时器位OFF。

断开延时定时器TOF：用于关断或故障事件后的单一间隔定时，使能输入接通时，定时

器位立即接通为ON,并把当前值设为0。当使能输入由接通到断开时，定时器开始计时，当

达到预设值时，定时器位OFF,当前值等于预设值，停止计时。使能输入再次由OFF-ON时，

TOF复位，这时，TOF的位为ON,当前值为0。TOF复位后，如果使能输入再有从ON-OFF

的负跳变，则可实现再次启动。

3.S7-200系列PLC共有几种计数器？对它们执行复位指令后，它们的当前值和位的状

态是什么？

计数器指令有3种：

增计数器（CTU）：当复位端R接通或执行复位指令后，计数器被复位，当前值为0,计

数器位OFF.

减计数器（CTD）：当装载输入端LD接通时，计数器位被复位，并将计数器的当前值设

为预置值PV,计数器位OFF。

增/减计数器（CTUD）：当复位输入端R接通或执行复位指令时，计数器被复位，当前值

为0,计数器位OFF。

4.试设计一个电机启动、停止、起动预报的PLC控制系统，画出PLC的接线图并编写

梯形图程序。

PLC接线图参考第8章图8-2o

程序实现方法很多，下面给出两种：

网络1启动预报

I预报时间能一

50-PT100ms

符号地址注释

HAQ0.0预报电铃

KMQ0.1接触器

SB」I0.0|起动按钮___________________

网络2运行

网络1启动预报

I预报时间宓一

I0.010.1M0.0

—II—M/I—W)

T37

INTON

50-PT100m$

T37Q0.0

J)I----C)

—II----C)

符号［地址I注释

KM,OOI接触器

5.用定时器实现6小时延时，画出梯形图。如果用定时器与计数器配合达到这一延时

目的，如何实现？画出梯形图。

参考第7章7.3.3节长延时方法。

因为设定值最大为32767,计算不方便所以使设定值为18000,合30分钟，6小时=12

个30分钟，既采用12个定时器联合起来使用。

这种情况多采用定时器与计数器配合的方法。

6.试设计一个抢答器电路程序。出题人提出问题，3个答题人按动按钮，仅仅是最早按

的人面前的信号灯亮。然后出题人按动复位按钮后，引出下一个问题。

当出题人按了10.0后，其常用触点断开，使Q0.0；Q0.1；Q0.2均置于OFF,便进入抢答

预备状态。

此后如某个抢答者按了自己的按钮10.X,使自身的〃蜂鸣与灯”QO.X导通并自保，同时自

己QO.X的常闭触点断开，互锁了其他抢答者输入信号的有效性。达到了唯一的有效性。如要

进行下一轮的抢答，只有出题人再次按了按钮才能进行。

符号1地址1注释

HL1Q00答题人1蛭呜与灯

HL2Q0。［答题人炭呜与灯

HL3Q02答题人渊呜与灯

110.0主持人

SB.3___________________||0,2答题人2

网络3答题人3

11

10.310.0QO.OQ0.1Q0.2

—II—[―II-------HI-------1/|——C)

Q0.2

TM

7.设计一个对锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图程序。控制要求:

(1)开机时首先启动引风机，10秒后自动启动鼓风机；

(2)停止时立即关断鼓风机，20秒后自动关断引风机。

I鼓风机、引风机福摩

网络1开机时首先启动引风机，1凭)后自动启动鼓风机

符号地址注释

SB_1_______________jOO_____________启动按钮

$B_2|肛1除止按钮

网络2开机时首先启动引风机，1励后自动启动赘风机

T37Q0.0

—II——C)

I符号I地址I注释一

|KM1|QOO|血

网络3停止时立即关断鼓风机，2附后自动关断引风机

T38Q0.1

—II-------()

符号地址注释I

|KM2|Q0.1I引风机

8.编写一段梯形图程序，实现将VB20开始的100个字节型数据移到VB400开始的存储

区，这100个数据的相对位置在移动前后不发生变化。

I块传送程序

网络1采用字节块传送

10.0BLKMOV.B

ENENO

VB20-INOUT■VB400

100-N

第6章习题及答案

1.简述串行通信的特点。

串行通信的特点是：数据传输速度慢，但通信时需要的信号线少（最少只需要两根线），

在远距离传输时通信线路简单、成本低，常用于远距离传输而速度要求不高的场合。串行通

信在工业控制中应用广泛，计算机和PLC都有通用的串行通信接口。

2.在串行异步通信中，数据的传送速率为每秒传送960字符，一个传送字符由7位有效位、

1位起始位、1位终止位和1位奇偶校验位构成，求波特率。

960X（1+7+1+1）=9600bps

3.常用的串行通信接口标准有哪几种？各有什么特点？

（1）RS-232接口是计算机普遍配备的接口，应用既简单又方便。它采用按位串行的方

式，单端发送、单端接收，所以数据传送速率低，抗干扰能力差，传送的波特率为300、600、

1200、2400、4800、9600、19200等。在通信距离近，传送速率和环境要求不高的点对点通

信的场合应用。

（2）RS-422接口传输线采用差动接收和差动发送的方式传送数据，有较高的通信速率

（波特率可达10M以上）和较强的抗干扰能力，适合远距离传输，所以在工厂中应用较广。

（3）RS-485接口的传输线采用差动接收和差动发送的方式传送数据，有较高的通信速

率（波特率可达10M以上）和较强的抗干扰能力，输出阻抗低，并且无接地回路。适合于远

距离数据传输，并且可以构成总线式结构，是工厂中应用最多的一种接口。

4.什么是现场总线？现场总线主要有哪些特点？

现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字化、双向传输、多分支结构的通信

网络。也就是说基于现场总线的系统是以单个分散的，数字化，智能化的测量和控制设备作

为网络的节点，用总线相连，实现信息的相互交换，使得不同网络，不同现场设备之间可以

信息共享。现场设备的各种运行参数状态信息以及故障信息等通过总线传送到远离现场的控

制中心，而控制中心又可以将各种控制、维护、组态命令又传送往相关的设备，从而建立起

了具有自动控制功能的网络。

现场总线系统打破了传统控制系统的结构形式，其在技术上具有以下特点：

（1）系统的开放性现场总线致力于建立统一的工厂底层网络的开放系统。用户可根

据自己的需要，通过现场总线把来自不同厂商的产品组成大小随意的开放互连系统。

（2）互操作性与互用性互操作性是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通;

而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可实现相互替换。

（3）现场设备的智能化与功能自治性它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制

等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断

设备的运行状态。

（4）系统结构的高度分散性现场总线构成一种新的全分散式控制系统的体系结构,

从根本上改变了集中与分散相结合的DCS体系，简化了系统结构，提高了可靠性。

（5）对现场环境的适应性现场总线是专为现场环境而设计的，支持各种通信介质,

具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现供电与通信，并可满足本质安全防爆要求等。

5.如何组建MPI网络？

MPI用于连接多个不同的CPU或设备。MPI符合RS-485标准，具有多点通信的性质。不

分段的MPI网最多可以有32个网络节点。

用PG可以为设备分配需要的MPI地址，修改最高MPI地址。在一个分支网络中，MPI

地址不能重复，并且不超过设定的最大MPI地址；同一分支网中，所有的节点都应设置相同

最高MPI地址；为提高MPI网节点通信速度，最高MPI地址应当较小。

ST-300**ST-300ST-300S7-300

**也可接到MPI网络上

0,1,…，x为节点的MPI地址

6.如何进行以下通信设置。要求：远程设备地址为4,本地设备地址为0,用PC/PPI电缆连

接到本地计算机的COM2串行口，传输速率为9.6kbps,传输字符格式为默认值。

首先运行STEP7-Micro/WIN,单击左侧工具窗口内的“通信”按钮，出现下

图，将远程下拉框内的默认值2改为4。

单击左侧工具窗口内的邱I

“设置PG/PC接口”按钮，出现下图。

选择P