广播电视大学电大专科可编程控制器应用Word格式.docx

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18、全局数据（GD）通信方式以分支网为基本，是为循环传送少量数据而设计。

（多点接口（MPI））

19、通信方式以MPI分支网为基本，是为循环传送少量数据而设计。

（全局数据（或GD））

20、可编程序控制器系统中，主站之间通信方式为，主站与从站之间为，以及这两种方式混合。

（令牌方式主从方式）

21、PROFIBUS网络由、从站、等构成。

（主站网络部件）

22、DCS是简称，由单回路仪表控制系统发展起来。

（集散控制系统）

二、简答题（每小题5分，共20分）

1.简述PLC硬件构造和软件系统

1.答：

PLC采用了典型计算机构造，硬件重要由微解决器（CPU）、存储器、采用扫描工作方式I/O接口电路和电源等构成。

PLC软件系统由系统程序和应用程序构成。

2.什么叫扫描工作方式？

什么叫扫描周期？

它重要受哪些影响？

2.答：

与其他计算机系统同样，PLCCPU是采用分时操作原理，每一时刻执行一种操作，随着时间延伸一种动作接一种动作顺序地进行。

这种分时操作进程称为CPU对程序扫描。

PLC顾客程序由若干条指令构成，指令在存储器中按序号顺序排列。

CPU从第一条指令开始，顺序逐条地执行顾客程序，直到顾客程序结束。

然后，返回第一条指令开始新一轮扫描，这就是PLC扫描工作方式。

除了执行顾客程序之外，在每次扫描过程中还要完毕输入、输出解决等工作。

扫描一次所用时间称为扫描周期。

扫描周期长短，一方面与每条指令执行时间长短关于，另一方面与指令类型及包括指令条数多少关于。

3.可编程控制器梯形图编程规则重要内容是什么？

3.答：

梯形图程序编程基本原则涉及：

（1）梯形图中阶梯都是始于左母线终于右母线。

（2）接点应画在水平线上，不要画在垂直线上。

（3）并联块串联时，应将接点多支路放在梯形图左方。

串联块并联时，应将接点多并联支路放在梯形图上方。

（4）不适当使用双线圈输出。

4.为什么称PLC内部继电器为软继电器？

和硬件继电器相比，软继电器触点在使用上有何特点？

4.答：

PLC内部继电器并不是实际硬继电器，而是PLC内部存储单元。

因而，称为“软继电器”，梯形图是由这些“软继电器”构成梯形图控制线路图，它们并不是真正物理连接，而是逻辑关系连接，称为“软连接”。

当存储单元某位状态为1时，相称于某个继电器线圈得电；

当该位状态为0时，相称于该继电器线圈断电。

软继电器常开触点、常闭触点可以在程序中使用无数多次

5、老式继电器接触器控制系统和可编程控制系统有何区别？

答：

老式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变化控制功能；

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变化控制功能。

6、简述可编程控制器特点。

高可靠性，应用灵活，编程简朴，但价格较高。

（详细解答也可）

7、可编程控制器性能指标有哪些？

衡量PLC性能指标分为硬件指标和软件指标。

硬件指标涉及环境温度、湿度、抗干扰能力、使用环境和输入输出特性等；

软件指标涉及扫描速度、存储容量、指令功能和编程语言等。

8、可编程控制系统与工业控制计算机、集散控制系统重要区别在哪些？

工业控制计算机合用于规定迅速、实时性强、模型复杂、计算工作量大工业对象控制；

集散控制系统在模仿量解决和回路调节方面具备优势，重要侧重于回路调节功能；

可编程控制系统在数字解决和顺序控制方面具备优势，重要侧重于开关量顺序控制，具备很高可靠性和抗干扰性。

9、简述可编程控制器基本构造及其各某些功能。

（1）导轨：

安装PLC各类模块机架；

（2）电源模块：

用于对PLC供电；

（3）CPU模块：

CPU模块为系统运算控制核心，依照系统程序规定接受并存储顾客程序和数据、现场输入设备状态和参数，诊断PLC内部电路工作状态和编程过程中语法错误，完毕顾客程序规定运算任务，更新关于标志位状态和输出状态寄存器状态，实现输出控制和数据通信等功能；

（4）输入输出模板：

连接CPU模板与现场输入\输出元件或设备。

10、PLC配备电气隔离作用是什么？

电气隔离是在微解决器与I/O回路之间采用防干扰办法。

11、西门子（SIEMENS）公司有哪些重要系列PLC产品？

可以采用哪几种编程语言？

西门子（SIEMENS）公司重要PLC产品有初期S3系列、S5系列和当前S7系列。

S7系列可采用编程语言如下：

（1）梯形图（LAD）；

（2）语句表（STL）；

（3）功能块图/逻辑功能图（FBD）；

（4）原则控制语言（SCL）；

（5）顺序控制（S7-Graph）；

（6）持续功能图（CFC）。

12、集散控制系统和可编程控制系统有何区别？

可编程控制系统在数字解决和顺序控制方面具备优势，重要侧重于开关量顺序控制。

13、工业控制计算机和可编程控制系统有何区别？

可编程控制系统具备很高可靠性和抗干扰性。

14、在PLC控制系统设计中最为重要原则是什么？

在PLC控制系统设计中最为重要原则是满足控制对象控制规定、保证控制系统安全可靠性、简化系统构造。

三、请写出如下指令表相应梯形图（每小题8分，共16分）

1LDX000

ORY001

ANIX003

ANIY002

OUTY001

LDX002

ORY002

ANIX003

ANIY001

OUTY002

END

1.

2.LDX000

ORX001

LDX002

ANDX003

LDIX004

ANDX005

ORB

ORX006

ANB

ORX003

OUTY000

END

2.

3.

LDI0.1

AI0.2

ANI0.3

=M0.0

LDNI0.1

OI0.2

OI0.3

AI0.4

NOT

=M0.1

四、请写出如下梯形图相应指令表（每小题10分，共20分）

1LDIX0

ANDX1

LDX2

ANIX3

ANDX4

LDIX5

ANDX7

LDX6

ANIM3

ANIX10

ANDX11

OUTT0

K100

ANDTO

OUTY2

2．

2.LDX000

SETS20

STLS20

LDX001

SETS21

STLS21

OUTY002

SETS22

STLS22

OUTY003

LDX003

SETS26

STLS26

OUTY006

LDX004

OUTS21

3．

LDNM0.0

AM0.1

=Q4.1

=Q4.2

4。

LDM0.0

ANI0.1

=M0.3

AT5

=Q0.0

ANM0.4

=Q0.1

5.

LDI0.3

AC20

ONI0.1

=Q2.1

ANI0.4

=Q2.2

五、计算题（共14分）

1.三菱电机FX2-40MR基本单元，其输入/输出点数为24/16，顾客程序为1000步基本指令，PLC运营时不连接上位计算机等外设。

I/O扫描速度为0.03ms/8点，顾客程序扫描速度取0.74μs/步，自诊断所需时间设为0.96ms，试计算一种扫描周期所需时间为多少？

1.解：

扫描I/O时间：

T1=0.03ms×

40/8点=0.15ms

扫描程序时间：

T2=0.74μs×

1000步=0.74ms

自诊断时间：

T3=0.96ms

通信时间：

T4=0

扫描周期：

T=T1+T2+T3+T4=（0.15+0.74+0.96）ms

=1.85ms

六、分析题

1、某控制系统选用CPU224，其中模仿量扩展模块以2字节递增方式来分派地址。

请按表中简介模块连接形式，填写模块1和模块3地址分派。

主机CPU224

模块1

DI4/DO4

DC24V

模块2

DI8

模块3

AI4/AO1

12位

模块4

模块5

AI4/AO1

I0.0Q0.0

I0.1Q0.1

…………

I1.5Q1.5

I3.0

I3.1

I3.2

I3.3

I3.4

I3.5

I3.6

I3.7

Q3.0

Q3.1

Q3.2

Q3.3

Q3.4

Q3.5

Q3.6

Q3.7

1.答案

DO8

I2.0Q2.0

I2.1Q2.1

I2.2Q2.2

I2.3Q2.3

AIW0AQW0

AIW2

AIW4

AIW6

AIW8AQW2

AIW10

AIW12

AIW14

2、某控制系统选用CPU224，请按表中简介模块连接形式，填写模块1、模块3和模块4地址分派。

主机

CPU224

模块1EM221

模块2EM222

EM235

EM223

EM235

I1.5Q1.1

Q2.0

Q2.1

Q2.2

Q2.3

Q2.4

Q2.5

Q2.6

Q2.7

2.答案

主机I/O

模块1I/O

模块2I/O

模块3I/O

模块4I/O

模块5I/O

I2.0

I2.1

I2.2

I2.3

I2.4

I2.5

I2.6

I2.7

AIW2

AIW4

AIW6

I3.0Q3.0

I3.1Q3.1

I3.2Q3.2

I3.3Q3.3

六、设计题

1、一台三相异步电动机正反转控制电路如下图（a）所示；

PLC控制接线如图（b）所示。

当按下正向启动按钮SB1，电动机正转；

当按下反向启动按钮SB2，电动机反转；

停机时按下停机按钮SB3。

过载是热继电器FR动作，电动机停止。

按照上述工作规定：

（1）分派I/O通道；

（2）选取plc，画出梯形图。

图（a）电动机正反转控制电路图（b）PLC控制接线图

1、

（1）表电动机正反转控制电路I／O分派表

（2）选西门子S7-200plc（也可以选其他型号plc）

图电动机正反转控制电路PLC控制程序

2、两台电动机关联控制：

在某机械装置上装有两台电动机。

当按下正向起动按钮SB2，电动机一正转；

当按下反向起动按钮SB3，电动机一反转；

只有当电动机一运营时，并按下起动按钮SB4，电动机二才干运营，电动机二为单向运营；

两台电动机有同一种按钮SB1控制停止。

2、

（1）关联控制功能I/O分派表

SB1

I0.0

总停按钮，常闭触点

SB2

I0.1

电动机一正转起动按钮，常开触点

SB3

I0.2

电动机一反转起动按钮，常开触点

SB4

I0.3

电动机二起动按钮，常开触点

KM1

电动机一正转运营

KM2

电动机一反转运营

KM3

电动机二运营

（2）选西门子S7-200plc（也可以选其他型号plc）

图电动机关联控制PLC控制程序

3、用接在输入端光电开关SB1检测传送带上通过产品，有产品通过时SB1为常开状态，如果在10s内没有产品通过，由输出电路发出报警信号，用外接开关SB2解除报警信号。

（2）选取plc，画出梯形图；

（3）写出相应指令表程序。

3、

（1）产品检测控制电路I/O分派表

光电开关，常开触点

解除报警开关，常闭触点

Q0.0

报警信号

T37

时间继电器

图产品报警检测PLC控制程序

4、下图是小车自动来回运动主电路和继电器控制电路图。

其中KMl和KM2分别是控制正转运营和反转运营交流接触器。

用KMl和KM2主触点变化进入电机三相电源相序，即可变化电动机旋转方向。

图中FR是热继电器，在电动机过载时，它常闭触点断开，使KMl和KM2线圈断电，电动机停转。

工作时，按下右行起动按钮SB2或左行起动按钮SB3后，规定小车在左限位开关SQ1和右限位开关SQ2之间不断循环来回，直到按下停止按钮SB1。

图小车自动来回运动继电器控制电路图

4、

（1）小车自动来回运动控制电路I/O分派表

停止按钮，常闭触点

右行起动按钮，常开触点

左行起动按钮，常开触点

SQ1

左限位开关，常开触点

SQ2

I0.4

右限位开关，常开触点

FR

I0.5

热保护，常闭触点

正转运营

Q0.1

反转运营

5、由两台三相交流电动机M1、M2构成控制系统工作工程为：

当按下起动按钮SB1电动机M1起动工作；

延时5s后，电动机M2起动工作；

当按下停止按钮SB2，两台电动机同步停机；

若电动机M1过载，两台电动机同步停机；

若电动机M2过载，则电动机M2停机而电动机M1不断机。

5、

（1）电动机控制I/O分派表

起动按钮，常开触点

停机按钮，常闭触点

FR1

电动机M1热保护，常闭触点

FR2

电动机M2热保护，常闭触点

电动机M1运营

电动机M2运营

T38