plc題庫(PLC的)
1.PLC的基礎(chǔ)知識
PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。
它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。
PLC的基本構(gòu)成 概述 從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。
模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為：電源 PLC的電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源，在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。
如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。
同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。
中央處理單元（CPU） 中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞，是PLC的核心起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。
當(dāng)PLC投入運(yùn)行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。
為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。
CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。
存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。輸入輸出接口電路（I/O模塊） PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。
I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。
I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 1.現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。
2.現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。 常用的I/O分類如下： 開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。
按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。底板或機(jī)架 大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。
功能模塊 如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊 通信模塊 如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等 編程設(shè)備 編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。
人機(jī)界面 最簡單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。編輯本段 PLC的特點(diǎn) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10~1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。
高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。
例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達(dá)30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。
從PLC的機(jī)外電路來說。
2.plc基礎(chǔ)知識
在自動化控制領(lǐng)域，PLC是一種重要的控制設(shè)備。
目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，應(yīng)用在汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。為了使各位初學(xué)者更方便地了解PLC，本文對PLC的發(fā)展、基本結(jié)構(gòu)、配置、應(yīng)用等基本知識作一簡介，以期對各位網(wǎng)友有所幫助。
一、PLC的發(fā)展歷程 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。
1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller(PC)。個人計(jì)算機(jī)（簡稱PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller(PLC)，現(xiàn)在，仍常常將PLC簡稱PC。
PLC的定義有許多種。國際電工委員會（IEC）對PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。
它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。
上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。
PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。
二、PLC的構(gòu)成 從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。
模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 三、CPU的構(gòu)成 CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。
進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。
內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。 在使用者看來，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。
CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。
運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。
CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 四、I/O模塊 PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。
I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。
I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。
常用的I/O分類如下： 開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。
五、電源模塊 PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。
電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。 六、底板或機(jī)架 大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的。
3.PLC的一些基本常識
PLC，俗稱“電力線上網(wǎng)”，英文全名為Power Line Communication，主要是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號的一種通信方式。
PLC的英文全稱是Power Line Communication，即電力線通信。通過利用傳輸電流的電力線作為通信載體，使得PLC具有極大的便捷性，只要在房間任何有電源插座的地方，不用撥號，就立即可享受4.5~45Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入，來瀏覽網(wǎng)頁﹑撥打電話，和觀看在線電影，從而實(shí)現(xiàn)集數(shù)據(jù)﹑語音﹑視頻，以及電力于一體的"四網(wǎng)合一"！另外，可將房屋內(nèi)的電話﹑電視﹑音響﹑冰箱等家電利用PLC連接起來，進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)"智能家庭"的夢想。
目前，PLC主要是作為一種接入技術(shù)，提供寬帶網(wǎng)絡(luò)"最后一公里"的解決方案，適用于居民小區(qū)，學(xué)校，酒店，寫字樓等領(lǐng)域。 廣義電力線通信（Power Line Communication，簡稱PLC）技術(shù)早在六十多年前就應(yīng)用在輸電線路上，用于發(fā)電廠及變電站的調(diào)度指揮通信。
現(xiàn)在通常所說的PLC是指利用低壓配電線路傳輸高速數(shù)據(jù)、語音、圖象等多媒體業(yè)務(wù)信號的一種通信方式，主要應(yīng)用于家庭Internet“寬帶”接入和家電智能化聯(lián)網(wǎng)控制，即高速數(shù)據(jù)PLC。 PLC的技術(shù)原理 PLC利用1.6M到30M頻帶范圍傳輸信號。
在發(fā)送時，利用GMSK或OFDM調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，然后在電力線上進(jìn)行傳輸，在接收端，先經(jīng)過濾波器將調(diào)制信號濾出，再經(jīng)過解調(diào)，就可得到原通信信號。目前可達(dá)到的通信速率依具體設(shè)備不同在4.5M~45M之間。
PLC設(shè)備分局端和調(diào)制解調(diào)器，局端負(fù)責(zé)與內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器的通信和與外部網(wǎng)絡(luò)的連接。在通信時，來自用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)入調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后，通過用戶的配電線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備，局端將信號解調(diào)出來，再轉(zhuǎn)到外部的Internet。
PLC的優(yōu)點(diǎn) 1.實(shí)現(xiàn)成本低 由于可以直接利用已有的配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸線路，所以不用進(jìn)行額外布線，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)的投資，降低了成本。 2.范圍廣 電力線是覆蓋范圍最廣的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。
PLC可以輕松地滲透到每個家庭，為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造極大的空間。 3.高速率 PLC能夠提供高速的傳輸。
目前，其傳輸速率依設(shè)備廠家的不同而4.5M~45Mbps之間。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于撥號上網(wǎng)和ISDN，比ADSL更快！足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用。
更高速率的PLC產(chǎn)品正在研制之中。 4.永遠(yuǎn)在線 PLC屬于"即插即用"，不用煩瑣的撥號過程，接入電源就等于接入網(wǎng)絡(luò)！ 5.便捷 不管在家里的哪個角落，只要連接到房間內(nèi)的任何電源插座上，就可立即擁有PLC帶來的高速網(wǎng)絡(luò)享受！ 1、主要特點(diǎn) ① 結(jié)構(gòu)靈活，不受環(huán)境的限制，有電即可組建網(wǎng)絡(luò)，同時可以靈活擴(kuò)展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用率，在移動性方面可與WLAN媲美。
② 傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定，可以很平順的在線觀賞DVD影片，它所提供的14Mbps帶寬可以為很多應(yīng)用平臺提供保證。最新的電力線標(biāo)準(zhǔn)HomePlug AV傳輸速度已經(jīng)達(dá)到了200Mbps；為了確保QoS,HomePlug AV采用了時分多路訪問（TDMA）與帶有沖突檢測機(jī)能的載體偵聽多路訪問（CSMA）協(xié)議，兩者結(jié)合，能夠很好地傳輸流媒體。
③ 范圍廣，無所不在的電力線網(wǎng)絡(luò)也是這種技術(shù)的優(yōu)勢。雖然無線網(wǎng)絡(luò)可以做到不破墻，但對于高層建筑來說，其必需布設(shè)N多個AP才能滿足需求，而且同樣不能避面信號盲區(qū)的存在。
而電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。由此，運(yùn)營商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一處有電力線的地方。
這一技術(shù)一旦全面進(jìn)入商業(yè)化階段，將給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的發(fā)展空間。終端用戶只需要插上電力貓，就可以實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入，電視頻道接收節(jié)目，打電話或者是可視電話。
④ 低成本。充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，無需任何布線，節(jié)約了資源。
無需挖溝和穿墻打洞，避免了對建筑物、公用設(shè)施、家庭裝潢的破壞，同時也節(jié)省了人力。相對傳統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)，PLC成本更低，工期短，可擴(kuò)展性和可管理性更強(qiáng)。
目前國內(nèi)已開通電力寬帶上網(wǎng)的地方，其包月使用費(fèi)用一般為50-80元/月左右，這樣的價格和很多地方的ADSL包月相持平。 ⑤ 適用面廣。
PLC作為利用電力線組網(wǎng)的一種接入技術(shù)，提供寬帶網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”的解決方案，廣泛適用于居民小區(qū)，酒店，辦公區(qū)，監(jiān)控安防等領(lǐng)域。它是利用電力線作為通信載體，使得PLC具有極大的便捷性，只要在房間任何有電源插座的地方，不用撥號，就立即可享受4.5~45Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入，來瀏覽網(wǎng)頁﹑撥打電話，和觀看在線電影，從而實(shí)現(xiàn)集數(shù)據(jù)、語音、視頻，以及電力于一體的“四網(wǎng)合一”。
4.PLC的基本常識有哪些
PLC是自動控制技術(shù)的核心產(chǎn)品。
據(jù)PLC的全球市場的領(lǐng)導(dǎo)者AB公司（現(xiàn)被ROCKWELL收購）的定義，“PLC是一種固態(tài)控制系統(tǒng)，有一個用戶可編程的內(nèi)存，其中的指令可以用來實(shí)現(xiàn)特定的功能，如I/O控制邏輯，延時，計(jì)數(shù)，算法和數(shù)據(jù)處理?！?可編程控制器最早是用來代替硬接線的繼電器板的，由于這些繼電器板體積龐大而且接線復(fù)雜，每次控制方案改變都要重新接線，早期的PLC用邏輯關(guān)系來代替這些接線。
后來，PLC的功能被大大擴(kuò)充了。過去，PLC適用于離散過程控制，如開關(guān)、順序動作執(zhí)行等場所，但隨著PLC的功能越來越強(qiáng)大，現(xiàn)在的PLC也開始進(jìn)入過程自動化領(lǐng)域，已經(jīng)具有復(fù)雜數(shù)據(jù)運(yùn)算、PID控制以及與企業(yè)商業(yè)系統(tǒng)的通訊功能。
PLC的基本硬件配置通常由CPU模塊、電源模塊、I/O模塊和通訊模塊組成，這些模塊通常有一個外殼，并且都插在一塊底板上，也有采用模塊之間的接口，而不用底板，模塊的安裝都在一個標(biāo)準(zhǔn)的DIN導(dǎo)軌上。對于規(guī)模較小的微型和小型PLC來說，以上模塊沒有單獨(dú)的外殼，電源、CPU和I/O板以線路板的形式被裝在同一個外殼之內(nèi)。
除了以上的基本硬件配置外，PLC還包括人機(jī)界面、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、編程器（現(xiàn)在一般用普通的筆記本電腦代替），以及I/O擴(kuò)展模塊和一些特殊模塊。 PLC通常根據(jù)CPU所帶的I/O點(diǎn)數(shù)的規(guī)模分為微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。
各種規(guī)模分類標(biāo)準(zhǔn)如下： 表1.1：典型PLC分類 PLC種類 外觀 典型I/O點(diǎn)數(shù)范圍 典型應(yīng)用 微型PLC 固定I/O，磚塊式 513點(diǎn) 分布式系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng) PC插卡式PLC ISA或PCI總線卡式 >129點(diǎn) 機(jī)器控制，監(jiān)控系統(tǒng) PC兼容控制器 模塊式，大或小機(jī)架 >129點(diǎn) 機(jī)器控制，監(jiān)控系統(tǒng) 根據(jù)最新的IEC61131-3的PLC的標(biāo)準(zhǔn)，PLC的編程方式通常分為文本方式和圖形方式；文本方式有指令集和結(jié)構(gòu)文本兩種方式，圖形方式為梯形圖和功能塊圖方式。 圖2.1 梯形圖的概念 PLC的最基本和常用的編程方式是梯形圖方式。
梯形圖是一種程序，對設(shè)備的動作指令邏輯以一種類似在一個梯形（相當(dāng)于線圈的母線）上的線圈來表示。在一個梯子上的線圈數(shù)通常是有限的，而每個線圈的動作的數(shù)量也是有限的。
在圖2.1中，示出了一個梯形圖，有N個線圈，每個線圈有三個功能動作。PLC在由最上面的線圈1開始解釋和執(zhí)行該梯形圖，先執(zhí)行功能1，然后移到線圈2，執(zhí)行線圈2的功能1，然后移到線圈3、4、，。
直到線圈N，執(zhí)行完線圈N的功能1后，返回到線圈1，執(zhí)行功能2，這樣，當(dāng)N個線圈上的三個動作執(zhí)行完畢后，這個梯形圖的任務(wù)就算完成了。
新的PLC還有結(jié)構(gòu)功能圖（SFC）和流程圖組態(tài)功能（FLOW-CHART BLOCK），但通常使用較少。 PLC通常都具備安全關(guān)機(jī)功能，指在掉電或故障時，整個PLC的關(guān)機(jī)是按照一定的安全順序進(jìn)行停機(jī)的，保證PLC不會發(fā)生損壞。
通常，PLC在操作時，內(nèi)部的運(yùn)行程序有五個步驟組成：1） 執(zhí)行自檢程序；2）寫I/O; 3）處理邏輯程序；4）讀I/O;5）處理通訊程序。見圖2.2。
圖2.2 PLC的程序操作步驟 每次PLC一上電，它就立即開始運(yùn)行一系列的自檢程序，確認(rèn)各部件可以正常工作，在自檢時，如果發(fā)現(xiàn)異常，它將自動關(guān)機(jī)，以防損壞。當(dāng)所有的自檢程序通過后，就執(zhí)行步驟2，同時，啟動看門狗定時器以防系統(tǒng)失敗，看門狗定時器監(jiān)視CPU送出的信號，只要能夠收到該信號，表示系統(tǒng)正常，一旦收不到該信號，則PLC就知道有問題發(fā)生，PLC執(zhí)行什么動作取決于編程時對它的規(guī)定。
步驟2指將輸出緩沖器的I/O數(shù)據(jù)輸出到I/O模塊中去。這些數(shù)據(jù)是經(jīng)過處理的，因此其會將I/O點(diǎn)設(shè)置在一個合適的狀態(tài)，PLC在試圖讀取I/O之前總是先執(zhí)行這個指令，以確保它開始于一個正確的狀態(tài)。
步驟3的邏輯解析指對梯形圖的解析。PLC從邏輯圖的最上端的線圈開始先執(zhí)行第一個功能，然后到第2個線圈的第一個功能，當(dāng)所有的線圈的第一個功能解析完后，又回到第一個線圈開始解析第二個功能，這樣依次，直到梯形圖中所有的線圈的所有功能都解析完。
步驟4：一旦所有的梯形圖程序解析完畢，就開始執(zhí)行步驟4，即讀取I/O模塊的信號。這時，送到I/O模塊和來自I/O模塊的信息都會被檢驗(yàn)兩次，以確認(rèn)在這一時刻的解釋無誤。
這一步完成后，PLC就進(jìn)入步驟5，這一步檢查所有的外部通訊接口，比如計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、或任何形式的外部連接設(shè)備，此時，PLC也可以檢測到外部來的輸入信號。 到此，PLC執(zhí)行完了一次掃描，圖2.2的每個步驟都執(zhí)行一遍就稱為一次掃描。
從第二次掃描開始，只要不是剛開機(jī)，步驟1就可以不執(zhí)行。因此，只要看門狗給出系統(tǒng)正常的信號，后面的掃描只執(zhí)行步驟2到5。
有時，步驟5也可以不執(zhí)行或者多個周期才執(zhí)行一次，這樣，PLC的運(yùn)行速度會快一些。 PLC比較擅長的領(lǐng)域是機(jī)器工具，機(jī)器人，自動裝配系統(tǒng)，物流系統(tǒng)，柔性制造單元和大量的其它的系統(tǒng)。
近年來，隨著PLC的CPU處理能力的提高，早已不局限于開關(guān)的的控制，也具備常規(guī)的PID控制的功能，PLC開始進(jìn)入原來只有DCS才能進(jìn)行的以模擬控制為主的連續(xù)流程領(lǐng)域。
5.西門子 PLC 試題
PLC試卷1
一、填空題（共30分，每題2分）
1、可編程序控制器是以 為核心，并把 、、技術(shù)融為一體。
2、可編程序控制器在通訊系統(tǒng)中，一般采用 接口。
3、用導(dǎo)線將各分離元件連接起來實(shí)現(xiàn)的程序叫做 。
4、EPROM是即可 又可 的只讀存儲器。
5、是目前PLC應(yīng)用最廣的編程語言
6、實(shí)際的電器觸點(diǎn)與PLC的輸入點(diǎn)相接時，一般使用 觸點(diǎn)。
7、、是PLC實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制的基礎(chǔ)。
8、PLC是靠 來接受用戶程序、運(yùn)行用戶程序及進(jìn)行系統(tǒng)處理。
9、模塊式PLC一般包括： 模塊、模塊、模塊、模塊、
模塊。
10、PLC的冗余技術(shù)一般分為： 冗余、冗余、冗余。
11、是編制PLC程序的首要步驟。
12、PLC編程指令中的地址分為： 地址和 地址，變量分為 變量和 變量。
13、STEP 7是 PLC進(jìn)行組態(tài)和編程的軟件。STEP 7標(biāo)準(zhǔn)軟件包主要由 、、、、、
功能組件構(gòu)成。
14、MPI網(wǎng)絡(luò)的連接電纜為 電纜，連接接頭為 接頭。
15、根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，工業(yè)以太網(wǎng)的連接分為 連接和 連接。
二、判斷題（共20分，每題2分）
1、S7-200PLC屬于小型PLC，只用于代替繼電器的簡單控制場合，
不能用于復(fù)雜的控制系統(tǒng)。（ ）
2、S7-200 和S7-300 PLC均有三種定時精度：1ms, 10ms,100ms。( )
3、在中斷事件發(fā)生時，中斷程序?qū)⒈恢鞒绦蛘{(diào)用。（ ）
4、子程序是一個可選的指令的集合，僅在被其它程序調(diào)用時執(zhí)行。（ ）
5、對于S7-200 PLC,AIW表示模擬量輸入值，為只讀數(shù)據(jù)，AQW表示模擬量輸出值，為只寫數(shù)據(jù)。（ ）
6、PROFIBUS-DP有兩類主站，即中央控制器類型和監(jiān)控設(shè)備類型。（ ）
7、SFB41”CONT-C”的輸出為連續(xù)變量。（ ）
8、對于S7-300PLC, SM表示特殊功能繼電器。（ ）
9、STEP 7軟件能對除S7-200以外的S7系列的其他PLC進(jìn)行編程。（ ）
10、在S7-300PLC的CPU右邊最多可以安裝8個模塊。（ ）
三、簡答題（共15分，每題5分）
1、簡述PLC的工作原理。
2、寫出下圖所示PLC配置的I/O地址。
電源
PS307 CPU
315-2DP 模擬輸入模板
8X+/-10V 數(shù)字輸入模板
32X24VDC 數(shù)字輸入模板
16X24VDC 數(shù)字輸出模板
32X24VDC 數(shù)字輸出模板
16X24VDC
3、簡述MPI與PROFIBUS-DP的區(qū)別。
四、程序設(shè)計(jì)題
1、把DB2的DBW0的內(nèi)容左移四位后與MW50做加法運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果送入DB10的 DBW4。(10分)
2、如果DB8的DBW10的內(nèi)容大于50，程序轉(zhuǎn)移執(zhí)行FC20。(10分)
3、設(shè)計(jì)動力滑臺的進(jìn)給運(yùn)動控制程序（用STEP7梯形圖程序編寫）。控制要求：初始狀態(tài)時動力滑臺停在左邊，限位開關(guān)I0.1為1狀態(tài)，按下啟動按鈕I0.0，動力滑臺開始快進(jìn)，當(dāng)碰到限位開關(guān)I0.2后開始工進(jìn)，當(dāng)碰到限位開關(guān)I0.3后暫停5S， 然后開始向左快退，返回初始位置后停止。（15分）
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6.PLC新手入門知識
我先對現(xiàn)在好多網(wǎng)上宣傳花幾百塊買些資料自學(xué)就可以拿到上萬的月薪的事說明一下，第一：光看資料視頻你是學(xué)不會PLC的，除非你的智商達(dá)到250。第二：一般搞PLC的不可能拿到那么高工資，當(dāng)然有部分高水平的除外。不過你也不必氣餒，如果要搞工控，PLC是必須要掌握的，至于工資嘛也看你的水準(zhǔn)了，努力肯定會有回報(bào)的。
對于初學(xué)PLC入門最大的一個難點(diǎn)不是怎樣學(xué)習(xí)編寫程式，也不是怎樣讓一臺電機(jī)轉(zhuǎn)動起來（這些東西到處都找得到答案），而是怎樣將傳感器.開關(guān).電機(jī)等接入系統(tǒng)，怎樣和PLC連接起來，怎樣下載程式，還包括怎樣認(rèn)識元件如各種傳感器.開關(guān).馬達(dá)等等，這些都是很細(xì)節(jié)的東西，然而這也是讓初學(xué)者很困惑的事，一不小心就會對初學(xué)者的信心造成致命的打擊，可惜這些書本上基本找不到或者說沒有總結(jié)起來。所有呢要學(xué)習(xí)PLC最主要的是實(shí)踐。我總結(jié)了以下幾種學(xué)習(xí)PLC的方式，共大家參考下，主要還是看各自的自身情況而定。
第一：找一家做非標(biāo)的公司先做一下助理電控工程師（或者有相同崗位的其他公司），這樣的好處主要是不僅可以全面學(xué)習(xí)PLC各個方面的知識還可以拿工資養(yǎng)活自己。
第二：如果找不到公司要你，而你又是真想干這一行，那你就可以自己先掏一點(diǎn)錢去進(jìn)一個培訓(xùn)機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)，當(dāng)然要找一個好點(diǎn)的機(jī)構(gòu)，不然學(xué)不到東西不說又賠錢浪費(fèi)時間。
第三：要是你現(xiàn)在沒時間去培訓(xùn)機(jī)構(gòu)同時又找不到合適的工作怎么辦呢，那就只有自學(xué)了，不過還是那句話光看書是學(xué)不會的，我建議在淘寶上去買一套PLC學(xué)習(xí)機(jī)，當(dāng)然了不是1百多塊那種玩具機(jī)了，那種買來也沒啥用，是帶有PLC的做好系統(tǒng)架構(gòu)的機(jī)器，至于價格嘛看自身情況而定，覺得合適就好，當(dāng)然了初學(xué)者也不用花很多錢去買，我覺得1000一下比較合適。
以上三點(diǎn)主要看自身情況，第一點(diǎn)當(dāng)然是最好的，不過這種事是可遇而不可求的。次一點(diǎn)的當(dāng)然是第二種了，有人當(dāng)面指導(dǎo)肯定比自學(xué)快，缺點(diǎn)就是需要幾個月時間和不小的花費(fèi)了。第三點(diǎn)是沒辦法才取的法子，比如在值的上班人員沒辦法抽時間去學(xué)，還有就是有時間但是沒地方去學(xué)，所以呢，要是自己自學(xué)的話最好買一套PLC學(xué)習(xí)機(jī)來能，比看書強(qiáng)很多。
大家選好了學(xué)習(xí)方式，接下來講一下入門的PLC品牌選擇。現(xiàn)在在大陸最流行的PLC主要是三菱，西門子，omron,ab。用得最多的還是三菱，入門的話就隨大眾吧。在這里我還是要強(qiáng)調(diào)一下學(xué)習(xí)PLC最重要的是實(shí)踐，做一次比看一百次書都頂用.我還是要俗一把，當(dāng)然我的講法也是與眾不同的，學(xué)PLC之前呢最好先學(xué)習(xí)一下繼電器，大家不要小看繼電器，能用繼電器做控制電路的話你在學(xué)PLC不僅快而且理解深刻。長話短說，
1：學(xué)習(xí)繼電器 ，延時器，計(jì)數(shù)器
2：認(rèn)識各種傳感器，開關(guān)，電磁閥，馬達(dá)及其相關(guān)。
3：買一臺PLC學(xué)習(xí)機(jī)
4：上傳程式，調(diào)試程式，自己動手寫程式。
5：將PLC學(xué)習(xí)機(jī)拆掉，自己動手組裝，并加上自己的創(chuàng)意。
6：以上5點(diǎn)搞定，你已經(jīng)超越了PLC初學(xué)者了，應(yīng)該可以自己搞一些小案子了。
希望我說的能幫助你。
7.plc基本知識簡介
可編程控制器，工控入門基礎(chǔ)。
以CPU為中心，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動控制技術(shù)，通訊技術(shù)發(fā)展起來的新型工業(yè)自動裝置?！ぁな∪ゴ罅块_關(guān)量，繼電器，I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)出，模塊式，整體式。
PLC軟件編程基于Windows的編程語言標(biāo)準(zhǔn)，編程語言五種，指令表 梯形圖，順序功能圖，功能塊圖，結(jié)構(gòu)化文本，梯形圖為常用編程語言。PLC的指令系統(tǒng)有：基本指令，定時器/計(jì)數(shù)器指令，移位指令，傳送指令，比較指令，轉(zhuǎn)換指令，BCD運(yùn)算指令，二進(jìn)制運(yùn)算指令，增量/減量指令，邏輯運(yùn)算指令，特殊運(yùn)算指令等。
可以轉(zhuǎn)換編程語言。PLC可以與人機(jī)界面，觸摸頻，伺服運(yùn)動系統(tǒng)，變頻器，軟啟動，DCS，數(shù)控設(shè)備等， 起到主控作用。
具體見學(xué)習(xí)加實(shí)習(xí)。
8.PLC的相關(guān)知識
PLC編程簡介 1、PLC的基本概念 可編程控制器（Programmable Controller）是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。
早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。
但是為了避免與個人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC 2、PLC的基本結(jié)構(gòu) PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為： a、電源 PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。
一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去 b. 中央處理單元（CPU） 中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。
當(dāng)PLC投入運(yùn)行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。
為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。
c、存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。
d、輸入輸出接口電路 1、現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。 2、現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。
e、功能模塊 如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊 f、通信模塊 如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等 3、PLC的工作原理 一. 掃描技術(shù) 當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。
在整個運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。 （一） 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。
輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。
因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 （二） 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖）。
在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。
（三） 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。
這時，才是PLC的真正輸出。 4、PLC內(nèi)部運(yùn)作方式 雖然PLC所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計(jì)時器與計(jì)數(shù)器等名稱，但PLC內(nèi)部并非實(shí)體上具有這些硬件，而是以內(nèi)存與程式編程方式做邏輯控制編輯，并借由輸出元件連接外部機(jī)械裝置做實(shí)體控制。
因此能大大減少控制器所需之硬件空間。實(shí)際上PLC執(zhí)行階梯圖程式的運(yùn)作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入CPU 中并最后執(zhí)行控制運(yùn)作。
在整個的掃描過程包括三大步驟，“輸入狀態(tài)檢查”、“程式執(zhí)行”、“輸出狀態(tài)更新”說明如下： 步驟一“輸入。
