可编程控制器与PLC作业.doc

可编程控制器与PLC作业可编程控制器与PLC作业一、 PLC是什么？概述其其特性和用途。答：1 可编程控制器是“专为在工业环境下应用而设计”的工业控制计算机，是标准的工业控制器。它集3C（Control：控制、Computer：计算机、Communication：通讯）技术于一体，功能强大，可靠性高，编程简单，使用方便，维护容易，应用广泛，是当代工业生产自动化的四大支柱之一。2. PLC的产生是计算机技术与继电器控制技术相结合的产物，是社会发展和技术进步的必然结果。3. 从结构上，PLC可分为整体式、模板式和分散式；从控制规模上，PLC可分为大型、中型和小型并有向微型PLC和巨型PLC发展之势。4. 可用多种形式的编程语言编写PLC的应用程序，梯形图是PLC最常用的编程语言，要注意梯形图与继电器控制线路最根本的区别：梯形图是编程语言、是软件、是存储逻辑，是存储器中编程元件各种逻辑关系的组合。继电器控制线路是各种物理继电器与导线的连接，是硬件，是接线逻辑。5. 4种通用控制器（PLC、DCS、PID和工业PC）中的任何一种控制设备都有自己最适合的应用领域。要了解每种控制器的特点，根据控制任务和应用环境来恰当地选择最合适的控制设备，以便最好地发挥其效用。6. PLC产品的优劣用性能指标来衡量，PLC的性能指标是PLC选型的重要依据，要根据控制任务的要求，综合评价各种性能指标。7. PLC总的发展趋势是：高性能，高速度，高集成度，容量大，体积小，成本低，通信组网能力强。二、试阐述可编程控制器的结构和工作原理。答：1. 可编程控制器的基本组成与通用计算机是完全一致的，但是它的结构与工作过程却与通用计算机有很大差异。2. PLC的基本组成：中央处理器（CPU）、存储器（MEMORY）、输入输出接口（IO）。3. PLC为适应恶劣的工业现场环境、满足各种控制任务的要求，有大量各种型式的输入输出接口，并且采用了电器隔离技术。4. 对PLC的等效工作电路的正确理解是，将输入等效为一个继电器的线圈，将输出等效为继电器的一个动合触点。输入继电器的线圈只能由来自工业现场的输入信号驱动。5. 周期性循环扫描和集中批处理是PLC工作过程中最突出的特点，在分析和设计PLC的应用程序时，必须考虑到这个特点。6. 输入采样阶段扫描到的输入信号存放到输入映像寄存器，每条输出指令执行的结果存放到输出映像寄存器。执行用户程序时所需要的输入、输出状态，是从输入映像寄存器和输出映像寄存器中读出的。7. 采用不同的输入输出控制方式，将影响到PLC控制系统的响应速度。为减少响应滞后时间，要正确安排语句顺序。三、可编程控制器S7200的基本特点是什么？答：1. S7200是SIEMENS公司生产的小型PLC，它体积小，功能强，配置灵活，在单机自动化和小规模生产线的自动控制中，有着非常广泛的应用。2. S7200系列CPU22X的PLC共有4种类型的CPU主机单元。其功能上的主要差异是数字量IO点数不同，存储器容量不同，扩展能力不同，内置高速计数器数量不同，通信口数量不同。3. S7200的CPU主机单元的功能是可以扩展的，根据控制任务和性能指标，合理地选择CPU主机单元和扩展模版，对于PLC的选型和配置是至关重要的。4. S7200的输入输出系统具有快速响应功能：脉冲捕捉，终端输入，高速计数，高速脉冲输出，模拟电位器。5. S7200的CPU主机单元可对输入输出系统进行组态：配置IO点数及模版地址，设置输入滤波，设置脉冲捕捉，配置数字量输出表。6. S7200的扫描周期：读输入（输入采样）。执行用户程序，处理通信请求，执行CPU自诊断，写输出（输出刷新）。7. S7200的工作方式：RUN方式，STOP方式，TERM方式。8. S7200的存储系统：系统存储区，工作存储区（含暂时局部变量存储器），程序装载存储区，累加器，地址寄存器，数据块寄存器。9. S7200的基本数据类型：布尔型，字节型，字型，双字型，整数型，双整数型，实数型（浮点数）。要注意各种数据类型的数据范围。10. S7200的编程元件：输入继电器I，输出继电器Q，辅助继电器M，变量寄存器V，局部变量寄存器L，特殊继电器SM，定时器T，计数器C，累加器AC，模拟量输入映像寄存器AIW，模拟量输出映像寄存器AQW，状态继电器S，高速计数器HC。11. S7200的寻址方式：直接寻址和间接寻址。要注意编程元件的寻址范围。12. S7200的编程语言：梯形图LAD，语句表STL，功能块图FBD等。13. S7200的程序结构：线性化结构，即主程序+子程序+中断程序。四、试阐述一下S7200基本指令系统的特性。答：1. SIMATIC指令集所包含的基本指令中，位操作指令是最常用的，也是最重要的，是其他所有指令应用的基础。2. 位操作指令包括逻辑控制指令、定时器指令、计数器指令和比较指令。位操作指令在PLC内通过逻辑堆栈进行位运算，可以实现传统的继电器控制系统所能完成的控制任务。3. 运算指令包括四则运算、逻辑运算、数学函数指令，增强了小型PLC对数值类数据处理的能力。S7200是具有最强运算功能的小型PLC。4. 非数值类数据处理指令：包括数据的传送、移位、交换、填充和类型转换指令，使PLC的应用领域进一步拓宽。5. 表功能指令：完成对字型数据表的存取和查找功能。6. 通过基本指令的使用和编程，对S7200PLC使用梯形图编程的认识需要进一步加深。 （1）在梯形图中，用户程序是多个程序网络（Network）的有序组合。 （2）每个程序网络是各种编程元件的触点、线圈及功能框，在左、右母线之间的编程元件的有序排列。 （3）与能流无关的线圈和功能框可以直接接在左母线上；与能流有关的线圈和功能框不能直接接在左母线上。 （4）在绝大多数的功能框上，有允许输入端EN和允许输出端ENO，EN和ENO都是布尔量。对于要执行指令的功