PLC自動控制學(xué)習(xí)的15個基本知識點(diǎn)，從事自動PLC的人都懂

眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都離不開PLC的自動化控制。PLC可以廣義理解為：集中繼電器延伸控制柜。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，PLC大大節(jié)約了工業(yè)控制成本，加強(qiáng)了設(shè)備的集中管理和自動控制。學(xué)好PLC，首先需要扎實(shí)的PLC基礎(chǔ)。
1.從PLC的構(gòu)成來看，除了CPU、內(nèi)存、通信接口外，還有哪些接口與工業(yè)現(xiàn)場直接相關(guān)？并說明其主要功能。
1)輸入接口：接收受控設(shè)備的信號，并通過光電耦合裝置和輸入電路驅(qū)動內(nèi)部電路導(dǎo)通或關(guān)斷。
2)輸出接口：的程序執(zhí)行結(jié)果通過輸出接口的光電耦合器件和輸出元件(繼電器、晶閘管、晶體管)輸出，控制外部負(fù)載的導(dǎo)通或關(guān)斷。
2.PLC的基本單位是什么？各有什么作用？
1)CPU:PLC的核心部件，命令PLC執(zhí)行各種任務(wù)。例如接收用戶程序和數(shù)據(jù)、診斷、執(zhí)行程序等。
2)存儲器：存儲系統(tǒng)和用戶的程序和數(shù)據(jù)；
3)I/O接口：PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場被控對象之間的連接部分，用于接收被控設(shè)備的信號，輸出程序的執(zhí)行結(jié)果；
4)通信接口：通過通信接口與監(jiān)視器、打印機(jī)等設(shè)備交換信息；
5)電源。
3.PLC開關(guān)輸出接口有哪些類型？他們的特點(diǎn)是什么？
正常情況下，晶閘管輸出型：只能帶交流負(fù)載，響應(yīng)速度快，動作頻率高；
一般情況下，晶體管輸出型：只能承載DC負(fù)載，響應(yīng)速度快，動作頻率高；
一般情況下，繼電器輸出型：可以承載交流和DC負(fù)載，但響應(yīng)時間長，工作頻率低。
4.按結(jié)構(gòu)類型，PLC有哪些類型？他們的特點(diǎn)是什么？
1)集成：集CPU、電源、I/O組件于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，一般為小型PLC所采用；
2)模塊化：將PLC的各個部分分成幾個獨(dú)立的模塊，可以根據(jù)需要選擇，組成一個系統(tǒng)。它具有配置靈活、擴(kuò)展和維護(hù)方便的特點(diǎn)。一般大中型PLC都采用這種結(jié)構(gòu)。模塊化PLC由框架或基板和各種模塊組成，模塊安裝在框架或基板的插座上。
3)堆疊式：結(jié)合整體式和模塊化的特點(diǎn)，堆疊式PLC的CPU、電源和I/O接口也是獨(dú)立的模塊，但通過電纜連接，使得系統(tǒng)不僅配置靈活，而且體積小。
5.PLC的掃描周期是多少？它的主要影響是什么？PLC的掃描過程包括內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行和輸出處理五個階段。這五個階段中掃描一次所需的時間稱為掃描周期。
掃描周期與CPU運(yùn)行速度、PLC硬件配置、用戶程序長度有關(guān)。
6.PLC以什么方式執(zhí)行用戶程序？用戶程序執(zhí)行過程包括哪些階段？
PLC使用循環(huán)掃描執(zhí)行用戶程序，用戶程序的執(zhí)行過程包括輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。
7.PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比有什么優(yōu)勢？
1)在控制方式上，PLC采用程序方式實(shí)現(xiàn)控制，容易改變或增加控制要求，PLC的觸點(diǎn)是無限的；
2) :PLC采用串行工作方式，提高系統(tǒng)抗干擾能力；
:PLC在控制速度上的接觸實(shí)際上是一個觸發(fā)器，指令執(zhí)行時間以微秒計(jì)；
4)計(jì)時計(jì)數(shù)方面，PLC采用半導(dǎo)體集成電路作為定時器，時鐘脈沖由晶振提供，延時精度高，范圍廣。PLC具有繼電器系統(tǒng)沒有的計(jì)數(shù)功能；
5)在可靠性和可維護(hù)性方面，PLC采用微電子技術(shù)，可靠性高，自檢功能能及時發(fā)現(xiàn)。
8.為什么PLC會產(chǎn)生輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象？如何提高I/O響應(yīng)速度？
由于PLC采用集中采樣、集中輸出的循環(huán)掃描方式，每個掃描周期的輸入采樣階段只能讀入輸入端的狀態(tài)，程序的執(zhí)行結(jié)果只能在輸出刷新階段發(fā)出；其次，PLC的輸入輸出延遲和用戶程序的長度都會造成輸出響應(yīng)滯后。
改善I/O輸入采樣和輸出刷新的方法有很多，或者直接輸入采樣和輸出刷新，中斷輸入輸出和智能I/O接口。
9.西門子PLC的內(nèi)部軟繼電器有哪些？
輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、狀態(tài)寄存器、定時器、計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)寄存器。
10.如何選擇可編程控制器？
1):的選型要從結(jié)構(gòu)形式、安裝方式、功能要求、響應(yīng)速度、可靠性要求、型號統(tǒng)一等幾個方面考慮；
2)容量選擇：要從兩個方面考慮：I/O點(diǎn)和用戶存儲容量；
3)I/O模塊選擇：包括開關(guān)和模擬I/O模塊的選擇以及特殊功能模塊的選擇；
4)電源模塊、編程器等設(shè)備的選擇。
11.簡述PLC集中采樣和集中輸出工作模式的特點(diǎn)，采用這種工作模式的優(yōu)缺點(diǎn)？
集中采樣：在一個掃描周期內(nèi)，只在輸入采樣階段對輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣，程序執(zhí)行時會阻塞輸入端。在一個掃描周期內(nèi)，集中式輸出：僅將輸出映射寄存器中的輸出相關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到輸出刷新級的輸出鎖存器，刷新輸出接口，并在其他級保持輸出映射寄存器中的輸出狀態(tài)。這種工作模式可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，但會造成PLC輸入輸出響應(yīng)的滯后。
12.可編程控制器采用什么樣的工作模式？有什么特點(diǎn)？
PLC采用集中采樣、集中輸出、循環(huán)掃描的工作模式。
特征：集中采樣是指在一個掃描周期內(nèi)，PLC只在輸入采樣階段對輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣，進(jìn)入程序執(zhí)行階段后會阻塞輸入端。
集中輸出是指在一個掃描周期內(nèi)，PLC只將輸出映射寄存器中與輸出相關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到輸出刷新級的輸出鎖存器中，并刷新輸出接口，而輸出狀態(tài)始終存儲在其他級的輸出映射寄存器中。
循環(huán)掃描是指PLC在一個掃描周期內(nèi)需要進(jìn)行多項(xiàng)操作，它采用分時掃描的方式依次執(zhí)行，反復(fù)運(yùn)行。
13、電磁接觸器主要由哪些部分組成？簡述電磁接觸器的工作原理。
電磁接觸器一般由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭、滅弧裝置、釋放彈簧機(jī)構(gòu)、支架和底座組成。接觸器根據(jù)電磁原理工作。電磁線圈通電時，線圈電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵芯產(chǎn)生電磁引力，吸引銜鐵，帶動觸頭運(yùn)動，使常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，兩者聯(lián)動。當(dāng)線圈斷電時，電磁力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下下降，使觸點(diǎn)恢復(fù)，即常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。
14、簡述可編程控制器(PLC)的定義。
可編程邏輯控制器(PLC)是專門為工業(yè)環(huán)境中的數(shù)字操作而設(shè)計(jì)的電子設(shè)備。它采用可編程存儲器，用于存儲執(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)算的指令，并可通過數(shù)字或模擬輸入輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。
可編程控制器及其相關(guān)外圍設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循易于與工業(yè)控制系統(tǒng)集成、功能易于擴(kuò)展的原則。
15.簡單回答一下PLC系統(tǒng)和繼電器接觸器系統(tǒng)工作原理的區(qū)別。
成分不同；
聯(lián)系人數(shù)量不同；
實(shí)施控制的方法是不同的。