學習PLC,你需要知道這個!
工業(yè)生產和科學技術的發(fā)展都離不開PLC的自動控制。PLC可以廣義理解為集中式繼電器擴展控制柜。在實際生產應用中,可編程控制器大大節(jié)約了工業(yè)控制成本,加強了設備的集中管理和自動控制。學好PLC,首先需要扎實的PLC基礎。
1.從PLC的構成來看,除了CPU、內存、通信接口外,還有哪些接口與工業(yè)現(xiàn)場直接相關?并說明其主要功能
(1)輸入接口:接收被控設備的信號,通過光電耦合器件和輸入電路驅動內部電路開啟或關閉。
(2)輸出接口:程序的執(zhí)行結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,以控制外部負載的接通或斷開。
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。例如接收用戶程序和數(shù)據(jù)、診斷、執(zhí)行程序等。
(2)內存:存儲系統(tǒng)和用戶的程序和數(shù)據(jù);
(3)輸入輸出接口:可編程控制器與工業(yè)生產現(xiàn)場被控對象之間的連接部分,用于接收被控設備的信號并輸出程序的執(zhí)行結果;
(4)通訊接口:通過通訊接口與顯示器、打印機等設備交換信息;
(5)電源。
3.PLC開關輸出接口有哪些類型?他們的特點是什么?
晶閘管輸出型:正常情況下只能帶交流負載,響應速度快,動作頻率高;
晶體管輸出型:正常情況下只能帶DC負載,響應速度快,動作頻率高;
繼電器輸出型:正常情況下可以帶交流和DC負載,但響應時間長,工作頻率低。
4.按結構類型,PLC有哪些類型?他們的特點是什么?
(1)整體式:CPU、電源、I/O組件全部集中在一個機箱內,結構緊湊,價格低廉,一般為小型PLC所采用;
(2)模塊化:PLC各部分分為若干單獨的模塊,可根據(jù)需要選擇不同的模塊組成一個系統(tǒng),具有配置靈活、擴展方便、維護方便的特點。一般大中型PLC都采用這種結構。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:結合整體式和模塊化的特點,堆疊式PLC的CPU、電源和I/O接口也是獨立的模塊,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的掃描過程包括內部處理、通信服務、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運行速度、PLC硬件配置、用戶程序長度有關。
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)控制方式:PLC采用程序方式實現(xiàn)控制,容易改變或增加控制要求,PLC觸點無限;
(2)工作模式:PLC采用串行工作模式,提高系統(tǒng)抗干擾能力;
(3)控制速度:PLC的觸點實際上是一個觸發(fā)器,指令執(zhí)行時間在微秒量級;
(4)計時計數(shù):PLC采用半導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)沒有的計數(shù)功能;
(5)可靠性和可維護性:PLC采用微電子技術,可靠性高,自檢功能能及時發(fā)現(xiàn)。
8.為什么PLC會產生輸出響應滯后現(xiàn)象?如何提高I/O響應速度?
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、計數(shù)器和數(shù)據(jù)寄存器。
10.如何選擇可編程控制器?
(1)選型:應從結構形式、安裝方式、功能要求、響應速度、可靠性要求、型號統(tǒng)一等幾個方面考慮;
(2)容量選擇:要考慮I/O點和用戶存儲容量;
(3)I/O模塊選擇:包括開關和模擬I/O模塊的選擇以及特殊功能模塊的選擇;
(4)電源模塊、編程器等設備的選擇。
11.簡述PLC集中采樣和集中輸出工作模式的特點,采用這種工作模式的優(yōu)缺點?
集中采樣:在一個掃描周期內,只在輸入采樣階段對輸入狀態(tài)進行采樣,進入程序執(zhí)行階段后會阻塞輸入端。
集中輸出:在一個掃描周期內,輸出鏡像寄存器中與輸出相關的狀態(tài)僅在輸出刷新階段轉移到輸出鎖存器,輸出接口被刷新,輸出狀態(tài)始終存儲在其他階段的輸出鏡像寄存器中。這種工作模式可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力,增強系統(tǒng)的可靠性,但會造成PLC輸入輸出響應的滯后。12.可編程控制器采用什么樣的工作模式?有什么特點?
PLC采用集中采樣、集中輸出、循環(huán)掃描的工作模式。
特點:集中采樣是指在一個掃描周期內,PLC只在輸入采樣階段對輸入狀態(tài)進行采樣,進入程序執(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,PLC只將輸出映射寄存器中與輸出相關的狀態(tài)轉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在一個掃描周期內需要進行多項操作,它采用分時掃描的方式依次執(zhí)行,反復運行。
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構、觸頭、滅弧裝置、釋放彈簧機構、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,線圈電流產生磁場,使靜鐵芯產生電磁引力吸引銜鐵,帶動觸頭運動,使常閉觸頭斷開,常開觸頭閉合,兩者聯(lián)動。當線圈斷電時,電磁力消失,銜鐵在釋放彈簧的作用下下降,使觸點恢復,即常開觸點斷開,常閉觸點閉合。
14、簡述可編程控制器的定義
可編程邏輯控制器(PLC)是專門為工業(yè)環(huán)境中的數(shù)字操作而設計的電子設備。它采用可編程存儲器,用于存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算的指令,并可通過數(shù)字或模擬輸入輸出控制各種類型的機械或生產過程。
可編程控制器及其相關外圍設備的設計應遵循易于與工業(yè)控制系統(tǒng)集成、功能易于擴展的原則。
15、簡述可編程控制器系統(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;
實施控制的方法是不同的。
16.小白會學PLC嗎?
“也許你會說,我是新來的電工,學歷水平不高。我能學習可編程控制器編程嗎?可能你會說,我沒接觸過PLC,能理解嗎?
先告訴你,只要你有初中以上文化水平,有閱讀理解能力,那么你就已經具備了學習PLC課程的基礎;如果你從事電工工作一年以上,具備一定的電氣實踐和應用知識,那么你就有能力學好PLC及其應用。'
17、如何學習PLC?
PLC技術在電氣行業(yè)已經普及了,難度不算太大。比如入門級的小PLC,很好學。光學這些還不夠。高薪工程師是編程邏輯清晰、效率高、經驗豐富的工程師。他們可以經常承擔整個項目,給企業(yè)帶來效益。
所以一定要根據(jù)自己的具體需求和發(fā)展方向,有針對性的去學習,而不僅僅是理論上和技術上的單一。
循序漸進學習,掌握以下主要功能:(1)基本邏輯控制,(2)上位機/組態(tài),(3)模擬量/PID,(4)運動控制,(5)網絡與通信控制。
給初學者的建議:
首先要有一定的電氣基礎,因為PLC是從最簡單的繼電器電路發(fā)展而來的,要學全PLC。首先要學習它的切換編程;
第二,其實很簡單。你懂一些基本的計算機知識,你會玩電腦,你會用軟件,你會做更多的實驗,你會查詢更多的信息,你會多練習。這些對應的軟件資料和安裝方法都在我們的論壇里??梢杂袝r間多來我們論壇看看;
第三,一定要了解這個硬件的功能和作用,然后慢慢消化這些原理。至少在學習之初,要簡單了解它的各個部分的功能和硬件組成。
那么因為PLC和繼電器控制的區(qū)別很大,我們需要做的第一步就是要很好的了解PLC的基本組成和工作原理,這對我們以后學習PLC有很大的幫助,可以解決一些不常見的疑難雜癥?;A一定要扎實。其實對于PLC來說,有兩大塊,一是硬件,二是軟件。