可编程序控制器的编程方法与工程应用习题全部答案.pdf
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1、可编程序控制器的编程方法与工程应用习题集老师点的题目的答案(全)第一章 概述简述可编程控制器的定义简述可编程控制器的定义答:可编程控制器是一种数字运算操作的答:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设电子系统,专为在工业环境下应用而设计,它采用可编程序的存储器,用来在其计,它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、内部存储执行逻辑运算、顺序控制、顺序控制、定时、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式输入和输出,控制各种类型字式和模拟式输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有的机械或生产
2、过程。可编程控制器及其有关设备,都应按易于使工业控制系统形成关设备,都应按易于使工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。一个整体,易于扩充其功能的原则设计。定义表明了可编程控制器的本质特征、功能、设计原则、适应环境。可编程控制器的主要特点有哪些可编程控制器的主要特点有哪些答:主要有答:主要有 7 7 个特点。个特点。(1 1)编程方法简单易学。)编程方法简单易学。梯形图是使用最多的可编程控制器梯形图是使用最多的可编程控制器的编程语言,其电路符号和表达方式与继的编程语言,其电路符号和表达方式与继电器电路原理相似;梯形图语言形象直电器电路原理相似;梯形图语言形象直观,易学易懂。(观,易
3、学易懂。(梯形图的两个特征)梯形图语言实际上是一种面向用户梯形图语言实际上是一种面向用户的高级语言,可编程控制器在执行梯形图的高级语言,可编程控制器在执行梯形图程序时,用解释程序将它翻译成汇编语言程序时,用解释程序将它翻译成汇编语言后执行。与直接用汇编语言编写的程序相后执行。与直接用汇编语言编写的程序相比,它的执行时间要长些,由于可编程控比,它的执行时间要长些,由于可编程控制器的运算速度不断提高,对于一般的控制器的运算速度不断提高,对于一般的控制设备来说,制设备来说,执行速度完全满足要求。执行速度完全满足要求。(可编程控制器的程序执行过程与特点)(2 2)功能强,性价比高)功能强,性价比高一台
4、小型可编程控制器内部有成百一台小型可编程控制器内部有成百上千个内部继电器,几十到几百个定时器上千个内部继电器,几十到几百个定时器和计数器,几十个特殊继电器,功能很强和计数器,几十个特殊继电器,功能很强大,可以实现非常复杂的控制功能;一台大,可以实现非常复杂的控制功能;一台可编程控制器可以控制几台设备,还可以可编程控制器可以控制几台设备,还可以联网通信。联网通信。实现分散控制、实现分散控制、集中管理。集中管理。(功能强大)(3 3)配件配套齐全,用户使用方便,适)配件配套齐全,用户使用方便,适应性强应性强可编程控制器已经标准化、系列化、可编程控制器已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种
5、硬件装置模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便进行系统配供用户选用,用户能灵活方便进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。可置,组成不同功能、不同规模的系统。可编程控制器的安装接线也很方便,一般用编程控制器的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线,可编程控制器有接线端子连接外部接线,可编程控制器有较强的带负载能力,可以直接驱动一般的较强的带负载能力,可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。(电磁阀和交流接触器。(配套齐全,使用方便)硬件配置确定后,硬件配置确定后,可以通过修改用户可以通过修改用户程序,方便快速地适应工艺条件的变化。程序,方便快速地适应工艺条件的变
6、化。(适应性)(4 4)无触点免配线,可靠性高,抗干扰)无触点免配线,可靠性高,抗干扰能力强能力强传统的继电器控制系统中使用了大传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。触点和接量的中间继电器、时间继电器。触点和接线多,难免接触不良,容易出故障。可编线多,难免接触不良,容易出故障。可编程控制器用软件代替大量的中间继电器程控制器用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,剩下少量的与输入和输出和时间继电器,剩下少量的与输入和输出有关的接线,一般为继电器控制系统的有关的接线,一般为继电器控制系统的1 1/10/10 1 1/100/100,接触不良造成的故障率大大,接触不良造成的故障率
7、大大减低。(减低。(无触点免配线的优势)可编程控制器采取了一系列硬件和可编程控制器采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,如滤波、隔离、屏蔽、软件抗干扰措施,如滤波、隔离、屏蔽、自诊断、自诊断、自恢复等。自恢复等。有很强的抗干扰能力,有很强的抗干扰能力,平均无故障时间达到数万小时以上,可以平均无故障时间达到数万小时以上,可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场,可直接用于有强烈干扰的工业生产现场,可编程控制器已被广大用户认为是最可靠编程控制器已被广大用户认为是最可靠的工业控制设备之一。(的工业控制设备之一。(抗干扰措施,可靠性指标)(5 5)系统的设计、安装、调试工作量小)系统的设计、安装、调试工作量小
8、可编程控制器用软件功能取代继电可编程控制器用软件功能取代继电器控制系统中的中间继电器、时间继电器控制系统中的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计、安器、计数器等器件,使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。(装、接线工作量大大减少。(以软代硬的优势)对于复杂的控制系统,对于复杂的控制系统,梯形图设计所梯形图设计所花的时间远远少于继电器电路花的时间。花的时间远远少于继电器电路花的时间。可编程控制器的用户程序可以在实可编程控制器的用户程序可以在实验室模拟调试,输入信号用小开关来模验室模拟调试,输入信号用小开关来模拟,输出信号的状态可以观察控制器上的拟,输出信号的状态可以观察控制器
9、上的发光二极管,测试好后再将可编程控制器发光二极管,测试好后再将可编程控制器安装在现场调试,调试过程中发现的问题安装在现场调试,调试过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决,调试的时一般通过修改程序就可以解决,调试的时间比继电器少得多。间比继电器少得多。(6 6)维修工作量小,维修方便)维修工作量小,维修方便可编程控制器的故障很低,可编程控制器的故障很低,并且有完并且有完善的自诊断和显示功能。可编程控制器或善的自诊断和显示功能。可编程控制器或外部的输入装置和执行机构发生故障时,外部的输入装置和执行机构发生故障时,可以根据可编程控制器上的发光二极管可以根据可编程控制器上的发光二极管或编程器提供
10、的信息迅速查明故障原因,或编程器提供的信息迅速查明故障原因,排出故障。排出故障。(7 7)体积小,能耗低)体积小,能耗低可编程控制器的使用,可编程控制器的使用,减少大量的中减少大量的中间继电器和时间继电器,可将开关柜的体间继电器和时间继电器,可将开关柜的体积缩小到原来的积缩小到原来的 1 1/2-12-1/10/10。能耗也大大降。能耗也大大降低。低。与一般的计算机控制系统相比,可编程与一般的计算机控制系统相比,可编程控制器有哪些优势控制器有哪些优势答:答:的工作环境要求比的工作环境要求比 PCPC 低,低,PLCPLC 抗干扰抗干扰能力强能力强 编程比编程比 PCPC 编程简单易学编程简单易
11、学设计调试周期短设计调试周期短 应用领域与应用领域与 PLCPLC 不同不同 维维护比护比 PCPC 容易容易与一般的继电器控制系统相比,可编程与一般的继电器控制系统相比,可编程控制器有哪些优势控制器有哪些优势答:答:PLCPLC 与继电器控制的区别主要体现在:与继电器控制的区别主要体现在:组成器件不同,组成器件不同,PLCPLC 中是软继电器;触点中是软继电器;触点数量不同,数量不同,PLCPLC 编程中无触点数的限制;编程中无触点数的限制;实施控制的方法不同,实施控制的方法不同,PLCPLC 主要是软件编主要是软件编程控制,而继电器控制依靠硬件连线完成程控制,而继电器控制依靠硬件连线完成可
12、编程控制器可以用在哪些领域可编程控制器可以用在哪些领域答:主要应用领域有答:主要应用领域有 5 5 个。个。(1 1)开关量逻辑控制)开关量逻辑控制(2 2)运动控制)运动控制(3 3)闭环过程控制)闭环过程控制(4 4)数据处理)数据处理(5 5)通信联网)通信联网可编程控制器的通信包括主机与远可编程控制器的通信包括主机与远程程 I/OI/O 之间的通信、多台可编程控制器之之间的通信、多台可编程控制器之间的通信、可编程控制器与其他智能设备间的通信、可编程控制器与其他智能设备(计算机、变频器、数控装置)之间的通(计算机、变频器、数控装置)之间的通信,可以组成集中管理、分散控制的分布信,可以组成
13、集中管理、分散控制的分布式控制系统。式控制系统。第二章 可编程控制器的硬件与工作原理简述可编程控制器的基本结构简述可编程控制器的基本结构答:答:(1 1)可编程控制器主要由)可编程控制器主要由CPUCPU 模块、模块、输入模块、输入模块、输出模块、输出模块、电源四个部分组成。电源四个部分组成。(2 2)辅助继电器的线圈断电时,其常开)辅助继电器的线圈断电时,其常开点断开,常闭点闭合。点断开,常闭点闭合。(3 3)FXFX 系系 列列 型型 号号 名名 称称 含含 义义:三三 菱菱FXFX2N2N-48MR-48MR 有有 4848 个个 I/OI/O 点,点,继电器输出型继电器输出型的基本单元
14、。课本的基本单元。课本 2424 页。页。2-22-2 简述可编程控制器的扫描工作过程。简述可编程控制器的扫描工作过程。答:可编程控制器有两种基本工作状态,答:可编程控制器有两种基本工作状态,即运行状态和停止状态。在运行状态,可即运行状态和停止状态。在运行状态,可编程控制器通过执行用户程序实现控制编程控制器通过执行用户程序实现控制功能,为使可编程控制器的输出及时响应功能,为使可编程控制器的输出及时响应随时可能变化的输入信号,用户程序不是随时可能变化的输入信号,用户程序不是只执行一次,而是反复不停地重复执行,只执行一次,而是反复不停地重复执行,直到可编程控制器停机或切换到直到可编程控制器停机或切
15、换到 STOPSTOP 状状态。态。除了执行用户程序外,在每次循环过程中,可编程控制器还要完成内部处理、通信等工作,一次循环可分为 5 个阶段:内部处理阶段、通信服务阶段、输入处理阶段、程序执行阶段、输出处理阶段,可可编程控制器的这种周而复始的循环工作编程控制器的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。由于计算机执行方式称为扫描工作方式。由于计算机执行指令的速度极高,指令的速度极高,从外部输入从外部输入 输出关系来输出关系来看,处理过程似乎是同时完成的。看,处理过程似乎是同时完成的。内部处理通信服务输入处理程序执行输出处理2323可编程控制器常用哪几种存储器它们可编程控制器常用哪几种存储器
16、它们各有什么特点分别用来存储什么信息各有什么特点分别用来存储什么信息答:答:存储器存储器特点特点存储信息存储信息RAMRAM工作速度高;工作速度高;存存储储各各种种暂暂断断电电后后信信息息 存数据、存数据、中间中间丢失丢失结果、结果、用户正用户正调试的程序。调试的程序。ROMROM只能读,只能读,不能不能 存存放放监监控控程程写;断电后,写;断电后,序序和和用用户户已已仍仍能能保保存存存存 调调试试好好的的程程储内容储内容序。序。2-42-4 交流输入模块与直流输入模块各有什交流输入模块与直流输入模块各有什么特点它们分别适用于什么场合么特点它们分别适用于什么场合答:直流输入模块的延迟时间较短,
17、用于答:直流输入模块的延迟时间较短,用于直接与接近开关、光电开关等电子输入设直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接;交流输入模块可靠性好,适合于备连接;交流输入模块可靠性好,适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。2-52-5 开关量输出模块有哪几种类型它们各开关量输出模块有哪几种类型它们各有什么特点有什么特点答:答:输出形式输出形式特点特点继电器输出继电器输出低速大功率低速大功率可控硅输出可控硅输出高速大功率高速大功率晶体管输出晶体管输出高速小功率高速小功率可编程控制器有哪几种编程器各有什么可编程控制器有哪几种编程器各有什么特点特点答:编程设备可以是专用的手持式
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