期末复习plc(原创).doc

第一章
1、p3 PLC的发展方向有两个：
一是朝着小型、简易、价格低廉方向发展。
二是朝着大型、高速、多功能方向发展。
PLC总的发展趋势是：
1．CPU处理速度进一步加快
2．控制系统将分散化
3．可靠性进一步提高
4．控制与管理功能一体化
2、p3 PLC的基本功能
1．逻辑控制功能
2．定时控制功能
3．计数控制功能
4．数据处理功能
5．回路控制功能
6．通讯联网功能
7．监控功能
8．停电记忆功能
9．故障诊断功能
3、p5 PLC的特点
1．灵活通用
2．安全可靠
3．环境适应性好
4．使用方便、维护简单
5．速度较慢、价格较高

4、p6 PLC的分类
1．按结构形式分：整体式、组合式
2．按控制规模分：小型、中型和大型
3．按实现的功能分：低档机、中档机、高档机
5、p7 PLC的应用范围
PLC广泛地应用于冶金、化工、机械、电子、电力、轻工、建筑建材、交通等几乎所有的工业控制领域。
低档：代替继电器控制线路，进行逻辑控制，适用于开关量较多，没有或只有很少几路模拟量的场合
中档：中档PLC可广泛应用于具有较多开关量，少量模拟量的场合
高档：具有大量开关量和模拟量的场合

第二章
1、p9 PLC 常用术语
1．位 是PLC中逻辑运算的基本元素，通常也称为内部继电器。

2．I/O点 常用I/O点数来表征PLC的规模。
3．通道 一个通道含16位，或者说含16个继电器。
4．区 相同类型通道的集合。数据区、定时/计数器区、内部继电器区等
2、p10 PLC的硬件组成

P11 输入／输出模块
输入/输出模块是PLC与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件。
输入模块用于调理输入信号，对输入信号进行滤波、隔离、电平转换等，把输入信号的逻辑值安全可靠地传递到PLC内部。
输出模块用于把用户程序的逻辑运算结果输出到PLC外部，输出模块具有隔离PLC内部电路和外部执行元件的作用，还具有功率放大的作用。
P14 功能模块
除开关量输入/输出外，PLC的其他输入/输出功能由功能模块来实现。一个功能模块占用多个输入／输出通道，因此在组合式PLC中对功能模块的使用数量存在限制，而对开关量输入/输出模块的数量不加限制。一般地，除编程器以外的外部设备需经功能模块才能与主机总线连接。因此，对应于各种外设以及PLC要完成的特殊输入／输出功能，有多种功能模块。
常用的功能模块有：
模拟量输入模块
模拟量输出模块
动态输入/输出模块
温度传感器模块
高速计数模块
PID模块
远程I/O模块
通讯模块
3、P16 编程语言
各种型号的PLC都有其自己的编程语言，但这些编程语言基本可分为两类：梯形图语言和语句表语言。
语句表语言类似于计算机汇编语言，是用指令助记符来编程的。
梯形图语言是类似于继电器控制线路图的一种编程语言，它面向控制过程，直观易懂，是PLC编程语言中应用最多的一种语言。
4、p18 工作方式

5、p19 扫描工作方式
各种PLC均采用循环扫描方式工作，但其扫描时间上有所不同。所谓扫描时间，是指PLC两次执行用户程序之间的时间间隔，又称为扫描周期或循环周期。
CPU的操作可以分为如下6部分：上电后初始处理、共同处理、上位链接服务、外设服务、运算处理、I/O刷新。其中，共同处理、上位链接服务、外设服务、运算处理、I/O刷新所占用的时间构成了PLC的扫描时间TS。
6、p21 I/O响应
I/O响应是从输入状态变化到与之相关的外部输出状态变化之间的过程。
I/O响应时间是表征PLC反应速度的一个重要指标，它取决于PLC系统的结构，并与PLC的扫描时间密切相关。
最小I/O响应时间＝输入ON响应时间+扫描时间+输出ON响应时间（输入信号进入PLC内部时，正是I/O刷新时间）
最大I/O响应时间＝输入ON响应时间十2×扫描时间十输出ON响应时间（刚好错过I/O刷新时间）
输入响应时间和输出响应时间分别取决于输入模块、输出模块的型号，与PLC系统的构成和扫描时间无关。
由此可以发现：
输入信号状态改变后，与之相关的输出状态不能立即改变，需经过I/O响应时间后输出状态才能改变。
I/O响应时间不是一个常数，它介于最大I/O刷新时间和最小I/O刷新时间之间。
如果输入信号状态改变后保持时间较短，小于一个扫描周期的时间，则输出状态有可能改变也有可能不改变。因此，为使PLC系统工作稳定可靠，输入信号的状态保持时间应大于扫描时间。

第三章
1、p24 CPM1A构成系统的最大I/O点数为100点，CPM2A构成系统的最大I/O点数为120点。
2、p26 CPM1A和CPM2A的CPU主机可单独构成系统，也可与近程扩展机构成系统。CPM1A和CPM2A可扩展特殊功能单元或最多3个近程扩展机。

图1.1扩展I/O单元
3、p32 CPM系列的继电器区与数据区由以下几部分组成：
内部继电器区（IR）
特殊辅助继电器区（SR）
暂存继电器区（TR）
保持继电器区（HR）
辅助记忆继电器区（AR）
链接继电器区（LR）
定时器／计数器区（TIM/CNT）
数据存储区（DM）
P32 内部继电器区（IR区）
继电器区中位的表示方法：
在指明一个位时用5位数字表示，称为继电器号，前3位数字为该位所在通道的通道号，后2位数字为该位在通道中的序号。如01005为010通道中的05位。
该区分为两部分：
一部分供I/O点使用，称为I/O区；
一部分供PLC内部的用户程序使用，称为内部辅助继电器区。
I/O区
通道号分配：000～019
000～009：输入通道
000和001通道：CPU主机的输入通道
002通道：1号近程扩展机的输入通道
003通道：2号近程扩展机的输入通道
004通道：3号近程扩展机的输入通道
010～019：输出通道
010和011通道：CPU主机的输出通道
012通道：1号近程扩展机的输出通道
013通道：2号近程扩展机的输出通道
014通道：3号近程扩展机的输出通道
4、P32 特殊继电器区
5、p41 【例3-1】 图3-23a为电机启停保控制电路，试用PLC实现之

分析：对于这样一个任务来说，有两个输入SB1和SB2，一个输出KM。至于KM的自保触点，可用PLC内部的位实现，因此KM的自保触点不作为输入。SB1和SB2均可选用带一对常开触点的按钮。假定该任务在CPM1A CPU主机上实现，可对输入输出点分配如下：
输入：停止按钮SB1 00000
启动按钮SB2 00001
输出：电机转动KM 01000

a语句表
0 LDNOT
1 LD
2 OR
3 AND LD
4 OUT
5 END
00000
00001
01000
01000
b语句表
0 LD
1 OR
2 ANDNOT
3 OUT
4 END
00001
01000
00000
01000
图3-24a和图3-24b程序所实现的逻辑是相同的，但图3-24b程序占用的程序空间较小，其扫描时间较短。通过该例可以发现，PLC的梯形图程序与继电器线路图非常接近，编制梯形图程序时可借鉴继电器线路图，但不可照搬。合理地安排梯形图逻辑顺序，可以节省程序存储空间，缩短扫描时间
P41 利用最基本指令编程时应注意的问题
（1）任何一个输出（或定时器、计数器、传送指令等），都不能直接连到母线，其前面至少应该有一个触点。
（2）同一个位，作为输出只能使用一次，但作为触点可以无限制地重复使用。
（3）由于桥式电路在PLC中无法用指令编程，所以，在设计梯形图程序时不应出现桥式电路。对于确实需要桥式电路的地方，可按逻辑关系等效成非桥式电路
（4）编程时，对于有复杂逻辑关系的程序段，应按照先复杂后简单的原则编程。这样，可以节省程序存储空间，减小扫描时间。
（5）编程时，注意指令的数据区
P43 【例3-2】
在龙门刨床上装有横梁机构，刀架装在横梁上。随加工工件的大小不同横梁需要沿立柱上下移动，而在加工过程中，横梁又需要保证夹紧在立柱上不允许松动。横梁夹紧利用电机通过减速机构传动夹紧螺杆，通过杠杆作用使压块将横梁夹紧或放松。横梁完全放松时，压块压下放松限位开关；横梁夹紧时，夹紧电机过流继电器动作，表示横梁已经夹紧。试设计PLC控制程序。
分析：
① 执行机构与动作过程
横梁升降电动机安装在龙门顶上，通过涡轮传动，使立柱上的丝杠转动，通过螺母使横梁上下移动。横梁的夹紧与放松由夹紧电动机完成。横粱夹紧电动机通过减速机构传动夹紧螺杆，通过杠杆作用使压块将横梁夹紧或放松。-------该任务需要两个执行电机，一个为升降电机，一个为夹紧电机，这两个电机均需正反转。

按下“上升”按钮后，夹紧电机反转，放松横梁，横梁完全放松后，升降电机正转，横梁上升。上升到需要位置后，松开按钮，升降电机停转，夹紧电机正转，待横梁完全夹紧后，夹紧电机停转。按下“下降”按钮时，动作过程与上升时相同，只不过此时横梁下降而已。
问题：由于操作人员操作失误或者设备故障，横梁到达立柱顶部或底部仍没有停下来，怎么办？
加保护：上升限位和下降限位
②输入输出与内存分配
首先分析输入输出点：
横梁在静止时，被机械杠杆机构央紧在龙门刨床的立柱上，要求横梁运动时必须首先放松横梁。而在横梁运动结束后，自动夹紧在立柱上。所以要有反映横梁放松的参量，可以用行程来表示，采用行程开关来检测和控制。反映夹紧情况的参量，可用夹紧电机的过流信号来表示。
这样如果不考虑电机的过载、过热等保护，输入信号已基本确定：上升、下降的控制信号，上、下限位信号，放松、加紧信号
输出信号实际上就是用来控制升降和夹紧电机的信号，即：上升、下降、夹紧、放松。
这样，在不考虑电机的过载、过热等保护。该任务中共有6个输入信号，4个输出信号，可用CPM1A CPU主机实现。

其输入输出点分配如下：
输入信号：上升按钮SB1 00000
下降按钮SB2 00001
上升限位S2 00002
下降限位S3 00003
放松信号S1 00004
夹紧信号K3 00005
输出信号：上升KM1 01000
下降KM2 01001
夹紧KM3 01002
放松KM4 01003
③程序设计
分析动作过程，编写控制程序：
上升：按下“上升”按钮，未达到上升限位，横梁完全放松，下降不动作时，上升动作。
下降：按下“下降”按钮，未达到下降限位，横梁完全放松，上升不动作时，下降动作。
夹紧：当“上升”、“下降”按钮松开后，开始夹紧。夹紧后，夹紧电机过流继电器动作，夹紧动作停止。
6、p47 跳转指令JMP n、JME n
7、p50 微分指令
9、p52定时器、计数器的写法 设定值的加减 时序图
10 、p85 比较指令的梯形图和标志位
11、p90 传递指令 （自动输送小车程序）
12、p95 位移指令 梯形图符号 控制字 知道是怎样工作的
13、p105 转换指令 ASCII码
14、p112 运算指令 标志位的使用 p115的减法程序
15、p122 子程序控制指令
16、p126 会对脉冲和输入输出的联合使用
17、p129 中断
第五章 p194
智能模块的名称
P206 功能及工作会计算
温度传感器模块 静动的特点和区别
第六章
232 和485 的区别 p203
P268 通信标准与格式 会读命令块 指令的作用是命令和响应
P305 以太网的应用 通信功能
PLC通信主要采用串行异步通信，其常用的串行通信接口标准有RS-232C、RS-422A和RS-485等。
1、RS-232C
RS-232C是美国电子工业协会EIA于1969年公布的通信协议，它的全称是“数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间 串行二进制数据交换接口技术标准”。
RS-232C接口标准是目前计算机和PLC中最常用的一种串行通信接口。
RS-232C采用负逻辑，用-3～-15V表示逻辑“1”，用+3～+15V表示逻辑“0”。
噪声容限为2V，即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号作为逻辑“1” 。
RS-232C只能进行一对一的通信，RS-232C可使用9针或25针的D型连接器，表列出了RS-232C接口各引脚信号的定义以及9针与25针引脚的对应关系。
RS-232-C的电气接口采用单端驱动、单端接收的电路，容易受到公共地线上的电位差和外部引入的干扰信号的影响，同时还存在以下不足之处：
1） 传输速率较低，最高传输速度速率为20kbps。
2） 传输距离短，最大通信距离为15m。
3） 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
2、RS-422
针对RS-232C的不足，EIA于1977年推出了串行通信标准RS-499，对RS-232C的电气特性作了改进，RS-422A是RS-499的子集。
如图所示由于RS-422A采用平衡驱动、差分接收电路，从根本上取消了信号地线，大大减少了地电平所带来的共模干扰。平衡驱动器相当于两个单端驱动器，其输入信号相同，两个输出信号互为反相信号，图中的小圆圈表示反相。外部输入的干扰信号是以共模方式出现的，两极传输线上的共模干扰信号相同，因接收器是差分输入，共模信号可以互相抵消。只要接收器有足够的抗共模干扰能力，就能从干扰信号中识别出驱动器输出的有用信号，从而克服外部干扰的影响。
RS-422在最大传输速率10Mbps时，允许的最大通信距离为12m。传输速率为100kbps时，最大通信距离为1200m。一台驱动器可以连接10台接收器。

3、RS-485
RS-485是RS-422的变形，RS-422A是全双工，两对平衡差分信号线分别用于发送和接收，所以采用RS422接口通信时最少需要4根线。RS-485为半双工，只有一对平衡差分信号线，不能同时发送和接收，最少只需二根连线。
RS-485通信接口和双绞线可组成串行通信网络，构成分布式系统，系统最多可连接128个站。
RS-485的逻辑“1”以两线间的电压差为+（2~6）V表示，逻辑“0”以两线间的电压差为-（2~6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片
RS-422/RS485接口一般采用使用9针的D型连接器。普通微机一般不配备RS-422和RS-485接口，但工业控制微机基本上都有配置。如图所示RS232C/RS422转换器