机械元件.doc

一、 填空题 (1×20=20分)
1. 机械元件 电器元件 系统 信息 决策
2. 两种 信息 输入信息 输出信息
3. 通 断 开关量
4. 继电器控制阶段 半导体逻辑元件控制阶段 可编程序控制阶段
5. 1969 微处理器 计算机 自动控制 通信 过程控制 开关量
二、解释下列概念（2.5×4=10分）
1. PLC内部资源：
是指站在PLC语言层次看PLC可共用户使用的内部器件。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/计数器区（TIM/CNT），数据存储区（DM）。
IR区分为两部分：输入/输入继电器区，内部辅助继电器区。输入继电器区有10个通道000-009。输入继电器区有10个通道010-019。
SR区共有24个通道232-255。
TR区范围为TRO-TR7。
HR区有20个通道，HR00-HR19。每个通道有16个继电器，编号为00-15。
AR区有16个通道，AR00-AR15。
DM区共有1536个通道，
2. 继电器控制：
继电器控制线路程是由各种开关、继电器、导线连接起来的硬件接线程序控制线路，线路本身就是具体的逻辑关系，操纵有关的开关，就按线路程接好的顺序实现相应的逻辑控制。继电器控制线路图直观、明了、明于理解。
3. PLC 控制：
PLC是存储程序软件控制器，它是按存储在PLC内的软件程序不断地存、取相应的位存储器里的数据，进行程序规定的逻辑运算来实现相应的逻辑控制的。由于继电器接线控制系统早已屡广大电器工程技术人员所熟悉，而且继电器控制线路图简单、易于理解，所以用PLC实现逻辑控制任务时，人们基于继电器控制系统的梯形原理图，开发出PLC的梯形图程序语言，采用了触点、线圈和导线做梯形图的元件，使我们可以按照与设计继电器控制系统几乎一样的方法去设计PLC的控制程序。梯形图程序语言使PLC有了继电器接线控制的外装，掩盖了存储器的程序控制实质。实际上，它是以继电器控制线路为表现形式，取代继电器控制线路本身的一种实用的工业控制器。
4. 顺序控制：
顺序控制就是按着控制要求预先规定的顺序和条件，在各个输入信号作用下，使生产过程的各个执行机构自动地有秩序地进行操作。
三 、 回答下列各题（5×4=20分 ）
1. 分述PLC 硬件组成？
PLC的硬件一般由主机、I/O扩展机及外部设备组成。
（1）主机包括：微处理器（MPU）。常用的微处理器有：Z80A、8085、M6800、M6809、8086、M68000。单片机有：8039、8031、M6801。
存储器：PLC的存储器用于存储程序和数据，一般采用ROM或EPROM。
I/O接口：I/O接口是主机与外部设备、I/O模块等的连接部件，用于扩弃PLC总线的驱动能力输入输出点数。
（2）电源：电压范围在160VAC-260VAC。
（3）输入/输出模块：用于调理输入输出信号，对输入信号进行滤波、隔离、电平转换等。包括直流开关量输入模块，交流开关量输入模块，直流开关量输出模块，交流开关量输出模块。
（4）功能模块：包括A/D模块和D/A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。
（5）扩展口
（6）编程器
（7）其他外设：打印机，显示器。

2. PLC 的输入接口电路有几种类型？画出直流开关量输入接口电路。

PLC 的输入接口电路有直流开关量输入接口电路和交流开关量输入接口电路。

3. 简述PLC的主要性能指标。
（1） 输入输出点数。因PLC是以开关量控制为主的控制器，每一个输入或输出开关就是一个输入输出点，点数的多少反映了PLC的控制能力。
（2） 程序容量。指存放用户程序的内存容量，常以编程步数表示，实际上一步相当于一个字长（16位）。一条指令占1、2、3、5、7、9、11步不等。程序容量少的，小于1K，多的可达256K以上。
（3） 指令条数。以助记符语句指令的多少来记载指令条数。各种PLC的基本逻辑指令数量相差不多，但是应用指令相差很大。总指令条数少的20多条（只有基本指令），多的超过200条。
（4） 指令处理速度。一般指一条指令执行的平均时间，快的可达到0.2µs/步，慢的为10µs/步以上。
（5） 内部继电器的种类数和点数。
4. 何为PLC 的周期扫描机制？PLC的扫描周期一般包括哪几个阶段？
当PLC运行时，CPU就要执行用户程序中的操作。但是CPU不可能同时执行多个操作，只能分时地一个操作一个操作地执行。PLC利用系统软件在其内部建立了输入输出映像区，当PLC的CPU执行用户程序时，从输入映像区中读取输入信号的状态，进行相应的操作。当CPU执行完第一个操作后，将操作结果输出到输出映像区，然后再执行第二个操作，操作结果送到输出映像区。在程序执行过程中，PLC并不读取输入信号的真正状态，执行结果也并没有输出到PLC外部。只有当程序执行到结束指令（END）时，将输出映像区中执行结果向PLC外部输出一次，将输入信号的状态读取一次送到输入映像区。对输入输出信号的这一操作过程称为I/O刷新。I/O刷新完成后，CPU再从用户程序的第一条指令开始，进行下一次程序执行。PLC的这种工作方式被称为扫描方式。
PLC的扫描周期包括上电后初始处理、共同处理、上位链接服务、外设服务、运算处理、I/O刷新。
四 、 完成下列各题（10×4=40分）
1 . 根据下面的梯形图编写出对应的语句表程序。

2. 根据下面的语句表程序编写出对应的梯形图程序。

3.输入开关00000 ON 30S后定时器的当前值等于设定值，输出继电器01000 ON，若输入开关00001 ON，定时器复位。
要求：1 选用何种定时器2 编写出梯形图程序。3画出对应的时序图。
(1) 选用TIM000

（3）

4. 00000接点为脉冲输入端，00001为复位端，有15个脉冲输入时，输出开关01000 ON
要求： 1 选用何种计数器？2 编写出梯形图程序。3画出对应的时序图。
1. 选用CNT001计数器。

3.

五、 根据下列要求编写出梯形图程序。(10分)