PLC 期末考試內(nèi)容.doc

第1章 電氣控制系統(tǒng)常用器件1.1 電器的基礎(chǔ)知識 1.低壓電器通常指工作在交流電壓1200v、直流電壓1500v以下的電器，采用電磁原理完成上述功能的低壓電器稱為電磁式低壓電器。 2. 最常用的電磁式低壓電器：接觸器，中間繼電器，斷路器等。結(jié)構(gòu)上，由三個主要部分組成：觸頭、滅弧裝置和電磁機(jī)構(gòu)。 3. 電磁機(jī)構(gòu) 作用：電磁機(jī)構(gòu)是電磁式低壓電器的感測部件，它的作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，帶動觸頭動作使之閉合或斷開，從而實(shí)現(xiàn)電路的接通或分?jǐn)唷?電磁機(jī)構(gòu)由磁路和激磁線圈兩部分組成。磁路主要包括鐵芯、銜鐵和空氣隙。激磁線圈通以電流后激勵磁場，通過氣隙把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，帶動銜鐵運(yùn)動以完成觸點(diǎn)的閉合或斷開。4.接觸器的技術(shù)參數(shù)（1）額定電壓：主觸點(diǎn)的額定電壓 （2）額定電流：主觸點(diǎn)的額定電流（3）線圈的額定電壓：加在線圈上的電壓 （4）接通和分?jǐn)嗄芰Γ贺?fù)載類型 5.滅弧方法（1）多斷點(diǎn)滅弧，一般交流繼電器和小電流接觸器（2）磁吹式滅弧，用于直流接觸器（3）滅弧柵，常用的交流滅弧裝置（4）滅弧罩6.吸力特性：電磁機(jī)構(gòu)使銜鐵吸合的力與氣隙的關(guān)系曲線稱為吸力特性 。反力特性：電磁機(jī)構(gòu)使銜鐵釋放（復(fù)位）的力與氣隙的關(guān)系曲線稱為反力特性。1.3 繼電器1. 作用：為了充分發(fā)揮電動機(jī)的過載能力，保證電動機(jī)的正常啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)，而當(dāng)電動機(jī)一旦出現(xiàn)長時間過載時又能自動切斷電路，從而出現(xiàn)了能隨過載程度而改變動作時間的電器，這就是熱繼電器。 （作用概括起來就是： 用于電動機(jī)的過載保護(hù)。）2.為了適應(yīng)電動機(jī)的過載特性而又起到過載保護(hù)作用，要求熱繼電器也應(yīng)具有如同電動機(jī)過載特性那樣的反時限特性。3.熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片、觸頭系統(tǒng)等組成。4. 熱繼電器的選用（1）原則上熱繼電器的額定電流應(yīng)按電動機(jī)的額定電流選擇。（2）在不頻繁啟動場合，要保證熱繼電器在電動機(jī)的啟動過程中不產(chǎn)生誤動作。（3）當(dāng)電動機(jī)為重復(fù)且短時工作制時，要注意確定熱繼電器的允許操作頻率。5.時間繼電器的圖形和文字符號(a)通電延時線圈 (b)斷電延時線圈 (c)瞬動觸點(diǎn) (d)通電延時閉合常開觸點(diǎn) (e) 通電延時斷開常閉觸點(diǎn) (f) 斷電延時斷開常開觸點(diǎn) (g)斷電延時閉合常閉觸點(diǎn)1.5 熔斷器 1.熔斷器的保護(hù)特性亦稱安秒特性，是指熔體的熔化電流與熔化時間之間的關(guān)系，它和熱繼電器的保護(hù)特性一樣，也具有反時限特性。 1.8 常用執(zhí)行器件 1.步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行元件。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（即步進(jìn)角）?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，來達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電動機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，進(jìn)行調(diào)速。P43頁 思考與練習(xí)第4題：見上面1.1節(jié)第3個知識點(diǎn)第2章 電氣控制線路基礎(chǔ)2.4 三相籠型異步電動機(jī)制動控制線路1.反接制動是利用改變電動機(jī)電源的相序，使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場，因而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩的一種制動方法。2.6 變頻調(diào)速與變頻器的使用1.變頻器的分類（1）變流環(huán)節(jié)：交直交變頻器交交變頻器（2）控制方式：V/控制矢量控制（3）輸出電壓調(diào)制方式：PAM方式PWM方式2.變頻器的組成： 一般由主電路,控制電路和保護(hù)電路等部分組成。P96頁思考題與練習(xí)題12.MAl和MA2均為三相籠型異步電動機(jī)，可直接啟動，按下列要求設(shè)計主電路和控制電路：(1)、MAl先啟動，經(jīng)一段時間后MA2自行啟動; (2)、MA2啟動后，MAl立即停車; (3)、MA2能單獨(dú)停車; (4)、MAl和MA2均能點(diǎn)動。 13.設(shè)計一控制線路，要求第一臺電動機(jī)啟動10s后，第二臺電動機(jī)自行啟動；運(yùn)行5s后，第一臺電動機(jī)停止并同時使第三臺電動機(jī)自行啟動；再運(yùn)行10s，電動機(jī)全部停止。 14設(shè)計一小車運(yùn)行控制線路，小車由異步電動機(jī)拖動，其動作程序如下： (1)小車由原位開始前進(jìn)，到終端后自動停止; (2)在終端停留2 min后自動返回原位停止; (3)要求能在前進(jìn)或后退途中任意位置都能停止或啟動。 第3章 可編程序控制器概述3.7 PLC的系統(tǒng)組成 輸入接口電路：為防止各種干擾信號和高電壓信號進(jìn)入PLC，影響其可靠性或造成設(shè)備損壞，現(xiàn)場輸入接口電路一般由光電耦合電路進(jìn)行隔離。第4章 S7-200 PLC基礎(chǔ)知識4.3 內(nèi)部資源1.輸入繼電器（I）：每個輸入繼電器都對應(yīng)有一個映像寄存器，在每個掃描周期的開始，PLC對各輸入點(diǎn)進(jìn)行采樣，并把采樣值通過輸入繼電器送到輸入映像寄存器。2.輸出繼電器（Q）：只有在每個掃描周期的最后階段才將輸出映像寄存器中的結(jié)果同時送到輸出鎖存器，對輸出點(diǎn)進(jìn)行刷新。3.常用特殊繼電器SMB0和SMB1的位信息（1）SMB0.0 該位始終為ON，即常ON。（2）SMB0.1 首次掃描時為ON，常用做初始化脈沖。（3）SMB0.2 保持?jǐn)?shù)據(jù)丟失時為ON一個掃描周期，可用做錯誤存儲器位。（4）SMB1.0 執(zhí)行某些指令，結(jié)果為0時置位。（5）SMB1.1 執(zhí)行某些指令，結(jié)果溢出或非法數(shù)值時置位。4.4尋址方式建立指針：使用間接尋址對某個存儲器單元讀、寫時，首先要建立地址指針。指針為雙字長，是所要訪問的存儲單元的32位的物理地址。第5章PLC的基本指令及程序設(shè)計5.1 PLC的基本邏輯指令及舉例1.邊沿脈沖指令 圖5-10 邊沿脈沖指令EU/ED使用舉例圖5-10：EU指令對其之前的邏輯運(yùn)算結(jié)果的上升沿產(chǎn)生一個寬度為一個掃描周期的脈沖，如圖5-10中的M0.0。ED指令對邏輯運(yùn)算結(jié)果的下降沿產(chǎn)生一個寬度為一個掃描周期的脈沖，如圖中的M0.1。脈沖指令常用于啟動及關(guān)斷條件的判定以及配合功能指令完成一些邏輯控制任務(wù)。2.計數(shù)器 圖5-21 增計數(shù)器用法舉例計數(shù)器位：當(dāng)計數(shù)器的當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時，該位被置位為ON。增計數(shù)器CTU：首次掃描時，計數(shù)器位為OFF，當(dāng)前值為0。在計數(shù)脈沖輸入端CU的每個上升沿，計數(shù)器計數(shù)1次，當(dāng)前值增加一個單位。當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時，計數(shù)器位為ON，當(dāng)前值可繼續(xù)計數(shù)到32767后停止計數(shù)。復(fù)位輸入端有效或計數(shù)器執(zhí)行復(fù)位指令，計數(shù)器自動復(fù)位，即計數(shù)器位為OFF，當(dāng)前值為0。（圖5-21）5.4 簡單的典型電路編程1.延時脈沖產(chǎn)生電路 延時脈沖產(chǎn)生電路：利用脈沖指令在I0.0的上升沿產(chǎn)生一個計時啟動脈沖，接下來的網(wǎng)絡(luò)2是一個非常典型的環(huán)節(jié)。它的作用是當(dāng)一個信號有效時，過一段時間后產(chǎn)生另外一個可以用做觸發(fā)條件的脈沖信號。因?yàn)槎〞r器沒有瞬動觸點(diǎn)，不可能用自身的觸點(diǎn)組成自鎖回路，所以必須用一個中間繼電器M0.1組成延時邏輯。T33定時到時，Q0.0輸出高電平，然后在下一個掃描周期Q0.0使T33復(fù)位，Q0.0馬上從“1”變?yōu)椤?”，所以Q0.0就是一個寬度為一個掃描周期的脈沖。2.瞬時接通/延時斷開電路 上圖的關(guān)鍵問題是找出定時器T37的計時條件。本例中T37的計時條件是I0.0為OFF且Q0.0為ON。因?yàn)镮0.0變?yōu)镺FF后，Q0.0仍要保持通電狀態(tài)3s，所以Q0.0的自鎖觸點(diǎn)是必須的。 該電路要求有輸入信號后，停一段時間輸出信號才為ON；而輸入信號OFF后，輸出信號延時一段時間才OFF。和瞬時接通、斷開電路相比，該電路多加了一個輸入延時。T37延時3s作為Q0.0的啟動條件，T38延時5s作為Q0.0的關(guān)斷條件。兩個定時器配合使用實(shí)現(xiàn)該電路的功能。3.長定時電路 上例表示在輸入信號I0.0有效后，經(jīng)過10h30min后將輸出Q0.0置位。 在該例中，T37每一分鐘產(chǎn)生一個脈沖，所以是分鐘計時器。C21每小時產(chǎn)生一個脈沖，故C21為小時計時器。每10h計時到時，C22為ON，這時C23再計時30min，則總的計時時間為10h30min，Q0.0置位為ON。在該例的計數(shù)器復(fù)位邏輯中，有初始化脈沖SM0.1和外部復(fù)位按鈕I0.1。初始化脈沖完成在PLC上電時對計數(shù)器的復(fù)位操作，如果所使用的計數(shù)器不是設(shè)置為掉電保護(hù)模式，則不需要初始化復(fù)位。另外，圖中的C21有自復(fù)位功能。4.閃爍電路 上例中，當(dāng)I0.0有效時，T37就會產(chǎn)生一個1s通、2s斷的閃爍電路。Q0.0和T37一樣開始閃爍。5.標(biāo)準(zhǔn)報警電路 輸入信號：I0.0為故障信號；I1.0為消鈴按鈕；I1.1為試燈、試鈴按鈕。 輸出信號：Q0.0為報警燈；Q0.7報警電鈴。P179頁 思考題與練習(xí)題4.寫出圖5- 52所示梯形圖的語句表。（程序一列列豎著看） 6.已知輸入信號I0.0的波形，畫出圖5-54梯形圖程序中M0.0、M0.1、M0.2和Q0.0的波形。10.試設(shè)計一個30 h 40 min的長延時電路程序。解：（3060+40）/40=45+1=46（46個40分鐘）12試設(shè)計有一個搶答器電路程序。出題人提出問題，3個答題人按動按鈕，僅僅是最早按的人面前的信號的亮。然后出題人按動復(fù)位按鈕后，引出下一個問題。16.試設(shè)計第2章習(xí)題12的PLC控制系統(tǒng)程序，并和所設(shè)計的電氣原理圖進(jìn)行比較。（自己整理此題的答案。第6章 S7-200PLC功能指令及應(yīng)用4.編寫一段程序計算的值。（仿照課本P192頁的例6-10）5.試設(shè)計一個記錄某臺設(shè)備運(yùn)行時間的程序。I0.0為該設(shè)備工作狀態(tài)輸入信號，要求記錄其運(yùn)行時的時、分、秒，并把秒值通過連接在QB0上的7段數(shù)碼管顯示出來。6用時鐘指令控制路燈的定時接通和斷開，5月15日到10月15日，每天20：00開燈，6：00關(guān)燈；10月16日到5月14日，每天18：00開燈，7：00關(guān)燈，并可校準(zhǔn)PLC的時鐘。請編寫梯形圖程序。第7章 S7-200PLC順序控制指令及應(yīng)用7.2順序控制指令該例中，初始化脈沖SM0.1用來置位S0.1，即把S0.1（狀態(tài)1）狀態(tài)激活；在狀態(tài)1的SCR段要做的工作是置位Q0.4、復(fù)位Q0.5和Q0.6，使T37同時計時。1s計時到后狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換，T37即為狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件，T37的常開觸點(diǎn)將S0.2（狀態(tài)2）置位（激活）的同時，自動使原狀態(tài)S0.1復(fù)位。在狀態(tài)2的SCR段，要做的工作是輸出Q0.2，同時T38計時；20s計時到后，狀態(tài)從狀態(tài)2（S0.2）轉(zhuǎn)換到狀態(tài)3（S0.3），同時狀態(tài)2復(fù)位。注：在SCR段輸出時，常用特殊中間繼電器SM0.0（常ON繼電器）執(zhí)行SCR段的輸出操作。因?yàn)榫€圈不能直接和母線相連，所以必須借助一個常ON的SM0.0來完成任務(wù)。單程圖7.3 功能圖的主要類型 第八章 S7-200PLC網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及應(yīng)用1.異步傳輸和同步傳輸是串行通信中使用的兩種同步方式。2常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问接锌偩€型、環(huán)形、星形和樹形等。在底層S7-200PLC的網(wǎng)絡(luò)中，一般使用總線型拓?fù)湫问健?.S7-200PLC的數(shù)據(jù)通信方式主要有：（1）S7-200PLC之間通信最常用和最好的方式是通過PPI實(shí)現(xiàn)，也有通過Modem和工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)（遠(yuǎn)程通信時使用）的。（2）S7-200PLC與S7-300/400PLC之間的通信 最常用和最好的方式是通過PROFIBUS實(shí)現(xiàn)，或者通過工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，其他的方式不常用。8.2.7 串行通信接口1.RS-232：RS-232接口既是一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，又是一種電氣標(biāo)準(zhǔn)。它規(guī)定了終端和通信設(shè)備之間信息交換的方式和功能。它采用按位串