PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)趙冰課后參考答案

項目一S7-200系列PLC認知1．簡述PLC的應(yīng)用領(lǐng)域。答：（1）開關(guān)邏輯控制；（2）模擬量控制；（3）運動控制；（4）過程控制；（5）順序控制；（6）定時控制；（7）技數(shù)控制；（8）數(shù)據(jù)處理；（9）通信聯(lián)網(wǎng)2．簡述描述PLC循環(huán)掃描的工作方式。答：PLC實現(xiàn)控制的過程一般是：輸入刷新→運行用戶程序→輸出刷新,再輸入刷新→運行用戶程序→輸出刷新,永不停止的按照上述過程循環(huán)掃描工作著。每一循環(huán)中“運行用戶程序”這一階段,則是從第一條程序開始,在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下,按照程序存儲的先后順序,逐條執(zhí)行,直到程序結(jié)束。PLC的這種工作方式稱為掃描工作方式,其特點可歸結(jié)為“循環(huán)掃描、順序執(zhí)行”。3．簡述S7-200系列PLC的外部結(jié)構(gòu)。答：(1)輸入接線端子：用于連接外部控制信號。在底部端子蓋下是輸入接線端子和為傳感器提供24V直流電的電源。(2)輸出接線端子：用于連接被控設(shè)備。在頂部端子蓋下是輸出接線端子和PLC的工作電源。(3)CPU狀態(tài)指示：CPU狀態(tài)指示燈有SF/DIAG、RUN、STOP。(4)輸入狀態(tài)指示：用于顯示是否有控制信號(如控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)等數(shù)字量信息)輸入PLC。(5)輸出狀態(tài)指示：用于顯示PLC是否有信號輸出到執(zhí)行設(shè)備(如接觸器、電磁閥、指示燈等)。(6)擴展接口：通過扁平電纜線，連接數(shù)字量I/O擴展模塊、模擬量IO擴展模塊、熱電偶模塊和通信模塊等。(7)通信端口：支持PPI、MPI通信協(xié)議，具有自由口通信功能。用以連接編程器、文本/圖形顯示器以及PLC網(wǎng)絡(luò)等外部設(shè)備。(8)模電位器：模擬電位器用來修改特殊寄存器(SMB28、SMB29)中的數(shù)值，以改變程序運行時的參數(shù)。如定時器、計數(shù)器的預(yù)置值，過程量的控制參數(shù)等。4．簡述PLC的特點。答：PLC是面向用戶的專用工業(yè)控制計算機,具有許多明顯的特點。(1)可靠性高,抗干擾能力強。(2)功能強,適應(yīng)面廣。(3)編程簡單,容易掌握,通用性強,控制程序可變,使用方便。(4)減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計及施工的工作量。(5)體積小、重量輕、功耗低、維護方便。(6)速度慢,價格較高。5．可編程序控制器有哪些主要特點？答：（1）通用性強；（2）功能強；（3）編程簡單，易于掌握；（4）可靠性高；（5）維修方便，工作量??；（6）體積小，重量輕、功耗小。項目2MCGS工控組態(tài)軟件認知1.簡述MCGS嵌入版工控軟件的功能及特點。答：MCGS是為工業(yè)過程控制和實時監(jiān)測領(lǐng)域服務(wù)的通用計算機系統(tǒng)軟件，具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護性強的突出特點。MCGS工控組態(tài)軟件的功能和特點可歸納如下：（1）概念簡單，易于理解和使用。（2）功能齊全，便于方案設(shè)計。（3）實時性與并行處理。（4）建立實時數(shù)據(jù)庫，便于用戶分步組態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠運行。（5）設(shè)立“設(shè)備工具箱”。（6）“面向窗口”的設(shè)計方法，增加了可視性和可操作性。（7）利用豐富的“動畫組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動的動態(tài)畫面。（8）引入“運行策略”的概念。（9）MICGS系統(tǒng)由五大功能部件組成，主要的功能部件以構(gòu)件的形式來構(gòu)造。（10）支持OLEAutommation技術(shù)。（11）MCGS中數(shù)據(jù)的存儲不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫來管理-切。（12）設(shè)立“對象元件庫”，解決了組態(tài)結(jié)果的積累和重新利用問題。（13）提供對網(wǎng)絡(luò)的支持。2.MCGS工控軟件由哪幾部分構(gòu)成？答：主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫、運行策略。3.MCGS嵌入式一體化觸摸屏TPC7062有哪些特點？答：(1)高清：800x480分辨率。(2)真彩：65535色數(shù)字真彩，豐富的圖形庫。(3)可靠：抗干擾性能達到工業(yè)亞級標準，采用LED背光，壽命長。(4)配置：ARM9內(nèi)核，400M主頻，64MB內(nèi)存，128MB存儲空間。(5)軟件：MCGS全功能組態(tài)軟件，支持U盤備份恢復(fù)，功能強大。(6)環(huán)保：低功耗，整機功耗僅6W，發(fā)展綠色工業(yè)，倡導(dǎo)節(jié)約能源。(7)時尚:寬屏顯示，超輕、超薄機身設(shè)計，引領(lǐng)簡約時尚。4.觸摸屏如何校準？校準的意義是什么？（1）打開觸模屏校準程序：TPC開機啟動后屏幕出現(xiàn)“正在啟動”提示進度條，此時使用觸摸筆或手指輕點屏幕任意位置，進入啟動屬性界面。等待30s，系統(tǒng)將自動運行觸模屏校準程序。（2）觸模屏校準：使用觸摸筆或手指輕按十字光標中心點不放，當光標移動至下點后抬起：重復(fù)該動作，直至提示“新的校準設(shè)置已測定”，輕點屏幕任意位置退出校準程序。5.MCGS工控組態(tài)軟件的功能特點有哪些？答：（1）概念簡單，易于理解和使用。（2）功能齊全，便于方案設(shè)計。（3）具備實時性與并行處理能力。（4）建立實時數(shù)據(jù)庫，便于用戶分布組態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠的運行。（5）“面向窗口”的設(shè)計方法增加了可視性和可操作性。（6）豐富的“動畫組態(tài)”功能。（7）引入了“運行策略”的概念，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的“策略構(gòu)件”，用圖形化的方法構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，實現(xiàn)自由、精確地控制運行流程，按照設(shè)定的條件和順序，操作外部設(shè)備、控制窗口的打開或關(guān)閉、與實時數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交換。同時，也可以由用戶創(chuàng)建新的策略構(gòu)件，擴展系統(tǒng)的功能。項目三電動機正反轉(zhuǎn)控制1．分析按鈕互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路的工作原理。答：合上QS，按下SB2,KM1線圈得電，KM1常開主觸點閉合，常開輔助觸點閉合，常閉輔助觸點斷開，M正轉(zhuǎn)運行；按下SB3，KM1線圈失電，KM1所有觸點復(fù)位，KM2線圈得電，KM2常開主觸點閉合，常開輔助觸點閉合，常閉輔助觸點斷開，M反轉(zhuǎn)運行。按下SB1，KM2線圈失電，KM2所有觸點復(fù)位，M停止運行。2．在PLC控制電路中，停止按鈕和熱繼電器在外部使用常閉觸點或使用常開觸點時，PLC程序相同嗎？實際使用時采用那哪一種？為什么？答：不相同；在實際中，停止按鈕和熱繼電器在外部使用常閉觸點，目的是為了提高安全保障。項目四電動機星-三角降壓啟動控制1．工程組態(tài)設(shè)計程序。答：（1）打開設(shè)備工具箱，將設(shè)備添加至設(shè)備窗口。（2）新建窗口及修改窗口名稱。（3）建立及設(shè)置按鈕軟件。（4）建立輸出部分用指示燈。（5）建立按鈕數(shù)據(jù)鏈接。（6）PLC與組態(tài)軟件連接的梯形圖程序設(shè)計。（7）啟動、停止工作狀態(tài)顯示。項目五燈光噴泉控制電路設(shè)計1．S7-200系列PLC的中斷事件分哪幾類？它們的中斷優(yōu)先級如何劃分？答：通信中斷(有6種通信口中斷事件)、I/O中斷(外部輸入中斷、高速計數(shù)器中斷、脈沖串輸出中斷)、時基中斷(定時中斷和定時器T32/T96中斷)。2．時基中斷包括哪幾類？內(nèi)部定時中斷與定時器中斷有何不同？答：包括內(nèi)部定時中斷事件和外部定時器中斷事件。定時中斷：包括定時中斷0和定時中斷1兩個。這兩個定時中斷按設(shè)定的時間周期不斷循環(huán)工作，可以用來以固定的時間間隔作為采樣周期，對模擬量輸入進行采樣，也可以用來執(zhí)行一個PID調(diào)節(jié)指令定時中斷的時間間隔存儲在時間間隔寄存器SMB34和SMB35中，它們分別對應(yīng)定時中斷0和定時中斷1，對于21X系列機型，它們在5ms～255ms之間以ms為增量單位進行設(shè)定；對于22X系列機型，它們在Ims～255ms之間以ms為增量單位進行設(shè)定。當CPU響應(yīng)定時中斷事件時，就會獲取該時間間隔值。定時器中斷：就是利用定時器來對一個指定的時間段產(chǎn)生中斷。只能由1ms延時定時器T32和T96產(chǎn)生。T32和T96的工作方式與普通定時器一樣。一旦定時器中斷允許，當T32或T96的當前值等于預(yù)置值時，CPU響應(yīng)定時器中斷，執(zhí)行被連接的中斷服務(wù)程序。項目六多臺電動機分時啟動1．順序功能圖的組成？答：順序功能圖主要由步(或狀態(tài))、有向線段、轉(zhuǎn)換條件和動作組成。順序功能圖中的每一步都由驅(qū)動處理、轉(zhuǎn)換條件和轉(zhuǎn)移目標組成。2．設(shè)計周期為5s、占空比為20%的方波輸出信號程序。答：采用兩個定時器以及常開常閉開關(guān)來實現(xiàn)某個通路的循環(huán)通斷,同時設(shè)置相應(yīng)地定時器的定時時間,就能夠滿足題目要求。3．簡述運用簡單設(shè)計法時和運用功能圖的方法在設(shè)計順序控制邏輯程序時不同之處。答：運用簡單設(shè)計法時，主要憑設(shè)計者的經(jīng)驗來完成，通過理清控制的邏輯關(guān)系，寫出邏輯函數(shù)，然后用梯形圖的形式直接畫出控制程序。其控制程序看起來比較簡單，但可讀性不高，不適合初學(xué)者使用。而運用功能圖的方法來設(shè)計順序控制邏輯程序時，只要分析清楚控制要求，按照一個步驟一個狀態(tài)，很容易就可以畫出功能圖，然后再轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的順序控制梯形圖。其功能圖比較容易設(shè)計，且可讀性強，不過轉(zhuǎn)換成梯形圖的過程比較繁瑣。項目七觸摸屏、PLC與變頻器的模擬量開環(huán)調(diào)速1.模擬量I/O擴展模塊分別包括哪些？答：模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出混合模塊。2．模擬量輸入模塊可接的外部設(shè)備有什么？答：電位器和測速發(fā)電機。3.什么是邏輯運算？答：邏輯運算是對無符號數(shù)進行邏輯處理，按運算性質(zhì)的不同，包括邏輯“與”指令、邏輯“或”指令、邏輯“非”指令、邏輯“異或”指令。其操作數(shù)均可以是字節(jié)、字和雙字，且均為無符號數(shù)。4.算術(shù)運算指令包括什么？其數(shù)據(jù)類型包括什么？答：算術(shù)運算指令包括加、減、乘、除運算指令及常用函數(shù)指令，其數(shù)據(jù)類型有整型(INT)雙整型(DINT)和實數(shù)(REAL)。項目八自來水水塔液位控制1、簡述液位傳感器的工作原理。答：超聲波脈沖由傳感器(換能器)發(fā)出，超聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收或被超聲波接收器接收，通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號(4~20Am)，并依據(jù)超聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測液體表面的距離。由于采用非接觸的測量方式，被測介質(zhì)幾乎不受限制，可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測量。2、簡述PID的控制功能。答：PID運算中的積分項可以消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差，提高精度，加強對系統(tǒng)參數(shù)變化的適應(yīng)能力；而微分項可以克服慣性滯后，提高抗干擾能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度。因此，對于速度、位置等快過程及溫度、化工合成等慢過程，PID控制都具有良好的實際效果。3、簡述PID指令向?qū)Ь幊滩襟E。答：（1）第一步：定義需要配置的PID回路號。（2）第二步：設(shè)置PID回路參數(shù)。（3）第三步：設(shè)置回路輸入/輸出參數(shù)。（4）第四步：設(shè)置回路報警選項。（5）第五步：分配運算數(shù)據(jù)存儲區(qū)。（6）第六步：設(shè)置PID指令向?qū)傻腜ID初始化子程序名、中斷程序名和操作模式。（7）第七步：生成PID子程序、中斷程序及符號表等設(shè)置。（8）第八步：配置完P(guān)ID指令向?qū)В枰诔绦蛑姓{(diào)用PID指向?qū)傻腜ID子程序。（9）第九步：實際運行并調(diào)試PID參數(shù)。項目九機械手抓取運動控制1．簡述高速計數(shù)指令HDEF的功能。答：HDEF指令的功能是為某個要使用的高速計數(shù)器選定一種工作模式。每個高速計數(shù)器在使用前，都要用HDEF指令來定義工作模式，并且只能使用一次。2．如何對系統(tǒng)權(quán)限進行管理。答：（1）用戶權(quán)限管理。（2）登錄用戶。（3）退出登錄。（4）用戶管理。（5）修改密碼。3．簡述觸摸屏組態(tài)畫面制作步驟。答：（1）設(shè)置實時數(shù)據(jù)庫中的變量；（2）用戶窗口的制作。項目十S7-200系列PLC通信功能及應(yīng)用1．簡述網(wǎng)絡(luò)讀寫指令的應(yīng)用和編程時要注意哪些？答：（1）在程序中可以使用任意條網(wǎng)絡(luò)讀寫指令，但在同一時刻，最多只能有8條網(wǎng)絡(luò)讀寫指令被激活。（2）一條網(wǎng)絡(luò)讀寫指令可以從遠程站點讀/寫最多16個字節(jié)的信息。（3）使用NETR/NETW指令向?qū)Э梢跃庉嬜疃?4條網(wǎng)絡(luò)讀寫指令，其核心是使用順序控制指令，這樣在任意時刻只有一條NETR/NETW指令有效。（4）每個PLC的端口只能配置一個網(wǎng)絡(luò)讀寫指令向?qū)А?.何謂自由端口