可編程式控制制器應用技術

1. 可編程控制器應用系統設計的原則

在了解了PLC的基本工作原理和指令系統之後，可以結合實際進行PLC的設計，PLC的設計包括硬體設計和軟體設計兩部分，PLC設計的基本原則是：     1. 充分發揮PLC的控制功能，最大限度地滿足被控制的生產機械或生產過程的控制要求。     2. 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統經濟、簡單，維修方便。     3. 保證控制系統安全可靠。     4. 考慮到生產發展和工藝的改進，在選用PLC時，在I/O點數和內存容量上適當留有餘地。     5. 軟體設計主要是指編寫程序，要求程序結構清楚，可讀性強，程序簡短，佔用內存少，掃描周期短。
原則雖然短，但是實踐起來卻並不簡單，學透一門技術還是得去學習學習，我是東訓的學員，老師可以幫你解答很多問題，就在南城汽車站對面。

2. 跪求《可編程序控制器應用技術》 李建興著 課後習題答案

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3. 可編程式控制制器應用系統設計的基本原則

可編程式控制制器(PLC)程序設計師認證《CETTIC單片機領域「可編程式控制制器(PLC)程序設計師」職業崗位培訓合格證書》是由中華人民共和國勞動和社會保障部頒發的全國統一的證書，是職業資格證書的最重要的補充和延伸，是國家對申請人的具體崗位專業知識、技術、能力的認可，是求職、任職、單位錄用的依據之一；是過程化、程序化、事件化、模塊化、崗位化、職業化的證書體系，充分體現企業用人需求和崗位技能要求，將「培訓目標與就業崗位靈零距離」作為培訓目標，是為社會經濟發展服務的。※培訓宗旨：通過學習使學員掌握可編程序控制器的工作原理和PLC控制系統硬體軟體的設計方法，可編寫較復雜的自動化控製程序，同時學習觸摸屏,步進電機,為從事PLC控制系統的設計、調試和改造工作打下基礎。※培訓對象：培訓的對象為電子、電氣領域中的工程技術人員，具有一定的基礎知識、工作經驗的電氣技工。※理論內容：1.三菱PLC結構，選型，維護和應用場合。2.PLC編程，主講基本指令，步進順控指令，功能指令。3.觸摸屏編程設計，含畫面設計，功能設計，功能模擬。4.觸摸屏密碼畫面設計5.步進電機工作原理，使用特點，選型。6.步進控制編程。※實驗內容：1.三菱模擬軟體程序模擬。2.三菱編程軟體上機，電腦與PLC聯線，下載程序。3.觸摸屏軟體編程，電腦與觸屏摸聯線，下載程序。4.設計十字路口的交通燈控制系統。5.步進電機接線，參數調整，試運行，實現精確定位。※就業前景：從業領域：所有與電子、數碼、機械製造相關行業單位。※培訓費用：1280元/人；教材費32元實收。※考試時間：每年四次考試，分為通用知識，實務知識以及實踐技能三門，允許補考和免學費重讀。※證書頒發：經考試合格者，頒發國家勞動和社會保障部中國就業培訓技術指導中心《可編程式控制制器(PLC)程序設計師》崗位培訓合格證書，網路查詢，全國通用，就業有效.

4. 電氣控制與可編程序控制器應用技術第二版課後答案

第一題：

(4)可編程式控制制器應用技術擴展閱讀

這部分的內容主要考察的是控制線路的知識點：

用來描述控制電路和控制過程的語言。在控制線路圖中，包含著各種控制邏輯，只有熟悉各種控制符號,具備讀圖能力,才能破譯其中的邏輯關系。

設計優良的控制線路圖，即便是與電路設計毫不相乾的控制工程師也可以輕易讀懂。要理解控制電路的工作原理，首先必須熟悉控制過程所需要的各種不同操作及機械設備,這對於控制電路設計同等重要。

接線圖根據各元件的物理連接關系以及在控制板上的實際位置繪制，電路元件用標注符號表示，各元件符號皆有相應的連接端子,兩個接線端子之間的連線用直線表示。

接線圖真實地反映了控制面板上各電器元件的接線情況，換句話說，接線圖就是設備和接線在控制面板或相應設備上的真實連接情況。接線圖對於控制線路的原始布線極為重要,也對查找線路故障提供了有力幫助。

5. 可編程式控制制器是什麼

可編程式控制制器簡稱--PLC是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術發展而來的一種新型工業控制裝置。它具有結構簡單、編程方便、可靠性高等優點，已廣泛用於工業過程和位置的自動控制中。據統計，可編程式控制制器是工業自動化裝置中應用最多的一種設備。專家認為，可編程式控制制器將成為今後工業控制的主要手段和重要的基礎設備之 PLC、機器人、CAD/CAM將成為工業生產的三大支柱。 PLC是在繼電器控制邏輯基礎上，與3C(Computer,Control,Communication)技術相結合，不斷發展完善的。目前已從小規模單機順序控制，發展到包括過程式控制制、位置控制等場合的所有控制領域。 自動化系統中所使用的各種類型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是分散安裝在生產現場的各單機設備上，雖然它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環境中，但PLC是專門為工業生產環境而設計的控制裝置，在設計和製造過程中採用了多層次抗干擾和精選元件措施，故具有較強的適應惡劣工業環境的能力、運行穩定性和較高的可靠性，因此一般不需要採取什麼特殊措施就可以直接在工業環境使用。 高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由於採用現代大規模集成電路技術，採用嚴格的生產工藝製造，內部電路採取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗餘CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構成控制系統，和同等規模的繼電接觸器系統相比，電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬體故障自我檢測功能，出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟體中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了。 長期以來，plc始終處於工業控制自動化領域的主戰場，為各種各樣的自動化控制設備提供非常可靠的控制方案，與dcs和工業pc形成了三足鼎立之勢。同時，plc也承受著來自其它技術產品的沖擊，尤其是工業pc所帶來的沖擊。 目前，全世界plc生產廠家約200家，生產300多種產品。國內plc市場仍以國外產品為主，如siemens、modicon、a-b、omron、三菱、ge的產品。經過多年的發展，國內plc生產廠家約有三十家，但都沒有形成頗具規模的生產能力和名牌產品，可以說plc在我國尚未形成製造產業化。在plc應用方面，我國是很活躍的，應用的行業也很廣。專家估計，2000年plc的國內市場銷量為15(20萬套（其中進口佔90%左右），約25(35億元人民幣，年增長率約為12%。預計到2005年全國plc需求量將達到25萬套左右，約35(45億元人民幣。 plc市場也反映了全世界製造業的狀況，2000後大幅度下滑。但是，按照automation research corp的預測，盡管全球經濟下滑，plc市場將會復甦，估計全球plc市場在2000年為76億美元，到2005年底將回到76億美元，並繼續略微增長。 微型化、網路化、pc化和開放性是plc未來發展的主要方向。在基於plc自動化的早期，plc體積大而且價格昂貴。但在最近幾年，微型plc（小於32 i/o）已經出現，價格只有幾百歐元。隨著軟plc（soft plc）控制組態軟體的進一步完善和發展，安裝有軟plc組態軟體和pc-based控制的市場份額將逐步得到增長。 當前，過程式控制制領域最大的發展趨勢之一就是ethernet技術的擴展，plc也不例外。現在越來越多的plc供應商開始提供ethernet介面。可以相信，plc將繼續向開放式控制系統方向轉移，尤其是基於工業pc的控制系統。 目前，PLC在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為如下幾類: 開關量的邏輯控制：這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用於單台設備的控制，也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等；模擬量控制：在工業生產過程當中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程式控制制器處理模擬量，必須實現模擬量（Analog）和數字量（Digital）之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程式控制制器用於模擬量控制；運動控制：PLC可以用於圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用於開關量I/O模塊連接位置感測器和執行機構，現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用於各種機械、機床、機器人、電梯等場合;過程式控制制:過程式控制制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制演算法程序，完成閉環控制。 PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程式控制制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用；數據處理：現代PLC具有數學運算（含矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數據的採集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們列印製表。數據處理一般用於大型控制系統，如無人控制的柔性製造系統；也可用於過程式控制制系統，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統；通信及聯網：PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展，工廠自動化網路發展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網路系統。新近生產的PLC都具有通信介面，通信非常方便。

6. 怎麼學可編程式控制制器及應用

上課一定要注意聽，注意記，實踐課一定要把握好！因為我在學校就沒有學好，實踐課是別人幫忙寫的程序，只是照著抄進電腦，所以現在感覺很好笑，因為工作後2個月左右才發現，PLC也沒有什麼難的。
選課程，要的專業。學的是自動化。在大學裡面，自動化，電氣自動化，機械製造及其自動化等專業都會開設PLC基礎課程，但是自動化和電氣自動化的要求會更高，因為是工作中必用的東西。
下面列舉一下與PLC相關的基礎課程：
電機拖動---介紹普通單相電機和三相變頻電機的工作原理；
控制電機---介紹微特電機，步進電機和伺服電機的控制原理；
自動控制理論---自動化專業都要學的課程；
感測器與自動化儀表---介紹各種工業感測器的工作原理，一定要好好學；
電力電子技術---這是個輔助課程；
模擬電子和數字電子---這些是和單片機極其相關的課程，因為是自動化專業，單片機和PLC是一起的；
PLC應用基礎---裡面結合不同廠家的PLC，如西門子，三菱，omron，原理很關鍵，都是一樣的。
基本就是這些，希望正視自己的專業，選好最感興趣的專業。

7. 怎麼學可編程式控制制器及應用學要什麼基礎課

大學的課程只是皮毛而已，不過上課一定要注意聽，注意記，實踐課一定要把握好！因為我在學校就沒有學好，實踐課是別人幫忙寫的程序，我只是照著抄進電腦，所以現在感覺很好笑，因為工作後2個月左右才發現，PLC也沒有什麼難的。
選課程，要看你的專業。我學的是自動化。在大學裡面，自動化，電氣自動化，機械製造及其自動化等專業都會開設PLC基礎課程，但是自動化和電氣自動化的要求會更高，因為是工作中必用的東西。
下面我列舉一下與PLC相關的基礎課程：
電機拖動---介紹普通單相電機和三相變頻電機的工作原理；
控制電機---介紹微特電機，步進電機和伺服電機的控制原理；
自動控制理論---自動化專業都要學的課程；
感測器與自動化儀表---介紹各種工業感測器的工作原理，一定要好好學；
電力電子技術---這是個輔助課程；
模擬電子和數字電子---這些是和單片機極其相關的課程，因為是自動化專業，單片機和PLC是一起的；
PLC應用基礎---裡面結合不同廠家的PLC，如西門子，三菱，omron，原理很關鍵，都是一樣的。
基本就是這些，希望你正視自己的專業，選好你最感興趣的專業。

8. 可編程式控制制器工業控制應用的基本模式提示了PLC應用的哪些根本點

-1、簡述可編程的定義

答：可編程式控制制器是取代繼電器控制線路，採用存儲器程序指令完成控制而設計的裝置，具有邏輯運算、定時、計數等功能，用於開關量控制、實際能進行邏輯運算，故稱為可編程邏輯控制器，簡稱PLC。

87年新定義：

可編程邏輯控制器是專為在工業環境下應用而設計的一種數字運算操作的電子裝置，是帶有存儲器、可以編製程序的控制器。它能夠存儲和執行命令，進行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算操作。並通過數字式和模擬式的輸入、輸出、控制各種類型的機械或生產過程。

1-2、可編程式控制制器的主要特點有哪些？

答：可靠性高，PLC平均無故障時間達10萬小時；控制功能強，具有數值運算、PID調節；數據通信、中斷處理，對步進電機、數控機床、工業機器人實施控制；組建靈活：隨時可擴展各種功能；操作方便：三種語言（LAD、STL、FBD）編程。

1-3、可編程式控制制器有哪幾種分類方法?

答：按I/O點數分類：

小型機I/O＜256點；中型機I/O在256~1024之間；大型機I/O＞1024點；

按結構分類：整體結構和模塊結構；

按用途分類：有通用型和專用型。

1-4、小型PLC發展方向有哪些？

答：小型PLC向微型化和專業化方向發展：集成度更高、體積更小、質量更高更可靠、功能更強、應用更廣泛。

第二章、可編程式控制制器構成原理

2-1、PLC由哪幾部分組成？

答：PLC由五大部分組成：①、中央處理器CPU；②、存儲器；③、基本I/O介面電路；④、介面電路，即I/O擴展和通訊部分；⑤、電源（+5V、+24V的產生。

2-2、PLC的I/O介面電路有哪幾種形式?

答：PLC的輸入部分，有三種介面電路：①、干結點式；②直流輸入式；③、交流輸入式。

PLC的輸出部分，有三種介面電路：①、繼電器式；②、晶體管式；③、晶閘管式

輸入、輸出電路均採用光電隔離形式，以便保護PLC內部電路不受傷害。

2-3、PLC的主要技術指標有哪些？

答：PLC的主要技術指標如下：

①、I／O點數、一般以輸入、輸出端子總和給出；

②、存儲容量，有系統、用戶、數據三種存儲器，即用戶可用資源；

③、掃描速度，即掃描周期，表示PLC運算精度和運行速度；

④、可擴展性：可擴展I／O介面、模數處理、溫度處理、通訊、高速處理。

⑤、指令系統：要求指令功能豐富；

⑥、通訊功能：要與其它智能設備之間的通訊。

第三章、S7－200系列可編程式控制制器

3-1、S7系列PLC有哪些子系列?

答：西門子公司的S7西能系列可編程式控制制器有三個子系列：

①、S7-200PLC 屬小型機

②、S7-300PLC屬中型機

③、S7-400PLC 屬大型機

3-2、CPU22X系列PLC有哪些型號?

答:西門子公司CPU22X系列PLC有如下型號：見表3.1 P12

①、CPU221

②、CPU222

③、CPU224

④、CPU226

⑤、CPU226X

3-3、S7-200 PLC有哪些輸出方式？各適應什麼類型地負載？

答：S7-200PLC輸出方式有兩大類：繼電器輸出；晶體管輸出。

繼電器輸出可帶電機類電感、電容等負載，晶體管輸也可帶電阻性負載。

3-4、CPU22系列PLC的用戶程序下載後放在什麼存儲器中，掉電後是否會丟失？

答：當用戶程序下載到PLC後，用戶程序、CPU組態、配置、程序數據送入RAM存儲區、V寄存器和M寄存器中；下電時又自動將V寄存器和M寄存器的內容拷貝到EEPROM中，永久保存，程序和數據不會丟失。

3-5、S7-200 CPU的一個機器周期分為哪幾個階段?各執行什麼操作？

答： S7-200 CPU的一個機器周期分為5個階段：

①、讀輸入階段，將數字量輸入的狀態送入輸入映像寄存器；對於模擬量輸入，需經A/D轉換後送入輸入映像寄存器；

②、執行程序，按梯形圖（程序）順序執行、允許對I/O量處理、響應中斷。

③、處理通信請求，PLC從通信口收/發信息；

④、CPU自診斷。檢查硬體故障和I/O狀態；

⑤、寫輸出，每個掃描周期的結尾，CPU把輸出映像寄存器的內容送到對應的輸出點上。

3-6、S7-200 CPU有哪些工作模式?在離線時如何改變工作模式？聯機操作時，改變工作模式的最佳方法是什麼？

答：S7-200CPU 有兩種工作模式：

①、STOP（停止），CPU停止工作，不執行程序，PC機可向PLC下載程序和系統設置；

②、RUN （運行），運行用戶程序。

離線時改變工作模式的方法：

①、把PLC工作開關打到「RUN」位置，啟動程序運行；

②、把PLC工作開關打到「STOP」位置，停止程序運行。

③、把PLC工作開關打到「TERM」位置，暫停。程序暫時停止運行，由軟體改變工作狀態，在聯機時，用STEP7-Micro/Win32 軟體設置PLC工作方式，即在「PLC」菜單下，點擊「RUN」，PLC運行；點擊「STOP」，PLC停止運行。

3-7、S7-200 有哪幾種定址方式?

答：S7-200有三種定址方式：

①、立即定址：立即數在指令中以常數出現。例：JMP 20

②、直接定址：直接使用存儲器或元件地址編號。例：LD I0.1

③、間接定址：使用地址指針來存取存儲器中的數據。例：MOVW ＊AC，AC0

3-8、S7-200PLC有哪些內部元器件？各元件地址分配和操作數范圍怎麼定？

答：S7-200 PLC有13種內部元器件，操作數范圍按元器件後帶字元而定：B、位元組；W、字；D、雙字。它們規定了操作數范圍。內部元器件如下：

①、I：輸入映像寄存器 I0.0-I15.7

②、Q：輸出映像寄存器 Q0.0-Q15.7

③、M：內部標志寄存器 M0.0-M31.7

④、SM：特殊標志寄存器 SM0.0-.SM179.7

⑤、S：順序控制寄存器 S0.0-S31.7

⑥、V:變數寄存器 VB0-VB10239

⑦、L：局部變數寄存器 LB0-LB63

⑧、T：定時器 T0-T255

⑨、C：計數器 C0-C255

⑩、AI：模擬量輸入映像寄存器 AIW0-AIW62

⑾、AQ：模擬量輸出映像寄存器 AQW0-AQW62

⑿、AC：累加器 AC0-AC3

⒀、HC：高速計數器 HC0-HC5

3-9、S7-200PLC有哪幾種擴展模塊？最大可擴展的I/O地址范圍是多大?

答：S7-200 PLC擴展模塊有：

①、數字量擴展模塊：EM221、EM222、EM223；

②、模擬量擴展模塊：EM231、EM232、EM235；

③、通信模塊 ：EM227；

④、現場設備擴展模塊：CP243；

最左可擴展7個模塊、I/O點可達128點。

3-10、梯形圖程序能否轉換成語句表程序?所有語句表程序能否轉換成梯形圖程序？

答：STEP7-Micro/Win32編程軟體具有梯形圖程序和語句表指令的相互轉換功能，也就是梯形圖程序能轉換成語句表程序；但語句表程序中有些語句不能轉換成梯形圖：例：END

第四章、STEP7-Micro/Win32編程軟體的安裝與使用

4-1、對變化緩慢的輸入信號能否採用數字濾波?數字濾波設置的最大延時時間為多少?

答：PLC允許部分或全部主機數字輸入量有選擇地設置輸入濾波器，對輸入雜訊脈沖干擾進行抑制。最大濾波延遲時間為12.8ms（范圍：0.2-12.8ms），默認延遲時間為6.4ms。對於輸入信號變化緩慢或高速變化信號，一般不用數字濾波。

4-2、輸入脈沖過窄時（小於一個機器掃描周期），採用什麼方法可以不丟失脈沖?

答：當數字量輸入脈沖過窄、未保持到輸入采樣階段的輸入脈沖信號可能會丟失。為克服此問題，需採用脈沖捕捉功能。脈沖截取後，輸入狀態的改變被鎖存，並保持到下一次輸入更新為止。（如圖4-10、P40所示）

4-3、編譯快捷鍵的功能是什麼？

答：採用「編譯快捷鍵」，會在編譯後，可在顯示器下方的輸出窗口顯示編譯結果，並能明確指出出錯的網路段，可以根據出錯提示對程序進行修改，然後再次編譯，直至無誤為止。

4-4、簡述SIMATIC指令與IEC指令的設置方法。

答：SIMATIC和IEC兩指令的設置方法是：拉開工具采單，打開選項目錄，在彈出的對話框中選擇指令系統。例如，選擇SIMATIC指令、記憶表選國際（不選SIMATIC），即選中了西門子指令系統。選IEC1131-3也用周樣方法。

4-5、簡述網路段的拷貝方法

答：網路段的復制：將游標拖到網路段，按住左鍵不放，拖動游標或用SHIFT+上、下移動鍵，選擇單個或多個網路並變「黑」，然後單擊「編輯\復制」，再移動游標到所需處，再單擊「粘帖」即可。

4-6、用幫助系統查找STEP7-Micro/Win32編輯軟體主要支持哪些快捷鍵?

答：該編輯軟體的快捷鍵支持有：

①、F4、彈出觸點菜單；

②、F6、彈出線圈下拉菜單；

③、F9、彈出指令合下拉菜單。

4-7、簡述系統塊配置中脈沖截取位的功能，以及脈沖截取的原理。

答：在系統塊界面下、點擊「脈沖截取位」標簽，進入脈沖捕捉功能選項，如圖所示：

7 6 5 4 3 2 1 0

I0

I1

在對應選框中的某位點擊一下、即該位便設置了脈沖捕捉，否則，系統默認所有點不為脈沖捕捉。

9. 可編程式控制制器原理及應用

可編程式控制制器原理：採用可以編製程序的存儲器，用來在執行存儲邏輯運算和順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，並通過數字或模擬的輸入(I)和輸出(O)介面，控制各種類型的機械設備或生產過程。

可編程式控制制器應用：PLC採用微電子技術來完成各種控制功能，在現場的輸入信號作用下，按照預先輸入的程序，控制現場的執行機構，按照一定規律進行動作。其主要功能有順序邏輯控制、運動控制、定時控制、記數控制、步進控制、數據處理、模、數和數、模轉換、通信及聯網等

可編程式控制制器是在電器控制技術和計算機技術的基礎上開發出來的，並逐漸發展成為以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通訊技術融為一體的新型工業控制裝置。

(9)可編程式控制制器應用技術擴展閱讀

從產品的配套性上看，產品的品種會更豐富、規格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現少數幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現國際通用的編程語言；

從網路的發展情況來看，可編程式控制制器和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是可編程式控制制器技術的發展方向 。

計算機集散控制系統DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程式控制制器應用。伴隨著計算機網路的發展，可編程式控制制器作為自動化控制網路和國際通用網路的重要組成部分，將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。