可编程控制器应用技术

1. 可编程控制器应用系统设计的原则

在了解了PLC的基本工作原理和指令系统之后，可以结合实际进行PLC的设计，PLC的设计包括硬件设计和软件设计两部分，PLC设计的基本原则是：     1. 充分发挥PLC的控制功能，最大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要求。     2. 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统经济、简单，维修方便。     3. 保证控制系统安全可靠。     4. 考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地。     5. 软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。
原则虽然短，但是实践起来却并不简单，学透一门技术还是得去学习学习，我是东训的学员，老师可以帮你解答很多问题，就在南城汽车站对面。

2. 跪求《可编程序控制器应用技术》 李建兴着 课后习题答案

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3. 可编程控制器应用系统设计的基本原则

可编程控制器(PLC)程序设计师认证《CETTIC单片机领域“可编程控制器(PLC)程序设计师”职业岗位培训合格证书》是由中华人民共和国劳动和社会保障部颁发的全国统一的证书，是职业资格证书的最重要的补充和延伸，是国家对申请人的具体岗位专业知识、技术、能力的认可，是求职、任职、单位录用的依据之一；是过程化、程序化、事件化、模块化、岗位化、职业化的证书体系，充分体现企业用人需求和岗位技能要求，将“培训目标与就业岗位灵零距离”作为培训目标，是为社会经济发展服务的。※培训宗旨：通过学习使学员掌握可编程序控制器的工作原理和PLC控制系统硬件软件的设计方法，可编写较复杂的自动化控制程序，同时学习触摸屏,步进电机,为从事PLC控制系统的设计、调试和改造工作打下基础。※培训对象：培训的对象为电子、电气领域中的工程技术人员，具有一定的基础知识、工作经验的电气技工。※理论内容：1.三菱PLC结构，选型，维护和应用场合。2.PLC编程，主讲基本指令，步进顺控指令，功能指令。3.触摸屏编程设计，含画面设计，功能设计，功能仿真。4.触摸屏密码画面设计5.步进电机工作原理，使用特点，选型。6.步进控制编程。※实验内容：1.三菱仿真软件程序仿真。2.三菱编程软件上机，电脑与PLC联线，下载程序。3.触摸屏软件编程，电脑与触屏摸联线，下载程序。4.设计十字路口的交通灯控制系统。5.步进电机接线，参数调整，试运行，实现精确定位。※就业前景：从业领域：所有与电子、数码、机械制造相关行业单位。※培训费用：1280元/人；教材费32元实收。※考试时间：每年四次考试，分为通用知识，实务知识以及实践技能三门，允许补考和免学费重读。※证书颁发：经考试合格者，颁发国家劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心《可编程控制器(PLC)程序设计师》岗位培训合格证书，网络查询，全国通用，就业有效.

4. 电气控制与可编程序控制器应用技术第二版课后答案

第一题：

(4)可编程控制器应用技术扩展阅读

这部分的内容主要考察的是控制线路的知识点：

用来描述控制电路和控制过程的语言。在控制线路图中，包含着各种控制逻辑，只有熟悉各种控制符号,具备读图能力,才能破译其中的逻辑关系。

设计优良的控制线路图，即便是与电路设计毫不相干的控制工程师也可以轻易读懂。要理解控制电路的工作原理，首先必须熟悉控制过程所需要的各种不同操作及机械设备,这对于控制电路设计同等重要。

接线图根据各元件的物理连接关系以及在控制板上的实际位置绘制，电路元件用标注符号表示，各元件符号皆有相应的连接端子,两个接线端子之间的连线用直线表示。

接线图真实地反映了控制面板上各电器元件的接线情况，换句话说，接线图就是设备和接线在控制面板或相应设备上的真实连接情况。接线图对于控制线路的原始布线极为重要,也对查找线路故障提供了有力帮助。

5. 可编程控制器是什么

可编程控制器简称--PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之 PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。 PLC是在继电器控制逻辑基础上，与3C(Computer,Control,Communication)技术相结合，不断发展完善的。目前已从小规模单机顺序控制，发展到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。 自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是分散安装在生产现场的各单机设备上，虽然它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中，但PLC是专门为工业生产环境而设计的控制装置，在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施，故具有较强的适应恶劣工业环境的能力、运行稳定性和较高的可靠性，因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。 长期以来，plc始终处于工业控制自动化领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案，与dcs和工业pc形成了三足鼎立之势。同时，plc也承受着来自其它技术产品的冲击，尤其是工业pc所带来的冲击。 目前，全世界plc生产厂家约200家，生产300多种产品。国内plc市场仍以国外产品为主，如siemens、modicon、a-b、omron、三菱、ge的产品。经过多年的发展，国内plc生产厂家约有三十家，但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，可以说plc在我国尚未形成制造产业化。在plc应用方面，我国是很活跃的，应用的行业也很广。专家估计，2000年plc的国内市场销量为15(20万套（其中进口占90%左右），约25(35亿元人民币，年增长率约为12%。预计到2005年全国plc需求量将达到25万套左右，约35(45亿元人民币。 plc市场也反映了全世界制造业的状况，2000后大幅度下滑。但是，按照automation research corp的预测，尽管全球经济下滑，plc市场将会复苏，估计全球plc市场在2000年为76亿美元，到2005年底将回到76亿美元，并继续略微增长。 微型化、网络化、pc化和开放性是plc未来发展的主要方向。在基于plc自动化的早期，plc体积大而且价格昂贵。但在最近几年，微型plc（小于32 i/o）已经出现，价格只有几百欧元。随着软plc（soft plc）控制组态软件的进一步完善和发展，安装有软plc组态软件和pc-based控制的市场份额将逐步得到增长。 当前，过程控制领域最大的发展趋势之一就是ethernet技术的扩展，plc也不例外。现在越来越多的plc供应商开始提供ethernet接口。可以相信，plc将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业pc的控制系统。 目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类: 开关量的逻辑控制：这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等；模拟量控制：在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制；运动控制：PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合;过程控制:过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。 PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用；数据处理：现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统；通信及联网：PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

6. 怎么学可编程控制器及应用

上课一定要注意听，注意记，实践课一定要把握好！因为我在学校就没有学好，实践课是别人帮忙写的程序，只是照着抄进电脑，所以现在感觉很好笑，因为工作后2个月左右才发现，PLC也没有什么难的。
选课程，要的专业。学的是自动化。在大学里面，自动化，电气自动化，机械制造及其自动化等专业都会开设PLC基础课程，但是自动化和电气自动化的要求会更高，因为是工作中必用的东西。
下面列举一下与PLC相关的基础课程：
电机拖动---介绍普通单相电机和三相变频电机的工作原理；
控制电机---介绍微特电机，步进电机和伺服电机的控制原理；
自动控制理论---自动化专业都要学的课程；
传感器与自动化仪表---介绍各种工业传感器的工作原理，一定要好好学；
电力电子技术---这是个辅助课程；
模拟电子和数字电子---这些是和单片机极其相关的课程，因为是自动化专业，单片机和PLC是一起的；
PLC应用基础---里面结合不同厂家的PLC，如西门子，三菱，omron，原理很关键，都是一样的。
基本就是这些，希望正视自己的专业，选好最感兴趣的专业。

7. 怎么学可编程控制器及应用学要什么基础课

大学的课程只是皮毛而已，不过上课一定要注意听，注意记，实践课一定要把握好！因为我在学校就没有学好，实践课是别人帮忙写的程序，我只是照着抄进电脑，所以现在感觉很好笑，因为工作后2个月左右才发现，PLC也没有什么难的。
选课程，要看你的专业。我学的是自动化。在大学里面，自动化，电气自动化，机械制造及其自动化等专业都会开设PLC基础课程，但是自动化和电气自动化的要求会更高，因为是工作中必用的东西。
下面我列举一下与PLC相关的基础课程：
电机拖动---介绍普通单相电机和三相变频电机的工作原理；
控制电机---介绍微特电机，步进电机和伺服电机的控制原理；
自动控制理论---自动化专业都要学的课程；
传感器与自动化仪表---介绍各种工业传感器的工作原理，一定要好好学；
电力电子技术---这是个辅助课程；
模拟电子和数字电子---这些是和单片机极其相关的课程，因为是自动化专业，单片机和PLC是一起的；
PLC应用基础---里面结合不同厂家的PLC，如西门子，三菱，omron，原理很关键，都是一样的。
基本就是这些，希望你正视自己的专业，选好你最感兴趣的专业。

8. 可编程控制器工业控制应用的基本模式提示了PLC应用的哪些根本点

-1、简述可编程的定义

答：可编程控制器是取代继电器控制线路，采用存储器程序指令完成控制而设计的装置，具有逻辑运算、定时、计数等功能，用于开关量控制、实际能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。

87年新定义：

可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算操作。并通过数字式和模拟式的输入、输出、控制各种类型的机械或生产过程。

1-2、可编程控制器的主要特点有哪些？

答：可靠性高，PLC平均无故障时间达10万小时；控制功能强，具有数值运算、PID调节；数据通信、中断处理，对步进电机、数控机床、工业机器人实施控制；组建灵活：随时可扩展各种功能；操作方便：三种语言（LAD、STL、FBD）编程。

1-3、可编程控制器有哪几种分类方法?

答：按I/O点数分类：

小型机I/O＜256点；中型机I/O在256~1024之间；大型机I/O＞1024点；

按结构分类：整体结构和模块结构；

按用途分类：有通用型和专用型。

1-4、小型PLC发展方向有哪些？

答：小型PLC向微型化和专业化方向发展：集成度更高、体积更小、质量更高更可靠、功能更强、应用更广泛。

第二章、可编程控制器构成原理

2-1、PLC由哪几部分组成？

答：PLC由五大部分组成：①、中央处理器CPU；②、存储器；③、基本I/O接口电路；④、接口电路，即I/O扩展和通讯部分；⑤、电源（+5V、+24V的产生。

2-2、PLC的I/O接口电路有哪几种形式?

答：PLC的输入部分，有三种接口电路：①、干结点式；②直流输入式；③、交流输入式。

PLC的输出部分，有三种接口电路：①、继电器式；②、晶体管式；③、晶闸管式

输入、输出电路均采用光电隔离形式，以便保护PLC内部电路不受伤害。

2-3、PLC的主要技术指标有哪些？

答：PLC的主要技术指标如下：

①、I／O点数、一般以输入、输出端子总和给出；

②、存储容量，有系统、用户、数据三种存储器，即用户可用资源；

③、扫描速度，即扫描周期，表示PLC运算精度和运行速度；

④、可扩展性：可扩展I／O接口、模数处理、温度处理、通讯、高速处理。

⑤、指令系统：要求指令功能丰富；

⑥、通讯功能：要与其它智能设备之间的通讯。

第三章、S7－200系列可编程控制器

3-1、S7系列PLC有哪些子系列?

答：西门子公司的S7西能系列可编程控制器有三个子系列：

①、S7-200PLC 属小型机

②、S7-300PLC属中型机

③、S7-400PLC 属大型机

3-2、CPU22X系列PLC有哪些型号?

答:西门子公司CPU22X系列PLC有如下型号：见表3.1 P12

①、CPU221

②、CPU222

③、CPU224

④、CPU226

⑤、CPU226X

3-3、S7-200 PLC有哪些输出方式？各适应什么类型地负载？

答：S7-200PLC输出方式有两大类：继电器输出；晶体管输出。

继电器输出可带电机类电感、电容等负载，晶体管输也可带电阻性负载。

3-4、CPU22系列PLC的用户程序下载后放在什么存储器中，掉电后是否会丢失？

答：当用户程序下载到PLC后，用户程序、CPU组态、配置、程序数据送入RAM存储区、V寄存器和M寄存器中；下电时又自动将V寄存器和M寄存器的内容拷贝到EEPROM中，永久保存，程序和数据不会丢失。

3-5、S7-200 CPU的一个机器周期分为哪几个阶段?各执行什么操作？

答： S7-200 CPU的一个机器周期分为5个阶段：

①、读输入阶段，将数字量输入的状态送入输入映像寄存器；对于模拟量输入，需经A/D转换后送入输入映像寄存器；

②、执行程序，按梯形图（程序）顺序执行、允许对I/O量处理、响应中断。

③、处理通信请求，PLC从通信口收/发信息；

④、CPU自诊断。检查硬件故障和I/O状态；

⑤、写输出，每个扫描周期的结尾，CPU把输出映像寄存器的内容送到对应的输出点上。

3-6、S7-200 CPU有哪些工作模式?在脱机时如何改变工作模式？联机操作时，改变工作模式的最佳方法是什么？

答：S7-200CPU 有两种工作模式：

①、STOP（停止），CPU停止工作，不执行程序，PC机可向PLC下载程序和系统设置；

②、RUN （运行），运行用户程序。

脱机时改变工作模式的方法：

①、把PLC工作开关打到“RUN”位置，启动程序运行；

②、把PLC工作开关打到“STOP”位置，停止程序运行。

③、把PLC工作开关打到“TERM”位置，暂停。程序暂时停止运行，由软件改变工作状态，在联机时，用STEP7-Micro/Win32 软件设置PLC工作方式，即在“PLC”菜单下，点击“RUN”，PLC运行；点击“STOP”，PLC停止运行。

3-7、S7-200 有哪几种寻址方式?

答：S7-200有三种寻址方式：

①、立即寻址：立即数在指令中以常数出现。例：JMP 20

②、直接寻址：直接使用存储器或元件地址编号。例：LD I0.1

③、间接寻址：使用地址指针来存取存储器中的数据。例：MOVW ＊AC，AC0

3-8、S7-200PLC有哪些内部元器件？各元件地址分配和操作数范围怎么定？

答：S7-200 PLC有13种内部元器件，操作数范围按元器件后带字符而定：B、字节；W、字；D、双字。它们规定了操作数范围。内部元器件如下：

①、I：输入映像寄存器 I0.0-I15.7

②、Q：输出映像寄存器 Q0.0-Q15.7

③、M：内部标志寄存器 M0.0-M31.7

④、SM：特殊标志寄存器 SM0.0-.SM179.7

⑤、S：顺序控制寄存器 S0.0-S31.7

⑥、V:变量寄存器 VB0-VB10239

⑦、L：局部变量寄存器 LB0-LB63

⑧、T：定时器 T0-T255

⑨、C：计数器 C0-C255

⑩、AI：模拟量输入映像寄存器 AIW0-AIW62

⑾、AQ：模拟量输出映像寄存器 AQW0-AQW62

⑿、AC：累加器 AC0-AC3

⒀、HC：高速计数器 HC0-HC5

3-9、S7-200PLC有哪几种扩展模块？最大可扩展的I/O地址范围是多大?

答：S7-200 PLC扩展模块有：

①、数字量扩展模块：EM221、EM222、EM223；

②、模拟量扩展模块：EM231、EM232、EM235；

③、通信模块 ：EM227；

④、现场设备扩展模块：CP243；

最左可扩展7个模块、I/O点可达128点。

3-10、梯形图程序能否转换成语句表程序?所有语句表程序能否转换成梯形图程序？

答：STEP7-Micro/Win32编程软件具有梯形图程序和语句表指令的相互转换功能，也就是梯形图程序能转换成语句表程序；但语句表程序中有些语句不能转换成梯形图：例：END

第四章、STEP7-Micro/Win32编程软件的安装与使用

4-1、对变化缓慢的输入信号能否采用数字滤波?数字滤波设置的最大延时时间为多少?

答：PLC允许部分或全部主机数字输入量有选择地设置输入滤波器，对输入噪声脉冲干扰进行抑制。最大滤波延迟时间为12.8ms（范围：0.2-12.8ms），默认延迟时间为6.4ms。对于输入信号变化缓慢或高速变化信号，一般不用数字滤波。

4-2、输入脉冲过窄时（小于一个机器扫描周期），采用什么方法可以不丢失脉冲?

答：当数字量输入脉冲过窄、未保持到输入采样阶段的输入脉冲信号可能会丢失。为克服此问题，需采用脉冲捕捉功能。脉冲截取后，输入状态的改变被锁存，并保持到下一次输入更新为止。（如图4-10、P40所示）

4-3、编译快捷键的功能是什么？

答：采用“编译快捷键”，会在编译后，可在显示器下方的输出窗口显示编译结果，并能明确指出出错的网络段，可以根据出错提示对程序进行修改，然后再次编译，直至无误为止。

4-4、简述SIMATIC指令与IEC指令的设置方法。

答：SIMATIC和IEC两指令的设置方法是：拉开工具采单，打开选项目录，在弹出的对话框中选择指令系统。例如，选择SIMATIC指令、记忆表选国际（不选SIMATIC），即选中了西门子指令系统。选IEC1131-3也用周样方法。

4-5、简述网络段的拷贝方法

答：网络段的复制：将光标拖到网络段，按住左键不放，拖动光标或用SHIFT+上、下移动键，选择单个或多个网络并变“黑”，然后单击“编辑\复制”，再移动光标到所需处，再单击“粘帖”即可。

4-6、用帮助系统查找STEP7-Micro/Win32编辑软件主要支持哪些快捷键?

答：该编辑软件的快捷键支持有：

①、F4、弹出触点菜单；

②、F6、弹出线圈下拉菜单；

③、F9、弹出指令合下拉菜单。

4-7、简述系统块配置中脉冲截取位的功能，以及脉冲截取的原理。

答：在系统块界面下、点击“脉冲截取位”标签，进入脉冲捕捉功能选项，如图所示：

7 6 5 4 3 2 1 0

I0

I1

在对应选框中的某位点击一下、即该位便设置了脉冲捕捉，否则，系统默认所有点不为脉冲捕捉。

9. 可编程控制器原理及应用

可编程控制器原理：采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。

可编程控制器应用：PLC采用微电子技术来完成各种控制功能，在现场的输入信号作用下，按照预先输入的程序，控制现场的执行机构，按照一定规律进行动作。其主要功能有顺序逻辑控制、运动控制、定时控制、记数控制、步进控制、数据处理、模、数和数、模转换、通信及联网等

可编程控制器是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通讯技术融为一体的新型工业控制装置。

(9)可编程控制器应用技术扩展阅读

从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；

从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向 。

计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。