可编程序控制器及其应用
练习题
第1章PLC概述
一、名词解释
1 PLC：PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
二、简答题
1 什么是PLC，其有哪些主要的特点。
●灵活性和通用性强
●干扰能力强、可靠性高
●编程语言简单易学
●与外设连接简单
●功能强、扩展方便
●控制系统设计、调试时间短
●体积小、重量轻、易于实现机电一体化
2 PLC和普通的物理继电器是有区别的，PLC和物理继电器的区别主要有哪些？
1）继电器控制电路中使用的都是物理继电器，必须通过硬接线来连接。PLC中的继电器是“软继电器”，具有物理继电器的特点（通电线圈、常开触点、常闭触点），但实际上是内部寄存器的一个位，互相之间的连接通过编程来实现。
2）PLC的继电器有无数个常开、常闭触点供用户使用。而物理继电器的触点数是有限的。
3）PLC的输入继电器是由外部信号驱动的。而物理继电器的状态是由通过它的线圈电流确定的。
3 PLC的主要应用领域有哪些？
●开关逻辑和顺序控制
●位置控制
●过程控制
●多级控制网络系统
4 简述PLC的工作阶段。
公共处理阶段
执行用户程序阶段
扫描周期计算处理阶段
I/O刷新阶段
外设端口服务阶段
5 简述PLC的主要性能指标。
用户程序存储器的容量(一般以字为单位)
输入/输出点数
扫描速度(一般以扫描1k字所需时间来衡量)
编程指令的种类和条数
内部器件的种类和数量
扩展能力
智能单元的数量
三、论述题
1 简要论述PLC与其他工业控制装置的比较。
PLC与继电器控制逻辑的比较
继电器控制系统具有价格便宜，但存在机械触点的缺陷，只适用于十分简单、功能固定的控制场合；而PLC具有可靠、工艺改变容易等优势，必将取代继电器控制装置。
PLC与单片机系统的比较
单片机系统具有结构简单、价格便宜、响应速度快等优点，但与PLC相比，存在不易掌握、系统设计复杂、抗干扰能力不强等缺点，一般适用于控制要求不高的场合。
PLC与工控计算机的比较
工控计算机具有总线标准化程度高、兼容性强、软件资源丰富等优点，特别适合于要求快速、模型复杂、计算工作量大的场合；而PLC易学、易懂、可靠性高，在开关量逻辑控制、顺序控制及高可靠性要求的场合。
PLC与DCS的比较
DCS是由仪表回路控制系统发展而来的，所以它在模拟量处理、回路调节方面具有一定优势，初期主要侧重于回路调节功能。而PLC是由继电器控制逻辑发展而来的，所以它在数字处理、顺序控制方面具有一定优势，初期主要侧重于开关量的顺序控制。
PLC与FCS的比较
FCS是由DCS与PLC发展而来，不仅具备DCS和PLC的特点，而且还具有开放性，打破了DCS大型厂家的垄断；可互操作性，实现了控制产品的“即插即用”功能；彻底的分散性，具有更高的可靠性和灵活性，容易重组、扩建与维护等；低成本性，即FCS的总体成本低于DCS的成本等优点。PLC可以作为一个站点挂在高速的现场总线上，成为FCS的一个组成部分。
2 简要论述PLC的基本组成部分及其各自的结构。
CPU
CPU的作用有以下几点：
1）接收、存贮由编程器输入的用户程序和数据，并可通过显示器显示出程序的内容和存贮地址。
2）检查、校验用户程序。
3）接收、调用现场信息。
4）执行用户程序。
5）故障诊断。
存储器
PLC的存贮器分为以下3种:
系统程序存贮器：用于存贮监控程序, 为只读存贮器(ROM)。
用户程序存贮器：用于存放用户程序。不同的PLC，其存贮器类型可能不同。有的PLC，其用户存贮器采用锂电池或大电容后备的RAM；有些PLC，采用快闪存贮器（FLASH MEMORY）；有些PLC，采用EPROM。
数据存贮器：一般选用RAM，用于保存数据。
I/O单元
I/O单元是PLC与外设联系的桥梁。
1. 开关量输入单元
（1）开关量直流输入单元
（2）开关量交流输入单元
2. 开关量输出单元
（1）晶体管输出单元
（2）双向晶闸管输出单元
（3）继电器输出单元
电源部分
PLC一般配有开关式稳压电源向内部电路供电, 外加220V/110V AC输入电源。有的PLC 能向外部提供24VDC电源, 请参阅随机手册。
I/O扩展端口
当主机上的I/O点数或类型不能满足用户需要时, 可通过I/O扩展口连接I/O扩展单元来增加I/O点数。
外设端口
PLC通过外设端口可与编程器、PC机、另一台PLC等相连。
编程工具
1．专用编程器：由PLC制造厂提供, 可分为简易(手持式)编程器和图形编程器。
2．计算机辅助编程：PLC制造厂提供计算机辅助编程软件，就能在PC机上完成编程与监视工作。
智能单元
智能单元是一个具有自己的CPU、存贮器、系统程序、外设端口的计算机系统。如A/D 单元PID单元、温度控制单元等。
第二章CPM2A/CPM1A系列PLC的构成
一、名词解释
1 字（通道）CPM2A存储器的基本单位，用2-4位数字来表示。
2 位：每个字又由16个二进制位组成。位序号用00～15表示，称为位地址
二、简答题
1 CPM2A系列PLC的存储区主要包括哪些？
在PLC中，用户程序和数据是保存在继电器区与数据区。CPM2A的继电器和数据区分为内部继电器（IR）、特殊辅助继电器（SR）、暂存继电器（TR）、保持继电器（HR）、辅助记忆继电器（AR）、链接继电器（LR）、定时器/计数器（TC）和数据区（DM）。
2 CPM2A外部输入中断的方式有哪些？
外部输入中断功能可分为外部脉冲上升沿中断和外部脉冲计数中断两种，外部脉冲计数中断又可分为递增计数和递减计数两种，由INT指令中的参数决定。
3 CPM2A高速计数器的输入方式有哪几种，复位方式有哪几种，中断方式有哪几种？
CPM2A高速计数器的输入方式有四种：相位差方式、脉冲+方向方式、增/减脉冲方式、递增方式；有两种复位方式：1）Z相信号+软件复位，2）软件复位；取决于DM6642的设置；两种中断方式：目标值中断方式和区域比较中断方式。CPM2A高速计数器的输入方式有四种：相位差方式、脉冲+方向方式、增/减脉冲方式、递增方式；有两种复位方式：1）Z相信号+软件复位，2）软件复位；取决于DM6642的设置。
4 CPM2A脉冲输出方式有哪几种？
2个输出可以用于2个单相输出、2个可变占空比脉冲输出、或梯形加速/减速脉冲输出（脉冲+方向输出或增/减脉冲输出）。
三、论述题
1 CPM2A的主要功能有哪些？
CPM2A具有修改时间常数、模拟量设定电位器、中断输入、快速响应输入、定时中断、
高速计数、脉冲输出、同步脉冲控制等功能。
接下来按照书上的内容进行详细的论述。
2 CPM1A的主要功能有哪些？
?模拟设定电位器功能
?主机面板上有两个模拟设定电位器，用螺丝刀旋转电位器时，可将000～200
（BCD码）的数值自动送到内部特殊辅助继电器中。模拟设定电位器0的数值送入250通道，模拟电位器1数值送入251通道。
输入时间常数的设定功能
?CPM1A滤波器时间常数的范围为1/2/4/8/16/32/64/128ms（缺省值为8ms），用
编程器对DM6620～DM6625进行设置。
高速计数功能
?普通计数的计数脉冲频率受扫描周期及输入滤波时间常数的限制，所以不能对高速
脉冲进行计数。对于CPM1A来说，由于其设置了高频脉冲信号的输入点，配合相关指令（CTBL、INI、PRV）及必要的设置（用编程器对DM6642进行设置），就能实现高频脉冲信号的计数功能。CPM1A高速计数方式有两种，即递增计数和增减（相位差）计数。在递增计数模式下，计数脉冲由00000端输入，脉冲上升沿计数，计数脉冲的最高频率为5kHz；在增减计数模式下，计数脉冲输入端为00000（A相）和00001（B相）、复位输入端为00002（Z相），A相或B相脉冲的上升沿和下降沿均计数，A相超前B相时为递增计数，A相落后B相时为递减计数，每相脉冲的最高频率为2.5kHz。
?外部中断功能
?在CPM1A的CPU单元中，10点主机有2个输入点00003～00004，20点、30点、
40点主机有4个输入点00003～00006，可用来实现外部输入中断。在外部中断使用之前，要用编程器对DM6628进行设定。CPM1A的外部输入中断有两种模式：输入中断模式和计数器中断模式，是由中断控制指令INT所决定的。输入中断模式是在输入中断脉冲的上升沿产生中断的，在非屏蔽情况下，系统响应中断；若在屏蔽情况下，即使输入中断产生也不响应中断，但该中断信号被记忆下来，待屏蔽解除后立即响应中断。若屏蔽解除后不希望响应所记忆的中断，可用INT指令清除该记忆。计数器中断模式是对中断输入点接通的次数进行高速计数（减计数），当达到设定的次数时产生中断，且计数器停止计数。若想再次响应中断，则需用指令INT进行设定。计数器的计数范围为0～65535，计数脉冲的最
?高频率为1kHz。
?间隔定时器中断功能
?CPM1A有一个间隔定时器，它是个递减计数器（从设定值开始按一定的时间间隔
进行减计数），当其定时时间到时，可以不受扫描周期的影响，停止执行主程序并建立断点，立即转去执行中断处理子程序，从而实现高精度的定时中断处理。
?间隔定时器有两种模式的中断功能：其一，间隔定时器达到设定的时间时产生一
次中断，立即停止执行主程序而转去执行中断子程序，称为单次中断模式；其二，每隔一段时间（即设定时间）就产生一次中断，称为重复中断模式。间隔定时器的中断模式、定时时间、中断处理子程序号等均由STIM指令设置，其定时范围为0.5～319968ms(时间间隔为0.1 ms)。
? 6. 快速响应输入功能
?CPM1A设计了快速响应输入功能，可以不受扫描周期的影响随时接收最小脉冲宽
度为0.2ms的瞬间脉冲。在使用快速响应输入功能前，应该使用编程器对DM6628
进行设置。在CPM1A系列主机中，快速响应输入点和外部中断输入点占用相同的输入点地址。
?7. 脉冲输出功能CPM1A系列晶体管输出型PLC，其主机的01000或01001（两
个点不能同时输出）可以输出20Hz～2kHz、占空比为1：1的单相脉冲。脉冲输出可以设置成连续模式或独立模式。在设置成连续模式时，要用指令来控制脉冲的输出和停止；在设置成独立模式时，当输出的脉冲个数达到指定的数目（1～16777215）时，脉冲输出将自动停止。脉冲输出模式、脉冲输出个数、脉冲输出频率分别由PULS、SPED指令控制。
?8. 较强的通信功能
?CPM1A系列PLC主要有以下五种通信方式：
?1) 1:1 HOST Link通信，就是一台PC机与一台PLC相连。
?2）1:N HOST Link通信，就是一台PC机和N台PLC相连构成DCS系统，一台PC
机最多可以连接32台PLC。
?3）NT Link通信，就是OMRON公司的可编程终端(图形编程器)PT与CPM1A相连,
构成NT Link通信。
?4）1：1 PLC Link通信，就是两台PLC之间进行的链接通信。
?5）CompoBus/S I/O链接通信，是一种高速通信的主从式总线结构的控制网络。
?9. 高性能的快闪内存
?CPM1A系列PLC采用了快闪存储器（Flash Memory）来保存用户程
?序和内存数据，不必使用锂电池，所以使用非常方便。
第3 章CPM2A的基本指令
一、名词解释
1 助记符：表示指令的功能。
2 功能码：用两位十进制数(00～99)表示, 在用手持式编程器进行编程时, 用于输入应用指令。
3 操作数：是指令执行的对象或数据。
二、简答题
1 执行微分型指令和非微分型指令时有什么区别，在什么情况下需要使用微分型指令。
有些指令执行后要影响标志位，有些指令执行后不影响标志位，介绍指令时会说明。指令的微分形式，要在指令前加@，仅在执行条件由OFF变为ON时才执行一次；对于非微分型指令（前面不加@），只要执行条件为ON，则每个扫描周期都将执行该指令。如INC （38）指令和@INC（38）指令，它们在执行过程中是有区别的。
2 在进行PLC编程的过程中，遵循的一般规则是什么？
1)在梯形图中, 线圈应放在最右边。
2)除极少数指令(如END、ILC、SBN、RET等)没有执行条件外, 其它指令或线圈不能直接与左母线相连。
3)用OUT指令输出时, 同一编号的继电器线圈在同一程序中出现两次以上输出，称为双线圈输出。这时前面的输出指令无效, 最后一次输出才是有效的。所以，程序中应避免出现双线圈输出问题。
4)在梯形图中, 触点不能画在垂直路径上。
3在进行PLC编程的过程中，遵循的一般变成方法是什么？
?1）两个及以上的线圈或指令可以并联输出。
?2）触点组(逻辑块)与单个触点并联时, 应将复杂的块放在上面, 较简单的块放在下
面，可以节省一条OR LD指令。
?3）并联触点组与几个触点相串联时，应将较复杂的块放在左边，可以节省一条AND
LD指令。
?4）如果一条指令只需在PLC上电之初执行一次，可用25315作为其执行条件。
?5）有些梯形图难以用块操作指令AND LD、OR LD等编写时，可以重新安排梯形
图结构。下列a图若改画成b图，再用语句表编程就较清楚了。
第4章编程器和编程软件的使用
一、名词解释
1 工程：一个工程就是一个包含控制系统所涉及各台PLC和程序的全部编程信息的文件。
2 段：为了便于管理, 可以将一个程序分成一些有定义、有名称的段。
3 梯级：梯级就是梯形图程序的一个逻辑单元。
4 梯级总线（母线）：左总线是指梯形图的起始母线，每一个逻辑行必须从左总线画起。梯级的最右边是结束母线即右总线。
5 梯级边界：指左总线左边的区域，其中左列数码为梯级编号，右列数码为该梯级的首步编号。
二、简答题
1 CPM2A系列PLC的编程工具有哪些？
PLC的编程工具，一般可以分为计算机编程和专用编程器两大类。专用编程器又分为简易编程器和图形编程器两类。
2 PLC 的工作方式有哪些？
(1)RUN方式
PLC执行用户程序，此时不能用编程器修改程序与数据，但可以用编
程器对PLC的运行状态进行监视。
(2)MONITOR方式
PLC执行用户程序，此时不能用编程器修改程序，但可以用编程器对PLC的运行状态进行监视，可以对接点进行强制，可以对定时器/计数器的设定值/当前值、通道数据的当前值进行修改等。
(3)PROGRAM方式
PLC处于停机状态，此时可以用编程器输入程序、修改程序、清除内存，程序校验等。
3 如何将编辑好的程序下载到PLC里面去，如何读取PLC里面的程序？
下载程序就是把计算机中编译后的程序传送到PLC的内存中。下载程序过程如下：1）在断电情况下，使用专用电缆将PLC与计算机相连。
2）选择“PLC”菜单中的“在线工作”命令，在出现的确认对话框中，选择“是”，建立起PLC与计算机的通信。
3）选择“PLC”菜单中的“传送”命令，在弹出的下拉菜单中点击“到PLC”，将出现下载选项对话框，在选项中选取“程序”并确认，就可以实现程序的下载。
上载程序过程如下：
1）选择“PLC/在线工作”按钮。
2）选择“PLC/传送/从PLC”按钮。
3）按照需要选择后，单击“确定”按钮，出现“上载”窗口。
4）当上载成功后，单击“确定”按钮，结束上载。
第5章CPM2A的常用应用指令
一、编程题
1 P111例题7
2 P112 例题8
3 P113例题9
第6章PLC控制系统设计
一、名词解释
1 刀开关：刀开关是最简单的手动控制电器，作为非频繁接通和分断电气线路和电源的联系，以便安全地对电气设备进行检查和修理。在要求不高的小容量电气设备中，也可以直接用刀开关开闭电路。
2 转换开关：转换开关与刀开关相比，具有体积小、使用方便、通断电流能力强等优点，在一些用电设备中作为非频繁地接通和分断电路、更换电源和负载、测量三相电压以及控制小容量异步电动机的正反转和星三角起动等。
3 断路器：断路器也叫自动开关，是一种常用的低压保护电器，可实现短路、过载和失压保护等功能，在正常供电情况下作不频繁地接通和断开电路以及控制电动机之用。
4 按钮开关：按钮开关是一种以手动方式发出指令，使控制电路接通或断开的电器。按钮内的触点对数及类型可根据需要组合，一般有动合（常开）触头、动断（常闭）触头及复合触头三种类型。
5 限位开关：限位开关又称行程开关, 是一种利用生产机械的某运动部件对开关操作机构的碰撞而使触头动作, 发出控制信号的主令电器。限位开关被广泛地使用在各类往复运动的机械上，作为限位、定位控制。
6 熔断器：熔断器是一种最简单有效而价廉的保护电器，是利用金属的熔化作用来切断电路的。它串接在所保护的电路中，作为用电设备的短路或严重过载的保护元件。
7 继电器：P118中间
8 接触器：接触器是用来频繁地接通和断开交直流主电路及大容量控制电路的控制电器。
二、简答题
1 PLC控制系统设计的一般步骤有哪些？
P115
2 一般来说，继电器又可以分为哪些类型？
中间继电器从本质上看是一种电压继电器，只是它的触头数量较多、触头容量较大而已。中间继电器在各种自动控制线路中起着信号传递、放大、翻转、分路、隔离和记忆等作用。中间继电器的选用原则和电压继电器的选用原则相同。
凡是继电器的感测元件(线圈)得到动作信号后，其执行元件（触头）要延迟一段时间才动作的电器称为时间继电器。
时间继电器可分通电延时型时间继电器和断电延时型时间继电器两大类。时间继电器的选用主要考虑延时范围、延时精度、线圈额定电压。
热继电器是利用电流的热效率原理来工作的过载保护电器。它在电路中主要用作三相异步电动机的过载保护（不作短路保护）。
选择热继电器时，一般只要选其热元件的额定电流等于或略大于（约1.05倍）电动机的额定电流即可。
普通的电磁继电器由于动作部分惯量较大，动作速度不快，同时因线圈的电感较大，其时间常数也较大，因而对信号的反应速度不够灵敏。而且普通电磁继电器的触头又暴露在外，易受污染，使触头接触不可靠。干簧继电器是近年来迅速发展起来的一种新型密封触头的继电器，它克服了普通电磁继电器的上述缺点，具有快速动作、高度灵敏、稳定可靠和消耗功率低等优点，为自动控制装置和通讯设备所广泛采用。
3 选择PLC作为系统控制器之前，应该考虑哪些因素？在确定采用PLC控制以后，应根据哪些指标来确定具体的机型？
①逻辑关系较复杂; ②工艺流程或产品改型较频繁; ③系统要求有较高的可靠性和稳定性;
④准备实现工厂联网构成集散控制系统。
①输入/输出点数；②存贮容量；③I/O响应时间；④负载特点；⑤编程要求；⑥联网通信要求；⑦结构要求。
4 减少PLC硬件投资的措施有哪些？
减少PLC硬件投资，主要有3个措施：
1）选择合适的方案与机型。
2）通过外部接线或编程来节约使用输入点。
3）通过外部接线来节约使用输出点。。
三、论述题
1 如何提高PLC控制系统的可靠性？
P125-P128
第7章梯形图程序设计方法
一、简答题
1 简述主要的梯形图程序设计方法有哪些？
P129
二、编程题
1 P129 例题1
第8章CPM2A组网通讯
一、名词解释
1 并行通信：数据的各个位同时传送，以字节或字为单位进行传送。并行通信速度快，但所用的通信线路多，成本高，适合近距离数据高速传送。然而，并行通信要求并行传送的各条线路同步，因此需要传送定时和控制信号。
2 串行通信：数据是一位一位顺序传送的，只用很少几根通信线。串行通信的传送速度比并行慢，但传送的距离可以很长，因此串行通信适用于长距离而速度要求不高的场合。近年来串行通信技术发展很快，传送速率可达Mb/s级，在分散型工业测控系统中普遍采用串行数据通信。
3 单工：：数据信号只能沿着一个方向上传输，发送方只能发送不能接收，接收方只能接收而不能发送。任何时候都不能改变信号传输的方向,不能实现双方交流信息,故在PLC网络中极少使用,而在无线电广播和电视广播中使用。
4 半双工：数据信号可以沿两个方向传输，但两个方向不能同时传送数据，必须交替进行。半双工通信适用于会话式通信，在PLC网络中也有使用。
5 全双工：数据信号可以同时沿两个方向传输，两个方向可以同时进行发送和接收。在PLC 网络中，应用较多。
6 异步传输：数据以字符为单位，采用位形式的字符同步信号，发送器和接收器具有相互独立的时钟（频率相差不能太大），且两者中任一方都不向对方提供时钟同步信号。发送器可以在任何时刻发送数据，而接收器必须随时都处于准备接收数据的状态。异步传输方式中的每个字符是由起始位(占1位、为逻辑“0”)、数据位(占5～8位)、奇偶校验位(占1位，也可没有校验位)和停止位(占1位、1位半或者2位，为逻辑“1”)四个部分组成。
7 同步传输：同步传输：以数据帧为单位，用1个或2个同步字符表示传输过程的开始，接着是n个字符的数据帧，最后是校验字符。同步通信时，先发送同步字符，接收方检测到同步字符后，开始接收数据，并按约定的长度拼成一个个数据字节，直到整个数据接收完毕，经校验无传送错误则结束一帧信息的传送。同步传输时，字符之间不允许有间隙，发送和接收双方要保持完全的同步，因此要求接收和发送设备必须使用完全同步的时钟。
8 通信：把信息从一个地方传送到另一个地方，完成信息的传递和交流。
9 网络通信：将不同地方和空间位置，操作相对独立的的多个计算机连接起来．在配制一定的系统和应用软件，实现资源共享等．
10 计算机网络：由两个或多个计算机通过特定的通信模式连接起来的一组计算机，完整的计算机网络系统包括硬件系统和软件系统组成的。
11 数据通信：是依照一定的通信协议，利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。它可实现计算机和计算机、计算机和终端以及终端与终端之间的数据信息传递。
二、简答题
1 串行通信和并行通信各有何特点
(1) 并行（Parallel Communication）通信：数据的各个位同时传送，以字节或字为单位进行传送。并行通信速度快，但所用的通信线路多，成本高，适合近距离数据高速传送。然而，并行通信要求并行传送的各条线路同步，因此需要传送定时和控制信号。
(2) 串行（Serial Communication）通信：数据是一位一位顺序传送的，只用很少几根通信线。串行通信的传送速度比并行慢，但传送的距离可以很长，因此串行通信适用于长距离而速度要求不高的场合。近年来串行通信技术发展很快，传送速率可达Mb/s级，在分散型工业测控系统中普遍采用串行数据通信。
2 RS-232C、RS-422、RS-485串行通信接口标准各有何特点？
●（1）RS232C串行通信接口：RS232C是1969年由美国电子工业协会EIA公布的
串行通信接口，具有以下特点：
●1）采用负逻辑，规定-5V～-15VDC为逻辑“1”，规定+5V～+15VDC为逻辑“0”；
●2）数据传送速率较低，可以设置为：300b/s、600b/s、1.2 kb/s、2.4 kb/s、4.8 kb/s、
9.6 kb/s、19.2 kb/s。
●3）采用单端驱动、单端接收方式，抗干扰能力差，传输距离一般不超过15m。
●2）RS-422串行通信接口：美国EIA学会针对RS232C存在最高传输速率为20kb/s
和最远传输距离仅为15m的缺点，于1977年提出了改进的RS449标准，而RS422和RS485都是从RS449标准派生出来的，具有以下特点：
●1）采用平衡驱动差分接收电路，其接收端和发送端不共地，大大减少了共地所带来
的共模干扰，提高了传输速率和通信距离，在较短的传输距离时传输速率可达10Mb/s，最远可以传送1200m（速率低于100kb/s时）。
●2）采用单机发送、多机接收、全双工、平衡传输的规范，并允许在一条平衡总线上
连接最多10个接收器。
●（3）RS-485串行通信接口：1983年，EIA在RS-422基础上制定了RS-485标准，
它是RS422接口的简化，采用半双工通信方式，具有以下特点：
●1）通信线路上最多可以使用32对差分驱动器/接收器，可以自行定义协议以及传输
线成本低的特性，而成为工业应用中数据传输的首选标准。
●2）电气标准与RS422完全相同，但当RS485线路空闲时，线路处于高阻状态，这
时就可以允许被其他设备占用，也就是说具有RS485通信接口的设备可以方便地连成网络。
●3）只允许有一个设备是主设备，其余全部是从设备；或者无主设备，各个设备之间
通过传递令牌获得总线控制权。
●（4）RS-485和RS-422接口听性能指标：
●1）当接收端差分电压大于+200mV时，RS422和RS485均输出正逻辑电平，小于
-200mV时，均输出负逻辑电平。
●2）RS-485与RS-422的不同之处在于其共模输出电压，RS-485是-7V至+12V之间，
而RS-422是在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12kΩ，而RS-422的接收器最小输入阻抗为4kΩ；所以RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以在RS-422网络中应用。
●3）RS-485接口多用双绞线连接，双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率
以下，才可能使用规定最长的电缆长度1219m。
3 目前常用的有线通信介质有哪些？各有什么特点？
●（1）双绞线：把两根导线扭在一起，可以减少外部电磁干扰，如果用金属织网加以
屏蔽，抗干扰能力更强。双绞线成本低，安装简单，RS485接口多用它。
●（2）多股屏蔽电缆：把多股导线捆在一起，外加屏蔽层而成，在RS232C和RS422
接口使用。
●（3）同轴电缆：由中心导体层、绝缘层、屏蔽层和保护层组成，可用于基带传输(50Ω)，
也可用于宽带传输(75Ω)。与双绞线相比，同轴电缆的传输速度高、传输距离远，但成本相对要高。
●（4）光缆：由光纤、包层和保护层构成。与电缆相比，光缆的价格较高、维修复杂，
但抗干扰能力更强，传送距离更远，在计算机网络中得到应用。
4 常用的网络拓扑结构有哪些？各有何特点？
?网络的拓扑结构
网络的拓扑结构网络中通过传输线互连的点称为站点或节点，节点间的物理连接结构称为拓扑结构。常用的网络拓扑结构有星形、总线型和环型三种
?（1）星形结构：只有一个中心节点，网络上其它各节点都分别与中心节点相连，通
信功能由中心节点进行管理，任何两个节点之间通信都要经过中心节点中继转发。
这种结构的控制方式简单，但可靠性较低，一旦中心节点出现故障，整个系统就会瘫痪。如OMRON的HOST Link网采用星形结构。
?（2）总线型结构：所有节点都通过硬件接口连接到一条公共总线上。任何节点都
可以在总线上传送数据，并且能被总线上任一节点所接收。这种结构简单灵活，容易扩充新节点，甚至可用中继器连接多个总线。具有速度快、延迟小、可靠性高等优点。但由于所有节点共用一条总线，容易发生数据冲突、争用总线控制权、降低传输效率等问题。如OMRON的Controller Link网、SYSMAC Link网、Ethernet网均采用总线型结构。
?(3) 环形结构：各个节点通过硬件接口连接在一条闭合的环形通信线路上。数据传
输只能按照事先规定好的方向从一个节点传到下一个节点，如果下一个节点不是目的节点，则再往下传送，直到被目的节点接收为止。这种结构具有路径选择控制方式简单，但是如果某个节点发生故障就会阻塞信息通路，故可靠性较差。如OMRON 的SYSMAC NET网采用环形结构。
5 CPM2A进行联网通讯的优点？
?现代PLC的通信功能很强, 可以实现PLC与计算机、PLC与PLC、PLC与其它智
能控制装置之间的通信。
?PLC组网后具有节约配线，方便安装，提高可靠性，简化系统维护等优点，因而
在现代化制造公司、计算机集成制造系统（CIMS）和智能制造系统（IMS）中得到广泛应用。
?PLC与计算机联网，可以发挥各自所长，PLC用于现场设备控制，计算机用于对
PLC的编程、显示、打印和系统管理，构成分布式控制系统（DCS），满足工厂自动化发展需要。
PLC与PLC联网提高控制规模，使众多相对独立的控制任务构成一个控制工程整体，还可实现PLC之间的综合协调控制功能等。PLC与其它智能控制装置联网，可以有效地对智能装置实施管理，充分发挥这些装置的效益。
6 CPM2A的通信方式有哪些？
CPM2A的通信功能有上位机链接、RS232C无规约链接、1：1 NT链接和1：1 PLC链接4种通信方式。
第9章指令编程练习
第10章综合性设计训练
第11章西门子S7-200系列PLC简介
一、简答题
1 西门子S7-200系列的CPU22X的主要特点有哪些？
(1) 集成24VDC电源：可直接供外部传感器、变送器和执行器等使用，或用作负载电源。
(2) 高速脉冲输出：有2 路，输出脉冲频率可达20kHz。
(3) 通信口: CPU 221、CPU222和CPU224具有1个RS-485通信口。CPU 226和CPU 226XM具有2个RS-485通信口。
(4) 模拟电位器: CPU221和CPU222有1个模拟电位器，CPU224、CPU226/226XM有2个模拟电位器。
(5) 中断输入功能：4个硬件输入中断，2个定时中断。
(6) EEPROM存储器模块（选件）：使程序具有永久保持功能。
(7) 电池模块：能使数据断电保持200天。
(8) 工作电源: 对于直流输入和直流输出型：工作电压为24VDC，输入端控制电压为24VDC，输出端控制电压为24VDC。对于直流输入和继电器输出型：工作电压为85～264V AC，输入端控制电压为24VDC，输出端控制电压为24～230V AC或者24VDC。
(9) 数字量输入电路：CPU22X主机的输入点内部为24V直流双向光电耦合输入电路，所以输入端外加24VDC控制电源的极性可以任意。
(10) 高速计数器：CPU 221和CPU222有4个30kHz高速计数器，CPU224/226/226XM 有6个30kHz的高速计数器。
(11) 断电保持功能：程序、数据采用不同的断电保持方式。
2 西门子S7-200系列的扩展单元有哪些？
S7-200的扩展单元包括数字量扩展单元，模拟量扩展单元，热电偶、热电阻扩展模块，PROFIBUS-DP通信模块等。用户选用具有不同功能的扩展模块，可以满足不同的控制需要，节约投资费用。基本单元和扩展单元连接时,基本单元模块放在最左侧，扩展单元模块用扁平电缆与左侧的模块相连。
3 西门子S7-200系列有哪些编址方式？
S7-200为内部每一种元件分配一个存储区域，并用字母作为区域标志符，同时表示元件的类型。如：数字量输入映象寄存器（区标志符为I），数字量输出映象寄存器（区标志符为Q）；模拟量输入映象寄存器（区标志符为AI）；模拟量输出映象寄存器（区标志符为AQ）。除了输入输出外，S7-200还有其他元件，V表示变量存储器，M表示内部标志位存储器；SM表示特殊标志位存储器；L表示局部存储器；T表示定时器；C表示计数器；HC 表示高速计数器；S表示顺序控制存储器；AC表示累加器。存储器的单位可以是位（bit）、字节（Byte）、字（Word）、双字（Double Word），所以编址方式也可以分为位、字节、字、双字编址。
4 CPU224 PLC有哪些元器件？它们的作用是什么？
P186-190