可编程序控制器及其应用
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可编程序控制器及应用(PLC技术)
第二章PL●C基P本LC组的基成本和组工成作原理
● PLC的工作原理
2.1 PLC的基本组成
SB
输 微处理器 输
SQ 入
单
存储器
出 单
KM YV
SA 元
电源
元
HL
编程器或其他编程设备
❖ 1.中央处理单元（CPU）：
(1)从程序存储器读取程序指令，编译、执行指令 (2)将各种输入信号取入 (3) 把运算结果送到输出端
美国PLC发展得最快：
❖ 1984年有48家，生产150多种PLC；
❖ 1987年有63家，生产243种PLC；
❖ 1996年有70余家，生产近300种PLC。
❖ 著名厂家有A—B（Allen－Bradley）艾伦一 布拉德利公司，MODICON莫迪康公司， GE－FSNUC公司，TI（Texas Instrument） 德州仪器公司，WESTHOUSE Electric西 屋电气公司， IPM（International Parallel Machines）国际并行机器公司等。
❖ 有的PLC将整体式和模块式结合起来，称为叠装 式PLC。
电源模块
模块式
底板
CPU模块
IO模块
1.3 PLC的特点
优点：
1编程方法简单易学 2可靠性高,抗干扰能力强 3通用性强 4系统的设计、安装、调试工作量少 5维修工作量小，维修方便 6体积小，能耗低
❖ 缺点：
❖ 1.主要是PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是 开放的：如专用总线、专家通信网络及协议， I/O模板不通用，甚至连机柜、电源模板亦各不 相同。
❖ PLC著名品牌
1993年中国PLC市场排行榜上的世界十大厂家： ❖ 美国 A－B公司 （Allen－Bradley） ❖ 德国西门子公司（Siemens） ❖ 美国GE－Fanuc公司 ❖ 美国的莫迪康（Modicon）和法国的TE电器公司 ❖ 日本欧姆公司（OMRON） ❖ 日本三菱电机株式会社（MITSUBISHI） ❖ 日本富士电机株式会社（Fuji Electric） ❖ 日本东芝公司（TOSHIBA） ❖ 日本的光洋电子（KOYO）和中国的华光电子(CKE） ❖ 日本松下电工株式会社（MEW）：Matsushita Electric
可编程序控制器基础及应用
可编程逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controller）是一种工业控制系统，用于自动化生产过程和设备。
PLC构造紧凑，灵活性高，操作简单，并可与其他工业控制设备（如传感器、执行器等）进行通讯。
PLC广泛应用于制造业、基础设施、能源等领域。
PLC基础包括以下几个方面：1. 硬件组成：PLC主要由中央处理单元（CPU）、输入/输出（I/O）模块、通讯模块和电源模块组成。
CPU负责执行逻辑运算和指令，I/O模块连接传感器和执行器，用于数据交换；通讯模块支持与其他设备或上位机通讯；电源模块提供稳定电力供应。
2. 编程语言：PLC使用标准化的编程语言（如：梯形图（Ladder Logic）、结构文本（Structured Text）、指令列表（Instruction List）等），使得编程和维护变得简便。
3. 逻辑控制：PLC根据编程来实现逻辑控制，如顺序控制、闭环控制、事件控制等。
4. 可编程性：PLC具备可编程性，用户可以根据需要编写或修改逻辑程序，以满足各种自动化控制需求。
PLC在很多应用场景中发挥着重要作用，以下是一些常见的用途：1. 工业自动化：PLC广泛应用于生产线自动化、包装、材料加工等环节，如控制输送带、机械手、液压设备等。
2. 基础设施：在公共设施中，PLC用于控制供水、供电、交通信号、空调和通风系统等。
3. 能源行业：PLC在发电厂、输电系统、可再生能源（如太阳能和风能）中发挥关键的控制作用。
4. 建筑自动化：PLC应用于楼宇自动化系统，实现对空调、照明、消防、门禁等设备的集中控制。
5. 交通运输：在铁路及地铁信号系统、道路监控系统等领域，PLC负责控制和监测各种信号和传感器设备。
6. 环境保护：PLC用于污水处理、废气治理、固体废弃物处理等环保设备的自动化控制和监测。
可编程序控制器及应用
Ｄ — DC电源，DC输入 A1 — AC电源，AC输入 Ｈ — 大电流输出扩展模块（1A/1点） Ｖ — 立式端子排的扩展模块 Ｃ — 接插口输入输出方式 Ｆ — 输入滤波器1ms的扩展模块 Ｌ — TTL输入扩展模块 Ｓ — 独立端子（无公共端）扩展模块 若特殊品种一项无符号，说明通指AC电源、DC输入、 横排端子排；继电器输出：2A/点；晶体管输出：0.5A/点； 晶闸管输出：0.3A/点。
例1：FX2N-48MRD
含义：FX2N系列，输入输出总点数为48点，继电器输出， DC电源，DC输入的基本单元。 例2：FX-4EYSH 含义：FX系列，输入点数为0点，输出4点，晶闸管输出， 大电流输出扩展模块。
FX还有一些特殊的功能模块，如模拟量输入输出模块、
通信接口模块及外围设备等，使用时可以参照FX系列PLC 产品手册。
编程器
打印机 计算机 盒式磁带机 条码扫描仪
外 部 设 备 接 口
存储器 用户 系统程序 数据 程序
I/O 扩 展 接 口
I/O 扩 展 单 元 指示灯 电磁线圈 … 电磁阀 输出设备
按钮 触点 … 行程开关 输入设备
输 入 模 块
CPU
输 出 模 块
电源
四、PLC的工作原理
直接起动控制电路采用PLC控制，其外部接线及内部等效电 路如图所示。可将PLC分成3部分：输入部分、内部控制电路 和输出部分。
PLC的特点（优点）
1、可靠性高、抗干扰能力强(平均无故障时
间10万～几十万小时） 2、适应性强、应用灵活 3、编程简单、方便、易于使用 4、扩展功能强 5、控制系统设计、安装、调试方便 6、维修方便 7、体积小、重量轻易于实现机电一体化
可编程控制器原理及应用实例
可编程控制器原理及应用实例可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种用于工业自动化控制系统的数字化电子设备。
它可以根据预先编制的控制程序，对输入信号进行处理后产生输出信号，用于控制各种生产设备和过程。
PLC的工作原理主要有三个方面：1.输入模块：用于接收各种输入信号，如开关信号、传感器信号等。
输入模块将这些信号转换为数字信号，输入给PLC的中央处理器。
2.中央处理器：PLC的核心部分，负责接收输入信号，并根据预设的控制程序进行处理。
中央处理器通常由微处理器和存储器组成，可以执行各种逻辑运算和控制任务。
3.输出模块：用于产生控制信号，将处理后的结果输出给执行器或其他设备。
输出模块将数字信号转换为相应的电压、电流或其他形式的信号，用于控制执行器的运动或其他动作。
PLC的应用范围非常广泛，以下是其中的一些实例：1.工业生产线控制：PLC可以用于控制各种生产设备的运行，如机器人、输送带、气缸等。
根据输入信号和预设的控制程序，PLC可以实现自动化控制，提高生产效率和质量。
2.建筑自动化控制：PLC可以用于控制建筑物的照明、空调、门禁等系统。
通过输入信号和控制程序，PLC可以自动调节各种设备的运行状态，提高能源利用效率。
3.交通信号控制：PLC可以用于控制交通信号灯的变换，根据交通流量和需求调整红绿灯的时间间隔，优化交通流动性。
4.环境监测与控制：PLC可以用于监测和控制环境参数，如温度、湿度、气压等。
通过输入信号和控制程序，PLC可以实现环境参数的自动调节，保持良好的工作环境。
5.电力系统控制：PLC可以用于电力系统的监测和控制，如对发电机、变压器、断路器等设备的状态进行实时监测和控制，保证电力系统的正常运行。
总之，可编程控制器通过输入、处理和输出信号的方式，实现了对各种设备和过程的自动控制。
它在工业自动化、建筑自动化、交通控制、环境监测等领域有着广泛的应用。
可编程序控制器及其应用
总结词
高效率、低成本、安全性
详细描述
在汽车制造生产线上，PLC被广泛应用于对各种机械设备的自动化控制，例如对焊接、涂装、装配等 环节进行精确控制。此外，PLC能够实现生产线的智能化调度，提高生产效率的同时降低生产成本， 并确保生产过程的安全性。
工程实例三：智能仓库的管理系统
总结词
智能化、高精度、自动化
梯形图语言（ LD）
一种以图形符号表示输入 、输出变量和逻辑运算结 果的编程语言，通过梯形 图表达控制程序。
功能块图语言 （FBD）
一种以功能块为单位描述 控制系统逻辑的编程语言 ，用矩形框表示功能块， 用线段表示功能块之间的 信息传递。
结构化文本语 言（ST）
一种基于文本的编程语言 ，采用结构化语句描述控 制系统的逻辑，可读性强 。
程序执行与输出
控制器根据采样结果和用户程序， 对输出映像区进行更新，输出控制 信号。
输出刷新
控制器将输出映像区的控制信号输 出到外部设备，实现控制功能。
03
可编程序控制器的编程语言 及选型
可编程序控制器的编程语言
01
02
03
04
05
继电器逻辑（ RL）语言
一种以硬件继电器表示输 入和输出变量的编程语言 ，利用物理继电器实现逻 辑控制功能。
02
可编程序控制器的构成及原 理
可编程序控制器的硬件构成
中央处理器(CPU)
输入输出模块
包括微处理器和存储器，用于执行用户程序 和控制信号输入输出。
提供与外部设备的接口，实现信号的采集和 输出。
电源模块
提供控制器所需的电源。
其他可选模块
如通信模块、模拟量输入输出模块等，根据 具体应用需求进行选配。
高效率、低成本、安全性
详细描述
在汽车制造生产线上，PLC被广泛应用于对各种机械设备的自动化控制，例如对焊接、涂装、装配等 环节进行精确控制。此外，PLC能够实现生产线的智能化调度，提高生产效率的同时降低生产成本， 并确保生产过程的安全性。
工程实例三：智能仓库的管理系统
总结词
智能化、高精度、自动化
梯形图语言（ LD）
一种以图形符号表示输入 、输出变量和逻辑运算结 果的编程语言，通过梯形 图表达控制程序。
功能块图语言 （FBD）
一种以功能块为单位描述 控制系统逻辑的编程语言 ，用矩形框表示功能块， 用线段表示功能块之间的 信息传递。
结构化文本语 言（ST）
一种基于文本的编程语言 ，采用结构化语句描述控 制系统的逻辑，可读性强 。
程序执行与输出
控制器根据采样结果和用户程序， 对输出映像区进行更新，输出控制 信号。
输出刷新
控制器将输出映像区的控制信号输 出到外部设备，实现控制功能。
03
可编程序控制器的编程语言 及选型
可编程序控制器的编程语言
01
02
03
04
05
继电器逻辑（ RL）语言
一种以硬件继电器表示输 入和输出变量的编程语言 ，利用物理继电器实现逻 辑控制功能。
02
可编程序控制器的构成及原 理
可编程序控制器的硬件构成
中央处理器(CPU)
输入输出模块
包括微处理器和存储器，用于执行用户程序 和控制信号输入输出。
提供与外部设备的接口，实现信号的采集和 输出。
电源模块
提供控制器所需的电源。
其他可选模块
如通信模块、模拟量输入输出模块等，根据 具体应用需求进行选配。
可编程序控制器原理与应用(汪志锋)电子教案
可编程序控制器原理与应用（汪志锋）电子教案第一章：可编程序控制器概述1.1 可编程序控制器的定义与发展历程1.2 可编程序控制器的主要功能与特点1.3 可编程序控制器在各领域的应用实例第二章：可编程序控制器硬件结构与工作原理2.1 可编程序控制器的硬件组成2.2 可编程序控制器的工作原理2.3 可编程序控制器与计算机的区别与联系第三章：可编程序控制器编程软件的使用3.1 编程软件的安装与运行3.2 编程软件的主要功能与操作界面3.3 编程软件的编程实例第四章：可编程序控制器编程基础4.1 编程语言与编程规范4.2 可编程序控制器编程的基本指令4.3 可编程序控制器编程的高级指令与应用第五章：可编程序控制器与外围设备的连接与通信5.1 可编程序控制器与输入/输出设备的连接方法5.2 可编程序控制器与其他设备的通信方式5.3 可编程序控制器通信实例与应用第六章：可编程序控制器的应用案例分析6.1 工业自动化控制案例6.2 民用控制系统案例6.3 特殊应用案例分析第七章：可编程序控制器的故障诊断与维修7.1 故障诊断的基本方法7.2 常见故障分析与处理7.3 维修策略与维护注意事项第八章：可编程序控制器的设计与开发8.1 控制系统需求分析8.2 可编程序控制器选型与配置8.3 系统设计与开发流程第九章：可编程序控制器在工业现场的应用9.1 工业现场环境与挑战9.2 可编程序控制器在工业现场的优势9.3 工业现场应用案例分析第十章：可编程序控制器的发展趋势与展望10.1 新技术在可编程序控制器中的应用10.2 可编程序控制器在未来的发展前景10.3 行业标准与政策对可编程序控制器的影响重点和难点解析重点一：可编程序控制器的定义与发展历程解析：本环节需要重点关注可编程序控制器的起源、发展阶段及其定义。
理解可编程序控制器是如何从传统控制系统演变而来的，以及它的核心优势和特点。
重点二：可编程序控制器的硬件结构与工作原理解析：本环节重点是掌握可编程序控制器的硬件组成，包括中央处理单元、存储器、输入/输出接口等，以及它是如何处理输入信号并输出信号的工作原理。
11可编程序控制器PLC原理及应用第一二章
决系统,使可靠性更进一步提高。
2、丰富的I/O接口模块 PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模 拟量；电压或电流；脉冲或电位； 强电或弱电等。有相应的 I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；接 近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。 另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等 等。 3、采用模块化结构 为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝 大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电 源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起 来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
5、超大型 PLC （1/3）
1） 可达到8192个及以上 I/O 点数； 2） 16位处理器或32位处理器或多处理器； 3） 存储容量达 64 KB，可扩展至 1000 KB； 4） 数字量 I/O 接口； 5） 本地和远地 I/O 接口； 6） 主控继电器（MCR）指令； 7） 定时器、计数器和移位寄存器（TCS）； 8） CRT编程器编程； 9） 继电器置换和模拟控制；。 10）编程语言有梯形图或布尔语言； 11）磁鼓定时器或顺序发生器；
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业 环境应用而设计的。它采用了可编程序的存储器，用于其内部 存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作 等面向用户的指令，并通过数字或模拟式的输入/输出，控制 各种类型的机械或生产过程。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。”
4、编程简单易学 PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对 使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一 般工程技术人员所理解和掌握。
2、丰富的I/O接口模块 PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模 拟量；电压或电流；脉冲或电位； 强电或弱电等。有相应的 I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；接 近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。 另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等 等。 3、采用模块化结构 为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝 大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电 源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起 来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
5、超大型 PLC （1/3）
1） 可达到8192个及以上 I/O 点数； 2） 16位处理器或32位处理器或多处理器； 3） 存储容量达 64 KB，可扩展至 1000 KB； 4） 数字量 I/O 接口； 5） 本地和远地 I/O 接口； 6） 主控继电器（MCR）指令； 7） 定时器、计数器和移位寄存器（TCS）； 8） CRT编程器编程； 9） 继电器置换和模拟控制；。 10）编程语言有梯形图或布尔语言； 11）磁鼓定时器或顺序发生器；
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业 环境应用而设计的。它采用了可编程序的存储器，用于其内部 存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作 等面向用户的指令，并通过数字或模拟式的输入/输出，控制 各种类型的机械或生产过程。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。”
4、编程简单易学 PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对 使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一 般工程技术人员所理解和掌握。
可编程序控制器(PLC)原理及应用
冗余和容错技术
提高系统可靠性和稳定性，确保 在故障发生时系统能够正常运行。
05
PLC系统设计与选型原则
系统设计流程和方法论
需求分析
明确系统控制需求，包括输入/输出信号类型、数量、通 信协议等。
软件编程
使用PLC编程软件编写控制程序，实现系统逻辑控制功 能。
ABCD
硬件设计
根据需求选择合适的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬 件设备，并设计相应的电气连接图。
发展历程
从1960年代末期的初创阶段，到1970 年代中期的成熟阶段，再到1980年代 以后的发展阶段，PLC逐渐从逻辑控 制向数字控制发展，功能不断增强， 应用领域也不断扩展。
PLC基本组成与工作原理
基本组成
PLC主要由中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出接口、电源等部分组成。
工作原理
PLC采用循环扫描的工作方式，即按照用户程序存储器中存放的先后顺序逐条执 行用户程序，直到程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。
实例三
使用顺序功能图语言实现一个复杂的自动化生产线控制程 序，包括多个状态之间的转移条件、状态内的动作以及必 要的互锁和联锁功能。
03
PLC在工业自动化领域应用
顺序控制应用
逻辑控制
时间控制
PLC可以实现复杂的逻辑控制功能，如 与、或、非等逻辑运算，用于控制工业 设备的启动、停止、运行等状态。
PLC具有精确的时序控制能力，可以 根据时间设定来控制设备的运行时长、 延迟等。
可编程序控制器(plc)原 理及应用
目录
Contents
• PLC概述与基本原理 • PLC编程语言与指令系统 • PLC在工业自动化领域应用 • PLC通信与网络功能实现 • PLC系统设计与选型原则 • PLC安装调试与故障诊断技巧
可编程控制器原理及应用
一、可编程控制器概述
1.1 1.2 1.3 1.4 可编程控制器的产生 可编程控制器的特点 可编程控制器的分类 PLC的应用和发展 的应用和发展
1.2 可编程控制器的特点 可编程控制器是面向用户的专用工业控制计 算机，具有许多明显的特点： ①可靠性高、抗干扰能力强； ②编程直观、简单； ③适应性好； ④功能完善、接口功能强，目前的可编程控 制器具有数字量和模拟量的输入输出、逻辑和算 术运算、定时、计算、顺序控制、通信、人机对 话、自检、记录和显示等功能，使设备控制水平 大大提高。
PLC的更新很快：
PLC技术发展特点为高速度、大容量、系列化、模块化、 多品种。 PLC的编程语言、编程工具多样化，通信联网功能越来 越强。 PLC的联网和通信可分为两类：一类是PLC之间的联网 通信，多制造厂商都有自己的专有联网手段；另一类是PLC 与计算机之间的联网通信，一般PLC都有通信模块用于计算 机通信。 在网络中要有通用的通信标准，否则在一个网络中不能 连接许多厂商的产品。美国通用汽车公司在1983年提出的制 造自动化协议（MAP——Manufacture Automation Protocol） 是众多通信标准中发展最快的一个。MAP的主要特点是提供 以开放性为基础的局部网络，使来自许多厂商的设备可以通 过相同的通信协议而相互连接。由于MAP的出现，推动了通 信标准化的进程。
二、PLC组成与工作原理 PLC组成与工作原理
2.1 PLC的组成及其各部份的功能 的组成及其各部份的功能 2.2 PLC的编程语言 的编程语言 2.3 PLC的工作原理 的工作原理
2.3 PLC的工作原理 的工作原理 PLC采用循环扫描的工作方式，其扫描过程如 下图：
内部处理
停止
通信操作 输入处理 程序执行 输出处理
可编程控制器的分类及应用
可编程控制器的分类及应用1、可编程序控制器的分类PLC的种类很多，其实现的功能、内存容量、控制规模、外形等方面均存在较大差异。
因此，PLC的分类没有严格的统一标准，可以按照结构型式、控制规模、实现的功能等进行大致的分类。
（1）按结构分类PLC按照其硬件的结构型式可以分为整体式和组合式，整体式PLC外观上是一个箱体，又称箱体式PLC。
组合式PLC在硬件构成上具有较高灵活性，由各种模块组成，可进行组合以构成不同控制规模和功能的PLC，也称模块式PLC。
（2）按控制规模分类PLC的控制规模主要是指开关量的输入输出点数及模拟量的输入输出路数，但主要以开关量的点数计数。
模拟量的路数可折算成开关量的点数，一般一路模拟量相当于8～16点开关量。
根据I/O控制点数的不同，PLC大致可分为超小型、小型、中型、大型及超大型。
2、可编程序控制器的应用随着PLC的性能价格比的不断提高，微处理器的芯片及有关的元件价格大大降低，PC的成本下降；PLC的功能大大增强，因而PLC 的应用日益广泛。
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保等各行各业。
其应用范围大致可归纳为以下几种：（1）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控制系统，实现逻辑控制、顺序控制。
开关量的逻辑控制可用于单机控制，也可用于多机群控，亦可用于自动生产线的控制等。
（2）运动控制PLC可用于直线运动或圆周运动的控制。
早期直接用开关量I/O 模块连接位置传感器和执行机械，现在一般使用专用的运动模块。
目前，制造商已提供了拖动步进电机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块。
即把描述目标位置的数据送给模块，模块移动一轴或多轴到目标位置。
当每个轴运动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。
运动的程序可用PLC的语言完成，通过编程器输入。
（3）闭环过程控制PLC通过模拟量的I/O模块实现模拟量与数字量的A/D、D/A转换，可实现对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的PID控制。
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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。
CPUCPU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。