可 编 程 控 制 器 原 理 及 应 用

简述PLC的基本工作原理及应用1. PLC的基本工作原理PLC（可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller）是一种用于自动化控制的电子设备，常用于工业控制系统中。

PLC的基本工作原理如下：1.输入信号采集：PLC通过输入模块采集外部信号，例如开关量输入、模拟量输入等。

2.信号处理：PLC将采集到的输入信号进行逻辑判断和处理，包括计数、计时、比较等操作。

3.控制逻辑：根据事先设定的控制程序和逻辑关系，PLC根据输入信号的状态执行相应的控制操作。

例如，根据传感器信号控制电机的开关状态。

4.输出控制：PLC通过输出模块控制外部执行机构的动作，例如电机、继电器等。

输出信号可以是开关量输出、模拟量输出等。

5.可编程：PLC的控制程序可以根据需要进行编写和修改，方便适应不同的自动化控制需求。

2. PLC的应用领域PLC广泛应用于各个领域的自动化控制系统中，下面列举几个主要的应用领域：2.1 工业生产自动化PLC在工业生产自动化中的应用非常广泛。

它可以控制和监测生产线上的各个设备，实现自动化生产过程。

例如，在汽车制造工厂中，PLC可以控制机器人的动作，完成车身焊接、喷涂等工序。

2.2 智能建筑控制PLC可以实现智能建筑的自动化控制，包括照明、空调、安防等系统的集成控制。

通过PLC的编程，可以实现对建筑设备的自动调节和监测，提高能源利用效率和舒适度。

2.3 交通信号控制PLC在交通信号控制系统中起着至关重要的作用。

它可以根据道路流量和信号灯状态实时调整信号灯的切换，提高交通效率和安全性。

2.4 污水处理PLC在污水处理中的应用也非常常见。

它可以监测和控制处理设备的运行状态，调节污水处理的参数，确保污水处理过程的稳定运行和高效处理。

2.5 自动化仓储与物流PLC在仓储和物流系统中用于自动化控制和管理。

它可以控制货物输送设备的运行，管理货物的存储和出库，提高仓储和物流的效率。

3. 总结PLC作为一种可编程的逻辑控制器，基于输入信号的采集、处理和输出控制实现自动化控制操作。

可编程控制器原理及应用考点总结1.电气控制技术也由继电器控制过渡到计算机控制。

2.早期的可编程控制器仅有逻辑运算、定时、计数等功能，用于开关量空制只能进行逻辑运算，所以称为可编程逻辑控制器（P rogrammable编程Logic逻辑Controller控制器）简称PLC。

增加了数值运算、模拟量的处理、通讯等功能，简称为PC。

3.可编程控制器的主要特点：（1）可靠性高，指可编程控制器平均无故障工作时间；（2）控制功能强：具有对开关量和模拟量的控制能力，还具有数值运算、PID调节、通信控制、中断处理、高速计数等功能；（3）组成灵活：PLC品种很多小型PLC为整体结构，并可外接I/O扩展机箱构成PLC控制系统；中大型PLC采用分体模块化结构，设有各种专用模块。

（4）操作方便：PLC采用了多种面向用户的语言，①梯形图LAD②指令语句表STL③功能快图编辑器FBD;（5）网络功能。

4.可编程控制器的分类（1）按点数和功能分类：输入、输出端子的数目之和称为PLC的输入输出点数，简称I/O点数。

①小型（微型）PLC的I/O点数小于256点，以开关量控制为主，具有体积小，价格低的优点适用于小型设备的控制。

②中型PLC的I/O点数在256—1024之间，功能比较丰富，建有开关量和模拟量控制功能，适用于较复杂系统的逻辑控制和闭环过程控制。

③大型PLC点数在1024点以上，用于大规模过程控制，集散式控制和工厂自动化网络。

（2）按结构形式分类：①整体式结构（小型PLC）②模块式结构（中型以上PLC)（3）按用途分类：①通用型②专用型5.可编程控制器的应用与发展：（1）与CAD/CAM机器人技术一起成为实现现代自动化生产的三大支柱（2）两个发展趋势：有小型化和大型化两个趋势。

6.可编程控制器系统根据其工作原理可分为①输入部分②运算控制部分③输出部分7.可编程控制器的硬件电路由①CPU②存储器③基本I/O接口电路④外设接口⑤电源五大部分组成8.中央处理器cpu的地位：CPU是可编程控制器的控制中枢。

Z可编程控制器原理及应用X 可编程控制器原理及应用一、判断题(共104题)1、可编程控制器就是一台微型化的普通计算机。

考生答案：错误2、小型可编程控制器一般采用整体式结构。

考生答案：正确3、I/O点数指可编程控制器输入点数和输出点数的总和。

考生答案：正确4、可编程控制器主要由CPU、存储器、电源及输入/输出接口等组成。

考生答案：正确5、可编程控制器的系统程序存放于随机存储器中。

考生答案：错误6、可编程控制器驱动大功率负载时，应采用晶体管型输出接口。

考生答案：错误7、常开触点在未作用条件下是断开的。

考生答案：正确8、电流继电器使用时，其线圈应与被控电路并联。

考生答案：错误9、电路电流正常时，欠电流继电器的常开触点闭合。

10、行程开关用于控制生产机械的运动方向、行程大小和位置保护。

考生答案：正确11、通电延时继电器线圈断电时，其常开触点延时断开。

考生答案：错误12、可编程控制器采用循环扫描的串行工作方式。

考生答案：正确13、可编程控制器响应编程器输入是在输入采样阶段完成的。

考生答案：错误14、可编程控制器执行用户程序所需的输入信息，是直接来自现场的即时输入信号。

考生答案：错误15、输入继电器X用于将外部信号输入到可编程控制器中。

考生答案：正确16、内部继电器可用于驱动执行元件。

考生答案：错误17、松下可编程控制器中，H代表用16进制表示的数。

考生答案：正确18、常开触点能够体现工作、得电、启动等控制要求。

考生答案：正确19、梯形图中，同一编号的线圈可以出现多次。

考生答案：错误20、松下可编程控制器中，SET指令可将输出置为高电平。

21、松下可编程控制器中，SET、RST指令可对同一输出多次使用。

考生答案：正确22、定时器到定时时间后，其常开触点会闭合。

考生答案：正确23、松下可编程控制器中，同一编号的MC指令必须位于MCE指令的下方。

考生答案：错误24、松下可编程控制器中，SSTP用于指定步进过程，应位于步进过程的起始位置。

可编程控制器原理及应用课程实验教学模块设计雷蔓（贵州工程应用技术学院机械工程学院，贵州毕节551700）摘要：针对《可编程控制器原理及应用》课程的教学改革需求，把该课程的内容分为常用低压电器、PLC的认识、GX developer的使用、FX系列PLC编程基础、FX PLC基本指令、顺序功能图编程六个基本模块，针对每个知识模块设计相应的实验，并介绍了基本实验模块的设计及其教学方法。

这种基于实验的教学方法改进有效提高了学生的学习兴趣和学习效率。

关键词：课程改革；控制电路图；可编程控制器；实验模块；梯形图中图分类号:G642文献标志码:A文章编号：1002-2333（2019）09-0151-05 Design of Experimental Teaching Module for Programmable Controller Principle and Application CourseLEI Man(School of Mechanical Engineering,Guizhou University of Engineering Science,Bijie551700,China)Abstract:In view of the teaching reform requirements of the"Programmable Controller Principles and Applications"course, the content of the course is divided into six basic modules,including the common low-voltage electrical appliances,the recognition of PLC,the use of GX developer,the basics of FX series PLC programming,FX PLC basic instructions, sequential function chart programming.The corresponding experiment is designed for each knowledge module,and the design of the basic experiment module and its teaching method are introduced.This kind of experiment-based teaching method improvement has effectively improved students'interest in learning and learning efficiency.Keywords:curriculum reform;control circuit diagram;programmable controller;experimental module;ladder diagram0引言《可编程控制器原理及应用》课程是应用型高等学校机械类专业实践性较强的一门专业课，主要培养学生设计、应用和调试机器上以可编程控制器为核心的控制系统的能力。

可编程控制器原理与应用试题三及答案(总12页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--可编程控制器原理与应用试题三及答案一、填空题。

（每题1分，共10分）1. PLC所采用的编程语言主要有、、、及高级语言。

2. PLC在每一次扫描工作过程中主要完成内部处理、通信服务、、以及等工作。

3. 辅助继电器M可以分成通用辅助继电器、和。

4. MUL为二进制指令。

二、选择题。

（每题2分，共20分）1. M8013脉冲输出周期是（）。

A、5秒B、13秒C、10秒D、1秒2. PLC程序中，手动程序和自动程序需要（）。

A、自锁B、互锁C、保持D、联动3. FX2N系列PLC中，比较两个数值大小用（）指令。

A、TDB、TMC、TRDD、CMP4. M8002具有（）功能。

A、置位B、复位C、常数D、初始化5. 十六进制D转变为十进制是（）。

A、31B、32C、14D、296. FX2N系列PLC中，16位的数值传送指令为（）。

A、DMOVB、MOVC、MEAND、RS7. FX2N系列PLC中OUT表示（）指令。

A、下降沿B、输出C、输入有效D、输出有效8. M0~M15中，M0及M2数值都为1，其它都为0，那么，K4M0数值等于（）。

A、10B、9C、11D、59. FX2N系列PLC中比较两个数值大小用（）指令。

A、TDB、TMC、TRDD、CMP10. FX2N系列PLC中位左移指令应用（）。

A、DADDB、DDIVC、SFTRD、SFTL三、分析题。

（每题5分，共10分）1.2.四、简答题。

（共20分）1. 什么是可编程控制器（5分）2. PLC控制系统设计的内容和步骤分别是什么（10分）3. 应用程序设计的技巧有哪些（5分）五、转换题。

（每题5分，共10分）1. 根据指令表画出梯形图。

LDI X0OR X1OUT Y0LDI X2OR X3OR X4ANI Y0OUT Y1LD X0AND X1OR X2ANI X5OUT Y3END2.根据梯形图写出程序指令表。

习题库一、单项选择题（每题包括一个以上的答案，把全部正确的答案选出,每题2分)（第一章内容）1、世界上第一台PLC产生于（ A )A、1969年B、1980年C、1959年D、1985年2、现在我们所说的PLC是指（B ）A、可编程序逻辑控制器B、可编程序控制器C、个人计算机3、我们所说的IEC是（ B ）的简称。

A、国际标准化组织B、国际电工委员会C、美国电工委员会D、欧洲标准化组织4、PLC的特点是（C ）A、可靠性高,但功能不够强大B、可靠性高，功能不够强大,但使用不够简单方便C、可靠性高，功能不够强大，使用简单方便，但有一定的I/O滞后D、可靠性高，功能不够强大,使用简单方便，但只能进行数学运算.5、PLC最常用的编程语言是（C )A、汇编语言B、功能图C、梯形图D、语句表（第二章内容）6、西门子CPU224AC/DC/RLY型PLC，其型号的含义是（B ）A、AC代表输入端子的电源为交流电源85~256V，DC代表PLC的供电电源为直流24V，RL Y代表输出为继电器输出。

B、AC代表PLC的电源为交流电源85~256V，DC代表输入端子的供电电源为直流24V，RL Y代表输出为继电器输出。

C、AC代表输出端子的电源为交流电源85~256V,DC代表输入端子的供电电源为直流24V，RL Y代表PLC的电源即可以为直流，也可以为交流。

D、上述含义均错误.7、用来衡量PLC控制规模大小的指标是（A）A I/O点数B稍描速度 C 存储器容量 D 扩展性8、用来衡量PLC控制响应速度快慢的指标是（B)A I/O点数B稍描速度C通信功能 D 扩展性9、用来衡量PLC产品水平高低的指标是（D）A I/O点数B稍描速度C指令系统 D 扩展性10. CPU 逐条执行程序,将执行结果放到( A ）.A输入映象寄存器B输出映象寄存器C 中间寄存器D辅助寄存11、由继电器控制线路里逻辑函数时的规定中不正确的说法（D )A．触点闭合状态为1, 断开状态为0B．线圈通电状态为1，断电状态为0C．触点的串联为“与”，并联为“或”D．触点并联为“与”，串联为“或"12、PU光耦合器，一般由（ B ）组成A．晶体三级管B．发光二极管和光电三极管C．晶体二极管D．集成电路第二章13、S7—200PLC的CPU224的I/O点数是( D)A、6DI，4DO,共计10点B、14DI，6DO,共计20点C、8DI，6DO，共计14点D、14DI，8DO,共计24点14、S7—200PLC的CPU222的I/O点数是（C)A、6DI，4DO,共计10点B、14DI,6DO，共计20点C、8DI，6DO，共计14点D、14DI,8DO，共计24点15、S7-200PLC的CPU( D ）的I/O点数14DI，10DO.A、221B、222C、226D、22416、S7—200PLC的CPU（C ）的I/O点数24DI，16DO.A、221B、222C、226D、22417、不具有扩展能力的CPU为（D ）A CPU222B CPU224C CPU226D CPU22118、ＰＬＣ的存储容量指的是( A ）A．存储的二进制信息的容B．存储的十进制信息的容量C．存储的八进制信息的容量D．存储的十六进制的信息的容量19、关于上装、下装用户程序叙述正确的是（ B ）A、上装是指把编程计算机中的用户程序传送到PLC B）下装是指把编程计算机中的用户程序传送到PLCC、下装是指把编程计算机中的用户程序传送到PLC，上装是指把从站中的用户程序传送到主站的PLC 中去。

可编程控制器原理及应用PLC习题解答（S7-200系列PLC）第一章、可编程控制器概述1-1、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。

可编程控制器原理PLC课后习题部分解答第一章、可编程控制器概述1-1、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。

1、中央处理单元
又称CPU 模块或中央控制器，它由微处理器和存储器组成，是可编程控制器的核心，其作用类似于人类的大脑。

模块的工作电压一般是5V。

1．公共操作
公共操作是在每次扫描程序前的又一次自检，若发现故障，除通过
二、梯形图编程语言定义
梯形图语言是一种图形语言，是在继电器控制原理图的基础上产生的一种直观、形象的逻辑编程语言，它沿用继电器的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，并增加了一些继电器控制的控制符号。

FX2系列的输出电路有继电器型、双向晶闸管型和晶体管型三种。

第二个字母：R为继电器输出、
第一个字母：M表示基本单元、
电阻分压器 限制和调节电路中电流
【例1-5】：有一只万用表，表头的等效内阻为a 10k R =Ω，满刻度电流为
a 50A I μ=，若改装成量程为10V 的电压表，则应串联多大的电阻？
解：根据题意可知，当表头满刻度时，表头两端电压为6
3
a 5010
1010R -=⨯⨯⨯可见，用这个表头测量大于0.5V 的电压会烧坏表头，需串联分压电阻，以扩大测量范围。

设量程扩大到10V 需要串入的电阻为100.5U U --
12 1263
2Ω63
R R R R ⨯
===
++
12
U
P12——四
四、同频率正弦电量的相位关系。

第一章1. 什么是可编程控制器？可编程控制器是一种工业控制计算机，简称PLC （Programmable Logic Controller）或PC(Programmable Controller）。

因为个人计算机也简称PC（Personal Computer），为避免和个人计算机相混淆，一般简称可编程控制器为PLC。

2。

什么是可编程控制器的I/O接口电路？可编程控制器的I/O 接口电路由哪几部分组成？I/O接口电路的作用是什么？I/O接口电路是可编程控制器连接外部设备的接口电路。

I/O接口电路包括输入模块、输出模块、编程器接口、存储器接口、扩展板接口、特殊模块接口和通讯接口。

I/O接口电路是可编程控制器和外界交换信息的通道。

I/O 接口电路实现可编程控制器与外部设备的信息交换。

输入模块用来接收和采集输入信号，输出模块用来把可编程控制器产生的控制信号传送到其控制对象上.3。

什么是软继电器？试比较软继电器和真实的继电器的异同.可编程控制器中的输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器等称为软继电器（软电器）,它们只是用来描述可编程控制器的控制功能的一种等效电器，不是真正的继电器。

①相同点电气结构相同：均由线圈和触点（常开触点和常闭触点)组成.工作原理相同：当线圈通电时，常开触点闭合,常闭触点断开;当线圈断电时,常开触点断开,常闭触点闭合。

②不同点电气符号不同：真实继电器的电气符号由国家标准规定，软继电器的电气符号由可编程控制器厂家规定.触点数量不同：真实继电器只有有限对触点，软继电器有无穷对触点。

形态不同：真实继电器有形状、有尺寸,是一种实实在在的电器实体；软继电器只是计算机中的存储位或存储单元，是电子电路。

控制功能的实现方式不同：真实继电器通过真实继电器的触点状态的变化来实现其控制功能，而软继电器则是通过执行控制程序来实现其控制功能。

驱动方式不同：可编程控制器通过软件“置1”或“置0”存储位来改变软继电器的工作状态，只要存储位“置1”或“置0",对应的软继电器即可可靠工作；真实继电器通过使线圈通电或断电来改变软继电器工作状态，线圈电压必须达到规定的值，真实继电器才能可靠工作。

一、填空题(每空1分，共25分)1。

PLC采用典型的计算机结构,由______、存储器、______和其它一些电路组成.2.PLC与继电器控制比较，当控制内容改变时,继电器控制须______，PLC则______。

3.现场输入接口电路中的光耦合电路的核心是光耦合器件,应用最广泛的是______和______构成的光耦合器。

4。

PLC的输入信号模式中，交流输入的电压大多采用______,直流输入额定电压为______。

5。

PLC的软件和硬件定时器相比较，定时范围长的是_____，精度高的是______。

6。

CPM1A系列PLC程序容量为______字，数据存储器容量为______字（读/写）+512字(只读)7.C20型PLC的工作原理是：（1）事先将生产过程的控制要求编成程序，并输送到______中;(2）运行时，PCL 根据______和程序得出判断，通过______去控制受控对象。

8。

CV/CVM1系列PLC的标准程序容量范围为从______到______k字。

9。

PLC外存储器接口电路是PLC与______，______等外存设备接口电路。

10.使用C20型PLC，当打算进行编程时应将工作方式开关选在______位置,当欲直接监视操作执行情况,则应将工作方式开关选在______位置。

11.在微机上应用SYSMAC—CPT，可以进行______,也可进行______。

12.应用现场总线（Compo Bus/D)高速通信集散控制系统中，通信规格是______,可以与各厂家的______设备连接。

二、填空题（每空2分，共14分)1.减少侵入输入电路的噪声干扰措施有:（1)_____(2）______（3)______2.直流电源电压U=24V，PLC输入端的开通阈值电压U i=18V，关断阈值电压U′i=12V，输入开通的工作电流I=8。

5mA,触点处的等效电阻r=1.2kΩ，求应并联的电阻R=______，容量W R=______.3。