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第九章9.1 PLC由哪几个主要部分组成？各部分的作用是什么？PLC由中央处理器CPU,存储器,输入输出接口,编程器组成.中央处理器CPU是核心,它的作用是接受输入的程序并存储程序.扫描现场的输入状态,执行用户程序,并自诊断.存储器用来存放程序和数据,输入接口采集现场各种开关接点的信号状态,并将其转化成标准的逻辑电平,输出接口用于输出电信号来控制对象.编程器用于用户程序的编制,编辑,调试,检查和监视.还可以显示PLC的各种状态.9.2 输入、输出接口电路中的光电耦合器件的作用是什么？作用是1 实现现场与plc主机的电器隔离,提高抗干扰性.2避免外电路出故障时,外部强电侵入主机而损坏主机.3电平交换,现场开关信号可能有各种电平,光电耦合起降他们变换成PLC主机要求的标准逻辑电平.9.3 何谓扫描周期？试简述的工作过程.。
扫描周期是每执行一遍从输入到输出所需的时间.工作过程是1输入现场信号:在系统的控制下,顺序扫描各输入点,读入的输入点的状态.2顺序扫描用户程序中的各条指令,根据输入状态和指令内容进行逻辑运算.3并输出控制信号,根据逻辑运算的结果,输出状态寄存器向各输出点发出相应的控制信号.实现所要求的逻辑控制功能. 9.4 PLC有哪些主要特点？PLC的主要特点是①应用灵活,扩展性好.②操作方便③标准化的硬件和软件设计,通用性强.④完善的监视和诊断功能.⑤可适应恶劣的工业应用环境.⑥控制功能强9.5 写出题9.5图梯形图的指令程序。
LD 401OR 400ANI 402LD 403AND 105ORBLDI 100ANI 101LD 102ANI 103ORBLD 104ORBANBOR 404OUT 4309.6简化或改正题9.6图所示梯形图，并写出改正后的指令程序。
9.7 在程序末了，使用或不使用END指令是否有区别？为什么？使用或不使用END指令是有区别的,END指令用于程序结束,即表示程序终了.当有效程序结束后,协一条END指令,可以缩短扫描周期.PLC扫描到END指令,便自动返回.如果没有END程序将一直执行到PLC的最后一行这样既增加运算周期,也易引起系统出错.9.8 试用PLC设计出习题8.16的控制程序。
PLC结果框图PLC的基本工作原理一．PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式1．每次扫描过程。
集中对输入信号进行采样。
集中对输出信号进行刷新。
2．输入刷新过程。
当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。
只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。
3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。
4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。
5．扫描周期的长短由三条决定。
（1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数6．由于采用集中采样。
集中输出的方式。
存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。
二．PLC与继电器控制系统、微机区别1．PLC与继电器控制系统区别前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”。
前者用“软件”，后者用“硬件”。
2．PLC与微机区别前者工作方式是“循环扫描”。
后者工作方式是“待命或中断”PLC 编程方式PLC最突出的优点采用“软继电器”代替“硬继电器”。
用“软件编程逻辑”代替“硬件布线逻辑”。
PLC编程语言有梯形图、布尔助记符语言，等等。
尤其前两者为常用。
PLC的输入/输出过程1、PLC的工作方式是周期扫描方式，所以其输入/输出过程是定时进行的。
对用户程序而言，要处理的输入信号是输入信号状态暂存区的信号，而不是实际的信号。
运算处理后的输出信号被放入输出信号状态暂存区中，而不是直接输出到现场的。
2 ．扫描循环时间循环时间（Cycle Time ）是指操作系统执行一次循环操作所需的时间，包括执行程序段和中断该循环的系统操作的时间，循环时间又称为扫描循环时间（Scan Cycle Time ）或扫描周期。
循环时间与用户程序的长短、指令的种类和CPU 执行指令的速度有很大的关系。
当用户程序较长时，指令执行时间在循环时间中占相当大的比例。
循环时间会因为下述事件而延长：中断处理、诊断和故障处理、测试和调试功能、通信、传送和删除块、压缩用户程序存储器、读／写微存储器卡MMc 等。
简述PLC的类型及应用特点PLC全称可编程逻辑控制器( Programmable Logic Controller)，是一种数字电子设备，广泛应用于自动化控制系统中。
PLC主要有以下三种类型: 传统的PLC，模块化PLC和新型PLC。
1.传统的PLC传统的PLC采用大型而且较为单一的系统结构，由中央处理器、输入/输出模块、内存储器、通信模块等构成，主要用于机械制造、物流管理等领域。
它的应用特点有以下几点：（1）高度可靠性：PLC主要设计用于工业领域，具有高度可靠性和耐用性，能在恶劣环境下持续工作。
（2）模块化结构：PLC的模块化结构使你很容易地进行更改和扩展。
（3）易于编程：传统的PLC基于简单的连线图编程方法，可以快速地掌握与编程。
此外，它还可以轻松地实现灵活的逻辑功能。
（4）运行速度快：传统的PLC的反应速度相对较快，使得其在大批量控制和监控应用中极为适用。
2.模块化PLC模块化PLC拥有更精细分化的体系结构，具有更灵活的定制性能，其主要特点有以下几点：（1）高性价比：因为模块化PLC是基于各种规模的模块化单元构建的，适用于各种规模和要求，而且成本相对传统的PLC更加优惠。
（2）高度扩展性：模块化PLC可以根据不同的应用要求进行扩展，并可以扩大处理器、存储器、通信接口模块等以适应不断增长的应用功能。
（3）易于维护：模块化PLC采用标准化的接口，使其具有规范的维护操作流程，同时更加便于增加、替换或维护组件。
（4）控制能力更强劲：模块化PLC可以扩展更多的I/O模块，可以控制更多的装置，灵活程度更高。
3.新型PLC新型PLC是指近年来出现的更为智能化、详细、具有自我学习的PLC，主要应用于高新技术领域，其特点有以下几点：（1）更好的精度：新型PLC控制精度更高，可以实现更精细的控制，有效提高了工业生产的精度和效率。
（2）更加智能：新型PLC内置自学习算法，具有更高的智能性，可以自动学习最佳参数并且进行实时自适应调整。
西门子PLC的结构从结构上分，西门子PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。
固定式PLC 包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。
模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
西门子PLC的功能《1》可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能：西门子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的西门子PLC的平均无故障工作时间则更长。
从西门子PLC的机外电路来说，使用西门子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，西门子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，使系统中除西门子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。
《2》配套齐全，功能完善，适用性强：威纶触摸屏MT6100IV5发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。
可以用于各种规模的工业控制场合。
除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。
近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。
加上西门子PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
《3》易学易用，深受工程技术人员欢迎：西门子PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。
它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用西门子PLC模块的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
西门子plc各部件结构及功能西门子plc各部件结构及功能德产西门子PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理则大同小异，通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。
PLC的硬件系统结构如下图所示：1、主机主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和TK6100iv5用户程序及数据存储器。
CPU是西门子PLC的核心，它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。
西门子PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。
2、输入/输出（I/O）接口I/O接口是西门子PLC与输入/输出设备连接的部件。
输入接口接受输入设备（如按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。
输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。
I/O接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。
西门子plc的I/O点数即输入/输出端子数是信捷PLC的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机将超过千点。
3、电源图中电源是指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源，通常也为输入设备提供直流电源。
4、编程编程是西门子PLC利用外部设备，用户用来输入、检查、修改、调试程序或监示PLC的工作情况。
通过专用的PC/PPI电缆线将西门子PLC与电脑联接，并利用专用的软件进行电脑编程和监控。
5、输入/输出扩展单元I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机）连接在一起。
单序列结构
单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅接有一个转换，每一个转换的后面只有一个步。
选择性分支
某一步后面不仅有一个转换和相继步，具体执行哪个相继步看哪一个转换率先满足。
并行序列
当转换条件的实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列。
为了强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。
并行序列结束称为合并，在表示同步的水平双线之下，是转移条件。
循环和跳转结构
子步：某一步可以包含一系列“子步”和“转换”，通常这些序列表示整个系统的一个完整的子功能。
子步的使用使系统的设计者在总体设计时容易抓住系统的主要矛盾，用更加简洁的方式表示系统的整体功能和概貌，而不是一开始就陷入某些细节之中。
子步中还可以包含更详细的子步，这使设计方法的逻辑性很强，可以减少设计中的错误，缩短总体设计和查错所需要的时间。
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