從事電力運行的人都知道，工業(yè)生產(chǎn)和科技發(fā)展都離不開PLC的自動控制。PLC可以廣義理解為:集中繼電器延伸控制柜。在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，PLC大大節(jié)約了工業(yè)控制的成本，加強了設(shè)備的集中管理和自動控制。想要學(xué)好PLC，首先，PLC的基礎(chǔ)需要扎實。

01

從PLC的組成來看，除了CPU、內(nèi)存、通訊接口，還有哪些接口是直接與工業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的？并解釋其主要功能。

(1)輸入接口:接收被控設(shè)備的信號，通過光電耦合器件和輸入電路驅(qū)動內(nèi)部電路接通或斷開。

(2)輸出接口:程序的執(zhí)行結(jié)果通過輸出接口的光電耦合器件和輸出元件(繼電器、晶閘管、晶體管)輸出，控制外部負載的接通或斷開。

02

PLC的基本單元有哪些？各自的作用是什么？

(1)CPU:PLC的核心部件，指揮PLC進行各種工作。例如接收用戶程序和數(shù)據(jù)、診斷、執(zhí)行程序等。；

(2)內(nèi)存:存儲系統(tǒng)和用戶的程序和數(shù)據(jù)；

(3)I/O接口:工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場中PLC與被控對象的連接部分，用于接收被控設(shè)備的信號，輸出程序的執(zhí)行結(jié)果；

(4)通信接口:通過通信接口與顯示器、打印機等設(shè)備交換信息；

(5)電源。

03

PLC開關(guān)輸出接口有哪些類型？各有什么特點？

晶閘管輸出型:正常情況下只能帶交流負載，響應(yīng)速度快，工作頻率高；

晶體管輸出型:一般情況下只能承載DC負載，響應(yīng)速度快，工作頻率高；

繼電器輸出型:正常情況下可帶交流和DC負載，但響應(yīng)時間長，工作頻率低。

04

根據(jù)結(jié)構(gòu)，PLC有哪些類型？各有什么特點？

(1)一體式:CPU、電源、I/O元件全部集中在一個機箱內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，價格低廉。一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)；

(2)模塊化型:PLC的每一部分都被分成若干個獨立的模塊，可以根據(jù)需要選擇不同的模塊組成系統(tǒng)，其特點是配置靈活，擴展和維護方便。一般中大型PLC都采用這種結(jié)構(gòu)。模塊化PLC由一個框架或基板和各種模塊組成，這些模塊安裝在框架或基板的插座上。

(3)堆疊式:結(jié)合集成化和模塊化的特點，堆疊式PLC的CPU、電源和I/O接口是獨立的模塊，但通過電纜連接，使得系統(tǒng)不僅配置靈活，而且體積小。

05

PLC的掃描周期是多少？主要受什么影響？

PLC的掃描過程包括內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行和輸出處理五個階段，這五個階段中每一個階段所需的時間稱為掃描周期。

掃描周期與CPU的運行速度、PLC的硬件配置、用戶程序的長度有關(guān)。

06

PLC如何執(zhí)行用戶程序？用戶的程序執(zhí)行涉及哪些階段？

PLC通過循環(huán)掃描來執(zhí)行用戶程序。用戶程序的執(zhí)行過程包括輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。

07

PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比有什么優(yōu)勢？

(1)控制方式:PLC采用程序?qū)崿F(xiàn)控制，易于改變或增加控制要求，PLC的觸點不限；

(2)工作模式:PLC采用串行工作模式，提高系統(tǒng)抗干擾能力；

(3)控制速度:PLC的觸點實際上是一個觸發(fā)器，指令執(zhí)行時間在微秒級；

(4)定時計數(shù):PLC采用半導(dǎo)體集成電路作為定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器提供，延時精度高，范圍寬。PLC具有繼電器系統(tǒng)不具備的計數(shù)功能；

(5)可靠性和可維護性:PLC采用微電子技術(shù)，可靠性高，自檢功能能及時發(fā)現(xiàn)。

08

為什么PLC的輸出響應(yīng)滯后？如何提高I/O響應(yīng)速度？

由于PLC采用集中采樣、集中輸出的循環(huán)掃描方式，輸入端的狀態(tài)只能在每個掃描周期的輸入采樣階段讀入，程序的執(zhí)行結(jié)果只能在輸出刷新階段發(fā)出；其次，PLC的輸入輸出延時和用戶程序的長度都會造成輸出響應(yīng)滯后。

需要改進I/O輸入采樣、輸出刷新，或者直接輸入采樣、輸出刷新，以及中斷輸入輸出和智能I/O接口。

09

西門子PLC內(nèi)部軟繼電器有哪些種類？

輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、狀態(tài)寄存器、定時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器。

10

如何選擇PLC？

(1)選型:應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)形式、安裝方式、功能要求、響應(yīng)速度、可靠性要求和型號統(tǒng)一性；

(2)容量選擇:要考慮I/O點和用戶存儲容量；

(3)I/O模塊選擇:包括開關(guān)量和模擬量I/O模塊和特殊功能模塊；

(4)電源模塊、編程器等設(shè)備的選擇。

11

描述了簡易PLC集中采樣集中輸出模式的特點，采用這種模式的優(yōu)缺點是什么？

集中采樣:在一個掃描周期內(nèi)，只在輸入采樣階段對輸入狀態(tài)進行采樣，在程序執(zhí)行階段后會阻塞輸入。

集中輸出:在一個掃描周期內(nèi)，僅在輸出刷新階段將輸出圖像寄存器中與輸出相關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到輸出鎖存器，刷新輸出接口，其他階段輸出狀態(tài)始終保持在輸出圖像寄存器中。這種工作模式可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力，增強系統(tǒng)的可靠性，但會造成PLC輸入/輸出響應(yīng)的滯后。

12

PLC采用什么樣的工作模式？有什么特點？

PLC采用集中采樣、集中輸出、循環(huán)掃描的工作模式。

特點:集中采樣是指在一個掃描周期內(nèi)，PLC只在輸入采樣階段對輸入狀態(tài)進行采樣，進入程序執(zhí)行階段后輸入會被阻塞。

集中輸出是指在一個掃描周期內(nèi)，PLC只在輸出刷新階段將輸出圖像寄存器中與輸出相關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到輸出鎖存器，刷新輸出接口。在其他階段，輸出狀態(tài)保存在輸出圖像寄存器中。

循環(huán)掃描意味著PLC需要在一個掃描循環(huán)中執(zhí)行多個操作。它采用分時掃描方式按順序逐一執(zhí)行，反復(fù)運行。

13

電磁接觸器的主要部件是什么？簡述電磁接觸器的工作原理。

電磁接觸器一般由電磁機構(gòu)、觸頭、滅弧裝置、釋放彈簧機構(gòu)、支架和底座組成。接觸器是根據(jù)電磁原理工作的:當(dāng)電磁線圈通電時，線圈電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，帶動觸頭運動，使常閉觸點打開，常開觸點閉合，二者是聯(lián)動的。當(dāng)線圈斷電時，電磁力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下下降，使觸點恢復(fù)，即常開觸點斷開，常閉觸點閉合。

14

簡述可編程邏輯控制器(PLC)的定義

可編程控制器(PLC)是為工業(yè)環(huán)境中的數(shù)字操作而設(shè)計的電子設(shè)備。它使用可編程存儲器來存儲用于執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、計數(shù)和算術(shù)運算的指令，并可以通過數(shù)字或模擬輸入和輸出來控制各種類型的機器或生產(chǎn)過程。

PLC及其相關(guān)外圍設(shè)備應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)集成和易于功能擴展的原則進行設(shè)計。

15

簡單回答PLC系統(tǒng)和繼電器接觸器系統(tǒng)工作原理的區(qū)別。

成分不同；

聯(lián)系人數(shù)不同；

控制方法不同。