機(jī)床電器及PLC階段性作業(yè)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院機(jī)床電器及PLC 課程作業(yè)3（共 4 次作業(yè)）學(xué)習(xí)層次：?？?涉及章節(jié)：第4章第5章簡(jiǎn)答題1. 什么是可編程控制器，它具有什么特點(diǎn)？ 可編程控制器（PLC）是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的, 并逐漸發(fā)展成以微處理器為核心,把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。其特點(diǎn)是：(1) 可靠性高, 抗干擾能力強(qiáng)； (2) 適應(yīng)性強(qiáng), 應(yīng)用靈活； (3) 編程方便, 易于使用； (4) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 安裝、 調(diào)試方便； (5) 維修方便， 維修工作量?。?(6) 功能完善，易于擴(kuò)展。 2. 可編程控制

2、器常用的分類方式有哪些，各有何特點(diǎn)？（1）按容量（輸入輸出IO點(diǎn)數(shù)）分類：小型PLC：I/O總點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下；中型PLC：I/O總點(diǎn)數(shù)在2562048點(diǎn)之間；大型PLC: I/O總點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上。（2）按結(jié)構(gòu)形式分類：整體式結(jié)構(gòu)：其特點(diǎn)是將PLC的基本部件, 如CPU板、輸入板、輸出板、電源板等很緊湊地安裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)殼內(nèi),構(gòu)成一個(gè)整體,組成PLC的一個(gè)基本單元(主機(jī))或擴(kuò)展單元?；締卧显O(shè)有擴(kuò)展端子, 通過電纜與擴(kuò)展單元相連, 以構(gòu)成PLC不同的配置。箱體式結(jié)構(gòu)PLC體積小, 成本低, 安裝方便。微型PLC一般采用這種結(jié)構(gòu)形式。模塊式結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)的PLC由一些標(biāo)準(zhǔn)模塊單元構(gòu)成。

3、這些標(biāo)準(zhǔn)模塊如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等, 插在框架上或基板上即可組裝而成各種PLC。各模塊功能是獨(dú)立的,外型尺寸是統(tǒng)一的, 插入什么模塊可根據(jù)需要靈活配置。目前,中、大型PLC和一些小型PLC多采用這種結(jié)構(gòu)形式。 3. 可編程控制器的基本性能指標(biāo)有哪些？（1）基本的控制功能：包括順序控制、 定時(shí)、 計(jì)數(shù)、 邏輯運(yùn)算和四則運(yùn)算等。（2）存儲(chǔ)器容量：多數(shù)采用CMOS RAM存儲(chǔ)器，有保護(hù)電源(多數(shù)用鋰電池)，也可采用可擦寫的EPROM存儲(chǔ)器。（3）輸入/輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)。（4）編程語言：最常用的是繼電器梯形圖編程方式，除用梯形圖編程方式外, 還可采用功能塊、指令表或布爾代數(shù)等編

4、程語言。（5）掃描時(shí)間：指執(zhí)行一次用戶程序所需的時(shí)間。（6）診斷功能：一般提供通電檢查、故障指示等自診斷軟件。（7）通信接口：一般提供RS-232C或485串行通信接口, 以便連接打印機(jī)或其他類型的機(jī)器, 如管理計(jì)算機(jī)等。（8）工作電源：電源既可用110 V交流電源, 也可用220 V交流電源, 可通過跨接短路片進(jìn)行選擇。 （9）工作環(huán)境：一般工作環(huán)境條件是溫度060，濕度小于95(無結(jié)霜)。 （10）編程方式：可以采用簡(jiǎn)易編程器和計(jì)算機(jī)編程兩種方式。4. PLC的硬件系統(tǒng)由哪些基本部件組成，各部件的主要作用是什么？（1）中央處理器(CPU)：是PLC的核心部分，按照系統(tǒng)程序的功能控制PLC有

5、條不紊地進(jìn)行工作，其主要任務(wù)包括: 程序讀入與存儲(chǔ)、現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)或數(shù)據(jù)的掃描、用戶指令的逐條讀取與運(yùn)算、控制結(jié)果輸出、PLC內(nèi)部工作的故障診斷與系統(tǒng)監(jiān)控等。（2）存儲(chǔ)器：用來存放PLC的系統(tǒng)程序和用戶程序，其中前者用戶不能修改。（3）輸入/輸出接口：輸入接口用來接收和采集兩種類型的輸入信號(hào)（開關(guān)量輸入信號(hào)和模擬量輸入信號(hào)）；輸出接口用來驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行元件,如接觸器、電磁閥、指示燈、調(diào)節(jié)閥(模擬量)、調(diào)速裝置(模擬量)等。（4）電源：小型整體式可編程控制器內(nèi)部有一個(gè)開關(guān)式穩(wěn)壓電源，此電源一方面可為CPU板、I/O 板及擴(kuò)展單元提供工作電源(DC 5 V)，另一方面可為外部輸入元件提供DC 24 V。（

6、5）擴(kuò)展接口：將擴(kuò)展單元與基本單元相連, 使PLC的配置更加靈活。 （6）通信接口：PLC通過通訊接口可以與監(jiān)視器、打印機(jī)、其他PLC或計(jì)算機(jī)相連，并組成控制網(wǎng)絡(luò)。（7）智能I/O接口：如滿足位置調(diào)節(jié)需要的位置閉環(huán)控制模塊, 對(duì)高速脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)和處理的高速計(jì)數(shù)模塊等。（8）編程器：作用是供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視等。（9）其他部件：PLC還可配有盒式磁帶機(jī)、EPROM寫入器、存儲(chǔ)器卡等其他外圍設(shè)備。 5. 常用的PLC編程語言有哪幾種？（1）梯形圖：梯形圖使用PLC內(nèi)部的繼電器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器等元件,由軟件實(shí)現(xiàn)邏輯控制功能。其主要特點(diǎn)是形象直觀、使用方便、修改靈活。（2）指令語句表：

7、一種編程助記符語言,即用一個(gè)或幾個(gè)容易記憶的字符來代表可編程控制器的某種操作功能，每條PLC的指令語句由操作碼和操作數(shù)組成兩部分。（3）順序功能流程圖(SFC)：一種較新的編程方法，用功能圖來表達(dá)一個(gè)順序控制過程。 6. 簡(jiǎn)述PLC的工作方式及其工作過程。PLC采用順序掃描的工作方式，即掃描從0000號(hào)存儲(chǔ)地址所存放的第一條用戶程序開始, 在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下,按存儲(chǔ)地址號(hào)遞增的方向順序逐條掃描用戶程序,也就是順序逐條執(zhí)行用戶程序, 直到程序結(jié)束。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個(gè)掃描周期, 然后再從頭開始掃描, 并周而復(fù)始地重復(fù)。PLC的工作過程可以分為三個(gè)階段：（1）輸入采樣(或輸入處理)階

8、段；（2）程序執(zhí)行(或程序處理)階段和（3）輸出刷新(或輸出處理)階段。 7. 說明PLC控制與繼電接觸器控制相比的優(yōu)點(diǎn)。PLC控制和繼電接觸器控制相比，傳統(tǒng)的繼電器控制線路的控制作用是通過許多導(dǎo)線與繼電器硬連接實(shí)現(xiàn)的，而PLC控制系統(tǒng)的控制作用是通過軟件編程實(shí)現(xiàn)的，PLC控制系統(tǒng)可以通過軟件編程改變其控制作用，繼電器控制線路就很難做到，因此PLC控制系統(tǒng)功能強(qiáng)大、配置靈活、調(diào)試修改方便，可靠性高。 8. 為什么PLC的內(nèi)部繼電器稱為軟繼電器？與硬件繼電器相比，軟繼電器的觸點(diǎn)在使用上有何特點(diǎn)？PLC內(nèi)部的繼電器并不是實(shí)際的硬繼電器，而是PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)單元，因此稱為“軟繼電器”，梯形圖是由這些

9、“軟繼電器”組成的控制線路圖，它們并不是真正的物理連接，而是邏輯關(guān)系的連接，故稱為“軟連接”。當(dāng)存儲(chǔ)單元某位狀態(tài)為1時(shí)，相當(dāng)于某個(gè)繼電器線圈得電；當(dāng)該位狀態(tài)為0時(shí)，相當(dāng)于該繼電器線圈斷電。由于軟繼電器的常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)反映的是內(nèi)部存儲(chǔ)單元0或1狀態(tài)，對(duì)其的訪問是不受限制的，因此其觸點(diǎn)可以在程序中使用無數(shù)多次。 9. 什么是直流、交流輸入單元？什么是晶體管型、晶閘管型、繼電器型輸出單元？直流輸入單元：直流電源作為輸入回路電源的單元；交流輸入單元：直流電源作為輸入回路電源的單元；晶體管型輸出單元：輸出模塊的功率驅(qū)動(dòng)元件是晶體管；晶閘管型輸出單元：輸出模塊的功率驅(qū)動(dòng)元件是晶閘管；繼電器型輸出單元：輸出模塊的功率驅(qū)動(dòng)元件是繼電器。 10. 說明PLC各種類型輸出單元的特點(diǎn)和使用場(chǎng)合。 （1）繼電器輸出單元：優(yōu)點(diǎn)：電壓范圍廣，導(dǎo)電壓降小，承受瞬時(shí)過電壓和電流的能力強(qiáng)；缺點(diǎn)：動(dòng)作速度較慢，壽命（動(dòng)作次數(shù)）有一定的限制；應(yīng)用：系統(tǒng)輸出的變化不是很頻繁，建議優(yōu)先