從事電力作業(yè)的人員都知道，工業(yè)生產(chǎn)和科技的發(fā)展都離不開PLC的自動(dòng)化控制，PLC可以廣義的理解為：集中的繼電器延伸控制柜，實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，PLC大大地節(jié)省了工業(yè)控制的成本，加強(qiáng)了設(shè)備的集中管理和自動(dòng)控制，想要學(xué)好PLC，首先PLC的基礎(chǔ)需要扎實(shí)。

01從PLC的組成來(lái)看，除CPU，存儲(chǔ)器及通信接口外，與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)直接有關(guān)的還有哪些接口？并說明其主要功能

（1）輸入接口：接受被控設(shè)備的信號(hào)，并通過光電耦合器件和輸入電路驅(qū)動(dòng)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組件(繼電器、晶閘管、晶體管)輸出，控制外部負(fù)載的接通或斷開。

02PLC的基本單元由哪幾個(gè)部分組成？各起什么作用？

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

（2）存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)系統(tǒng)和用戶的程序和數(shù)據(jù)；

（3）I/O接口：PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)被控對(duì)象之間的連接部件，用來(lái)接受被控設(shè)備的信號(hào)和輸出程序的執(zhí)行結(jié)果；

（4）通信接口：通過通信接口與監(jiān)視器、打印機(jī)等其他設(shè)備進(jìn)行信息交換；

（5）電源。

03PLC開關(guān)量輸出接口有哪幾種類型？各有什么特點(diǎn)？

晶閘管輸出型：一般情況下，只能帶交流負(fù)載，響應(yīng)速度快，動(dòng)作頻率高；

晶體管輸出型：一般情況下，只能帶直流負(fù)載，響應(yīng)速度快，動(dòng)作頻率高；

繼電器輸出型：一般情況下，可帶交、直流負(fù)載，但其響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，動(dòng)作頻率低。

04按結(jié)構(gòu)形式分，PLC有哪幾種類型？各有什么特點(diǎn)？

（1）整體式：將CPU、電源、I/O部件都集中在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低，一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)；

（2）模塊式：將PLC的各個(gè)部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，可根據(jù)需要選配不同模塊組成一個(gè)系統(tǒng)，具有配置靈活、方便擴(kuò)展和維修的特點(diǎn)，一般中、大型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成，模塊裝在框架或基板的插座上。

（3）疊裝式：結(jié)合了整體式和模塊式的特點(diǎn)，疊裝式PLC的CPU、電源、I/O接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間是靠電纜連接，使得系統(tǒng)不僅配置靈活而且體積小巧。

05什么叫PLC的掃描周期？它主要受什么影響？

PLC的掃描過程包含內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理五個(gè)階段，這五個(gè)階段掃描一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。

掃描周期與CPU運(yùn)行速度、PLC硬件配置和用戶程序長(zhǎng)短有關(guān)。

06PLC采用什么方式執(zhí)行用戶程序？用戶程序執(zhí)行過程包括哪些階段？

PLC采用循環(huán)掃描的方式執(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。

07PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比，具有哪些優(yōu)點(diǎn)？

（1）控制方法上：PLC采用程序方式實(shí)現(xiàn)控制，容易改變或增加控制要求，且PLC的觸點(diǎn)無(wú)限；

（2）工作方式上：PLC采用串行工作方式，提高系統(tǒng)的抗干擾能力；

（3）控制速度上：PLC的觸點(diǎn)實(shí)際上是觸發(fā)器，指令執(zhí)行的時(shí)間在微秒級(jí)；

（4）定時(shí)和計(jì)數(shù)上：PLC采用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶振提供，延時(shí)精度高，范圍寬。PLC具有繼電器系統(tǒng)不具備的計(jì)數(shù)功能；

（5）可靠性和可維護(hù)性上：PLC采用微電子技術(shù)，可靠性高，所具有的自檢功能能及時(shí)查出。

08PLC為什么會(huì)產(chǎn)生輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象？如何提高I/O響應(yīng)速度？

因?yàn)镻LC采用集中采樣、集中輸出的循環(huán)掃描工作方式，輸入端的狀態(tài)只在每個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才能被讀入，而程序的執(zhí)行結(jié)果只在輸出刷新階段才被送出；其次PLC的輸入、輸出延延遲，用戶程序的長(zhǎng)度等均能引起輸出響應(yīng)滯后。

要提高I/O輸入采樣、輸出刷新，或直接輸入采樣、輸出刷新，以及中斷輸入輸出和智能化I/O接口等多種方式。

09西門子系列PLC內(nèi)部軟繼電器有哪幾種？

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

10如何選擇PLC？

（1）機(jī)型選擇：應(yīng)從結(jié)構(gòu)形式、安裝方式、功能要求、響應(yīng)速度、可靠性要求、機(jī)型統(tǒng)一等幾個(gè)方面考慮；

（2）容量選擇：應(yīng)從I/O點(diǎn)數(shù)、用戶存儲(chǔ)容量?jī)蓚€(gè)方面考慮；

（3）I/O模塊選擇：包括開關(guān)量和模擬量I/O模塊選擇，以及特殊功能模塊的選擇；

（4）電源模塊及編程器等其它設(shè)備的選擇。

11簡(jiǎn)單敘述PLC集中采樣、集中輸出工作方式的特點(diǎn)，采用這種工作方式具有哪些優(yōu)、缺點(diǎn)？

集中采樣：在一個(gè)掃描周期內(nèi)，對(duì)輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行，當(dāng)進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖。

集中輸出：在一個(gè)掃描周期內(nèi)，只有在輸出刷新階段才將輸出映像寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，對(duì)輸出接口進(jìn)行刷新，在其他階段輸出狀態(tài)一直保存在輸出映像寄存器中。采用這種工作方式可提高系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，但會(huì)引起PLC輸入/輸出響應(yīng)的滯后。

12PLC采用什么樣的工作方式？有何特點(diǎn)？

PLC采用集中采樣、集中輸出、循環(huán)掃描的工作方式。

特點(diǎn)：集中采樣是指在一個(gè)掃描周期內(nèi)，PLC對(duì)輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行，當(dāng)進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖。

集中輸出是指在一個(gè)掃描周期內(nèi)，PLC只在輸出刷新階段才將輸出映像寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，對(duì)輸出接口進(jìn)行刷新，在其他階段輸出狀態(tài)一直保存在輸出映像寄存器中。

循環(huán)掃描是指PLC在一個(gè)掃描周期內(nèi)需要執(zhí)行多個(gè)操作，它采用分時(shí)掃描的方式按順序逐個(gè)執(zhí)行，周而復(fù)始重復(fù)運(yùn)行。

13電磁接觸器主要由哪幾部分組成？簡(jiǎn)述電磁接觸器的工作原理

電磁接觸器一般由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、滅弧裝置、釋放彈簧機(jī)構(gòu)、支架與底座等幾部分組成。接觸器根據(jù)電磁原理工作：當(dāng)電磁線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，使常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下降放，使觸點(diǎn)復(fù)原，即常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。

14簡(jiǎn)述可編程序控制器(PLC)的定義

可編程控制器(PLC)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過過程。

PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。

15簡(jiǎn)答PLC系統(tǒng)與繼電接觸器系統(tǒng)工作原理的差別

組成器件不同；

觸點(diǎn)數(shù)量不同；

實(shí)施控制的方法不同。

審核編輯：湯梓紅