xiang1.接触器定义:接触器是用于远距离频繁地接通和断开交直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。主要用于控制电动机,也可用于控制其他电力负载。
2.继电器是一种根据某种输入信号的变化来接通或断开控制电路,实现自动控制和保护的电器。
3.继电器与接触器的区别:继电器主要用于小电流电路,出点容量较小(一般在5A以下),且无灭弧装置,而接触器用于控制电动机等大功率、大电流电路及主电路;其次,继电器的输入信号可以是各种物理量,如电压、电流、时间、速度、压力等,而接触器的输入量只有电压。
4.热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量,使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。主要用于交流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运行的保护及其它电气设备发热状态的控制。
5.主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为:按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器及其他主令电器(如脚踏开关、钮子开关、紧急开关)等。和光电开关。红表示停止按钮,绿表示启动按钮,红蘑菇头表示急停按钮
6.互锁:利用接触器常闭辅助触点互相制约的方法称为互锁。
7.电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过载保护、零电压保护、欠电压保护、弱磁保护、安全接地、工作接地等
8.可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令。并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。定义强调了PLC应直接应用于工业环境,它必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。
9.一方面向着大型化的方向发展,另一方面向着小型化的方向发展。为适应大规模控制系统的需求,大型PLC向着大存储容量、高速度、高性能、增加I/O点数的方向发展。主要表现在:一增强网络通讯功能,二发展智能模块,三外部故障诊断功能,四编程语言编程工具标准化高级化,五实现软件硬件标准化,六编程组态软件发展迅速。小型plc向着简易化体积小功能强价格低的发展
10.PLC的主要功能:(1)开关量逻辑控制(2)模拟量控制(3)闭环过程控制(4)定时控制(5)计数控制(6)顺序(步进)控制(7)数据处理(8)通信和联网。
11.PLC特点:1可靠性高,抗干扰能力强。 2通用性强、灵活性好、功能齐全3编程简单、使用方便4 模块化结构5安装简便、调试方便6提供标准通信接口,方便进行网络通信7体积小,能耗低,便于机电一体化。
12.PLC按结构形式可分为整体式,模块式和叠加式。(S7—200 PLC无整体式)
13. PLC与继电器控制的比较
相同之处:
(1)电路结构形式基本相同;
(2)梯形图大致沿用了继电器控制电路元件符号,仅个别处有些不同;
(3)信号输入/输出形式及控制的功能相同。
不同之处:
(1)组成器件不同:继电器控制线路是由许多真正的硬件继电器组成,而梯形图则由许多“软继电器”组成,它们实质是存储器中的每一个触发器,硬件继电器易磨损,而“软继电器”无磨损现象。
(2)工作方式不同:在继电器控制线路中,当电源接通时,线路中各继电器都处于受制约状态,即该吸合的继电器都同时吸合,不该吸合的继电器都因受某种条件限制不能吸合;在梯形图的控制线路中,图中各软继电器都处于周期性循环扫描接通中,受同一条件制约的各个继电器的动作次序由程序扫描顺序决定。
(3)触点数量不同:硬继电器的触点数量有限,用于控制的继电器的触点一般只有4~8对,而梯形图中每只软继电器供编程使用的触点数量有无限对,因为存储器中的触发器状态(电平)可去用任意次。
(4)编程方式不同:在继电器控制线路中,为了达到某种控制目的,要求安全可靠,节约触点使用量,因此设置了许多制约关系连锁环节。在梯形图中,用于是扫描工作方式,不存在几个并列支路同时动作的因素,大大简化了电路的设计。在线编程和离线编程的特点
14.可编程控制器与工业计算机的比较。可编程控制器与工业控制计算机(简称工业PC机)都是用来进行工业控制,但二者相比仍有不同。
(1)硬件方面
工业PC机是由通用微型计算机推广应用发展起来的,通常由微型计算机生产厂家开发生产,在硬件方面具有标准总线结构,各种机型兼容性强。而PLC则是针对工业顺序控制,由电气控制厂家研制发展起来的,其硬件结构专用,各个厂家产品不通用,标准化程度较差。但是PLC的信号采集和控制输出的功率强,可不必再加信号变换和功率驱动环节,而直接和现场的测量信号及执行机构对接;在结构上,PLC采取整体密封模板组合形式;在工艺上,对印刷版、插座、机架都有严密的处理;在电路上,又有一系列的抗干扰措施。因此,PLC的可靠性更能满足工业现场环境的要求。
(2)软件方面、
工业PC机可借用通用计算机丰富的软件资源,对算法复杂,实时性强的控制任务能较好的适应。PLC在顺序控制的基础上,增加了PID等控制算法,它的编程采用梯形图语言,易于被熟悉电气控制线路而不太熟悉微机软件的工厂电气技术人员所掌握,但是,一般微型计算机的通用软件还不能直接在PLC上应用,还要经过二次开发。
15.PLC的基本组成1.中央处理单元(CPU)2. 存储器3. 输入、输出(I/O)接口4.电源(5. 编程器)
16.PLC各部分作用
(1)中央处理单元(CPU)1控制从编程器输入的用户程序和数据的接收与存储2用扫描的方式接收现场的状态或数据并存入输入映像寄存器或数据存储器中。3诊断电源,plc内部电路的工作故障和编程中的语法错误4 PLC进入运行状态后,从存储器逐条读取用户指令,经过命令解释后按指令规定的任务进行数据传递,逻辑运算或数据运算。5根据运算结果,更新有关标志位的状态和输出映像寄存器的内容,在经由输出部件实现输出控制,制表打印或数据通信等功能。
(2)存储器。用户程序存储器可分为三部分:用户程序区,数据区,系统区。数据区包括输入、输出映像区,定时器、计数器的预置值和当前值的数据等。系统程序存储器用于存放PLC生产厂商编写的系统程序,并固化在PROM或EPPROM存储器中用户不可访问修改。用户程序存储器粗放用户经编程器输入的应用程序。
(3)输入、输出单元。输入单元:将现场编写的输入信号,经过输入单元接口电路的转换,变为中央处理器能接受和识别的低电压信号,送给中央处理器进行运算。输出单元将中央处理器输出的低电压信号变换为控制器件所能接受的电压,电流信号,电磁阀,电磁开关等。所有输入输出单元均带有光耦合电路,其目的是吧PLC与外部电路隔离开来,以提高PLC的抗干扰能力。PLC 的输入单元类型有:直流、交流和交直流输入单元;PLC的输出单元类型有:晶体管输出方式、晶闸管输出方式和继电器输出方式。
(4)编程器:停供用户进行程序的编制,编辑,调试和监视。
(5)电源单元:把外部供应的电源变换成系统内部个单元所需的电源。PLC的电源一般采用开关电源,其特点是输入电压范围宽、体积小,重量轻、效率高、抗干扰性能好。
15.用PLC替代继电器控制系统就是替代电气控制电路图中的控制电路部分,主电路部分基本保持不变。
16.梯形图中基本编程元素有触点,线圈,方框。
触点:代表逻辑控制条件。闭合时表示能量可以流过(常开—||—常闭—|/|—)
线圈:代表逻辑输出结果。能量流到,该线圈被激励
方框:某种特定功能的指令。
17.梯形图与继电气控制电路图差异:(1)PLC采用梯形图编程是模拟继电器控制系统地表示方法,因而梯形图内各种元件沿用继电器的叫法,称为“软继电器”。梯形图中的“软继电器”不是物理继电器,每个“软继电器”各为存储器中的一位,相应位为1态,表示该继电器通电,故称为“软继电器”。用“软继电器”就可以按继电器控制系统的形式设计梯形图。
(2)梯形图中流过的电流不是物理电流。而是“能流”,它只能从左到右、自上而下流动。“能流”不允许倒流。“能流”到,线圈则接通。
(3)梯形图中的常开常闭触电不是现场物理开关的触点
(4)梯形图中的输出线圈不是物理线圈,不能用它直接驱动现场执行机构。
(5)编制程序时,PLC内部继电器的接点原则上可无限次反复使用。继电器控制系统中的继电器触点数时有限的。
18. PLC工作过程:  1 初始化2 CPU自诊断3通信信息处理4与外部设备交换信息5执行用户程序6输入输出信息处理、
19.用户程序的循环扫描过程: 1输入采样阶段2程序执行阶段3输出刷新阶段
20.用户程序执行阶段PLC对输入输出处理遵守规则
(1)输入映像寄存器的内容,又上一个扫描周期输入端子的状态决定。
(2)输出映像寄存器的状态,由程序执行期间输出指令的执行结果决定。
(3)输出锁存器的状态,由上一次输出刷新期间输出映像寄存器的状态决定。
(4)输出端子板上各输出端的状态,由输出锁存器来确定。
(5)执行程序所用的输入、输出状态值,取用于输入、输出映像寄存器的状态。
21.基本单元(S7-200CPU模块)也称为主机,它包括一个中央处理单元(CPU)、电源、数字量输入输出单元。电源及输出端子,传感器电源及输入端子,cpu工作方式开关,模拟天界电位器和扩展io接口,led指示灯,存储器卡通信口
22.S7-200 CPU22X系列产品:  CPU221模块、CPU222模块、CPU224模块、CPU226模块、CUP226XM模块
23.S7-200的两种指令形式:SIMATC指令集和IEC1131-3指令集。
24.使用SIMATC指令集可用LAD(梯形图)、STL(功能块图)、FBD(语句表)三种编程语言
25.数据区存储区地址的表示格式有位,字节,字,双字地址格式。
26.输入映像寄存器(I),输出映像寄存器(Q)、内部标志位存储器(M)、变量存储器(V)、局部存储器(L)顺序控制继电器存储器(S)局部存储器(L)特殊标志位存储器(SM)
27.SM0.0  RUN监控,PLC在RUN方式时,SM0.0总为1
SM0.1  初始脉冲,PLC由STOP转为RUN时,SM0.1接通一个扫描周期
SM0.3  PLC上电进入RUN方式时,SM0.3接通一个扫描周期
SM0.5  秒脉冲,占空比为50%,周期为1S的脉冲
28.S7-200 PLC寻址方式:立即寻址,直接寻址,间接寻址。间接寻址:(1)建立指针(2)使用指针存取数据(3)修改指针。
29.用户程序可分为三个程序分区:主程序,子程序,中断程序。
30.基本逻辑指令:1标准触点指令2输出指令3置位和复位指令。
31.空操作(NOP N)指令不影响程序的执行,操作数N是一个0~255之间的常数。
32.定时器指令:1接通和延时定时器(TON)2有记忆接通延时定时器(TONR)3断开延时定时器(TOF)
33.PLC控制系统设计内容:1分析控制对象,明确设计任务和要求。2选定PLC的型号及所需的输入输出模块,对控制系统的硬件进行配置3编制PLC的输入/输出分配表和绘制输入/输出端子接线图(4)根据系统设计的要求编写程序规格要求说明书,然后再用相应的编程语言进行程序设计。5设计操作台、电气柜,选择所需的电器元件。6编写设计说明书和操作使用说明书。
34.PLC控制系统设计步骤(一) 分析控制对象(二) PLC系统的硬件配置(三) 程序设计(四) 输入程序并调试程序(五) 程序固化(选型时注意一下几点,1功能与任务相适应,二plc的处理速度应满足实时控制的要求,三plc结构合理记性统一,四在线编程与离线编程的选择)
35.PLC控制系统的硬件配置选择
一、选择PLC机型
在满足控制要求的前提下,选型时应选择最佳的性能价格比。
(一)I/O点数的估算 (二)用户存储器容量的估算(三)CPU功能与结构的选择1功能与任务相适应2 PLC的处理速度应满足实时控制的要求3 PLC结构合理,机型统一4,在线编程和离线编程的选择
二、开关量I/O模块的选择 (一)开关输入模块的选择1选择工作电压等级2选择模块密度3门槛电瓶4输入端漏电流的控制(二)开关量输出模块的选择)1输出方式的选择2输出电流的选择
三、模拟量I/O模块的选择
四、智能I/O模块的选择
36.程序调试是真个程序设计工作中一项很重要的内容,它可以初步检查程序的实际效果。程序调试和程序编写是分不开的,程序的许多功能是在调试中修改和完善的。调试时可先设定输入信号,观察输出信号(对应输出点的发光二级管)的变化情况;确认无误后再现场调试,必要时可以借用某些仪器仪表,测试各个部分的接口情况,直到满意为止。
37.应用程序的设计方法:经验设计法和顺序功能图法。
38.梯形图程序编写规则:
(1)输入“继电器”的状态由外部输入设备的开关信号驱动,程序不能随意改变它。
(2)梯形图中同一编号的“继电器线圈”只能出现一次,通常不能重复使用,但是它的接点可以无限次地重复使用。
(3)几个串联支路相并联,应将触点多的支路安排在上面;几个并联回路的串联,应将并联支路数多的安排在左面。按此规则编制的梯形图可减少用户程序步数、缩短程序扫描时间。
(4)程序的编写按照从左到右,从上到下的顺序。一个梯形始于左母线,终于右母线。线圈与右母线直接相连。
39.程序设计过程中应注意的几个问题
1.先编制I/O分配表,后设计梯形图
2.合理排列梯形图,使输入、输出响应滞后现象不影响实际响应速度。
3.高速计数指令,高速脉冲输出指令应尽量放在整个用户程序的前部.
4.在PLC输入端子接线图中,对于同一个发信元件通常只需选其中某一接点(例常开接点或常闭点)接入输入端子,即对一个发信元件它只能占一个输入地址编号。
5.合理接入输入信号的触点(常开或常闭触点),提高设备可靠性安全性。
6.从安全考虑,重大安全部分不接入PLC的输入端而作硬件处理。
7.应保证有效输入信号的电平保持时间。
8.PLC指令的执行条件有信号电平有效和跳变有效的区别,编程时应加以注意。
9.由电气控制图转换为梯形图时应注意的问题。
40.数据基本通信方式:并行通信(以字节或字为单位8或16根数据线一根公共线,联络的控制线)和串行通信(一根公共线一根通信线)
41数据传送的工作方式,单工通信,半双工通信,全双工通信收发方式有同步传送和异步传送
42西门子公司的通信协议包括通用协议和公司专用协议(包括1ppi协议,mpi协议。Profibus协议,自由口协议)。

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