PLC与电气设备2011(10讲)hao 终
电气控制与PLC应用习题和答案
《电气控制与PLC》习题集目录第一章 (2)第一章参考答案 (4)第二章 (12)第二章参考答案 (15)第三章 (20)第三章参考答案 (21)第四章 (24)第四章参考答案 (24)第五章 (28)第五章参考答案 (28)第六章 (33)第六章参考答案 (35)第七章 (36)第七章参考答案 (42)第八章 (44)第八章参考答案 (46)第九章 (47)第九章参考答案 (48)第一章1. 从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构?怎样区分电压线圈与电流线圈?2. 三相交流电磁铁有无短路环，为什么?3. 交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接入对应交流电源，将发生什么问题，为什么？4. 交流、直流接触器是以什么来定义的?交流接触器的额定参数中为何要规定操作频率?5. 接触器的主要技术参数有哪些?其含义是什么?6. 如何选用接触器?7. 交流、直流电磁式继电器是以什么来定义的?8. 电磁式继电器与电磁式接触器在结构上有何不同?9. 何为电磁式继电器的吸力特性与反力特性?它们之间应如何配合?10. 电磁式继电器的主要参数有哪些?其含义如何?11. 过电压继电器、过电流继电器的作用是什么?12. 中间继电器与接触器有何不同?13. 何为通用电磁式继电器?14. 如何选用电磁式继电器?15. 星形联结的三相异步电动机能否采用两相热继电器来做断相与过载保护，为什么?16. 三角形联结的三相异步电动机为何必须采用三相带断相保护的热继电器来做断相与过载保护？17. 熔断器的额定电流、熔体的额定电流、熔体的极限分断电流三者有何区别?18. 热继电器、熔断器的保护功能有何不同?19. 能否用过电流继电器来做电动机的过载保护，为什么?20. 如何选用电动机过载保护用的热继电器?21. 低压断路器具有哪些脱扣装置?各有何保护功能?22. 如何选用塑壳式断路器?23. 电动机主电路中接有断路器，是否可以不接熔断器，为什么?24. 行程开关与接近开关工作原理有何不同?25. 速度继电器的释放转速应如何调整?26. 交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象?为什么?27. 电弧是如何产生的?对电路有何影响?常用的灭弧方法有哪些?28. 为什么刀开关在安装时手柄方向必须向上?使用时如何接线?29. 从结构特征上如何区分直流接触器与交流接触器?30. 线圈电压为220V的交流接触器，误接人380V交流电源上会发生什么问题?为什么?31. 两只线圈电压为220V的交流接触器能否串联后接入440V交流电源上?为什么?若将损坏的接触器灭弧罩取下，接触器是否还可继续使用，为什么?32. 交流接触器线圈断电后，衔铁不能立即释放，从而使电动机不能及时停止。
PLC编程入门
PLC 初级培训教材第一章电气系统及PLC 简介一、设备电气系统结构简介设备电气系统一般由以下几部分组成1、执行机构：执行工作命令陶瓷行业中常见的执行机构有：电动机（普通、带刹车、带离合）、电磁阀（控制油路或气路的通闭完成机械动作）、伺服马达（控制调节油路、气路的开度大小）等。
2、输入元件：从外部取入信息陶瓷行业中常见的输入元件有：各类主令电器（开头、按扭）、行程开关（位置）、近接开关（反映铁件运动位置）、光电开关（运动物体的位置）、编码器（反映物体运动距离）、热电偶（温度）、粉位感应器粉料位置）等。
控制中心：记忆程序或信息、执行逻辑运算及判断常见控制中心部件有各类PLC 、继电器、接触器、热继电器、等。
电源向输入元件、控制中心提供控制电源；向执行机构提供电气动力。
二、简单的单台电动机电气系统例：一台星——角启动的鼠笼式电动机的电气系统1、一次线路图2、二次线路图 A B C T Q JC1 R R JC1 SJ JC1JCJ JCJJCJ SJ JCY JCJ AJCY执行机构电源输入元件控制中心3、上图看出，二次回路图中为实现延时控制，要使用一个时间继电器，而在陶瓷行业中，星——角启动控制可说是一种非常简单的例子，若在陶瓷生产设备上全部采用继电器类来实现生产过程的自动控制，要使用许多的继电器、时间继电器等其它一些电气产品，而该类产品占空间大，且运行不是十分可靠。
三、PLC简介1、可编程序控制器早期的PLC只能做些开关量的逻辑控制，因而叫PLC，但近年来，PLC采用微处理器作为中央处理单元，不仅有逻辑控制功能，还有算术运算、模拟量处理甚至通信联网功能，正确应称为PC，但为了与个人计算机有所区别，仍称其为PLC。
2、PLC的特点1>、灵活、通用控制功能改变，只要改变软件及少量的线路即可实现。
2>、可靠性高、抗干扰能力强①硬件方面：采用微电子技术开关动作由无触点的半导体电路及大规模集成电路完成，CPU与输入输出之间，采用光电隔离措施，隔离了它们之间电的联系。
《电气控制与PLC》课件
4
HMI等。
了解了如何使用PLC和通信模块进行 内部和外部的信息传递和控制。
PLC高级应用
PLC程序设计方法
介绍了常见的PLC程序设计方法，包括结构 化程序设计和模块化程序设计。
PLC调试方法和技巧
详细介绍了PLC调试的方法和技巧，包括硬 件调试和编程调试。
PLC设计案例分析
学习了PLC实际设计的案例分析，包括生产 线控制和自动化流水线控制。
智能化制造
1
工业4.0与智能化制造
了解了工业4.0和智能化制造控制领域中的最新技术和应用。
2
智能传感器技术
学习了智能传感器技术中广泛使用的物联网技术和嵌入式系统技术。
3
人工智能技术
详细介绍了人工智能技术在工业控制领域中的应用，包括深度学习和机器视觉等。
4
云计算技术
了解了云计算技术在工业控制领域中的应用，包括云平台和云数据分析。
详细介绍了电气元件的常见种类，包括开关、 传感器、电机等。
电路图和接线图
了解了电路图和接线图的常用符号以及如何 进行设计和绘制。
PLC基础
硬件组成
介绍了PLC的硬件组成，包括 中央处理器、输入和输出模块 等。
软件组成
学习了PLC的软件组成，包括 编程软件、仿真软件等。
指令
详细介绍了PLC的基本指令和 指令表达方式，包括二进制编 码和指令符号。
电气控制与PLC
本课件介绍了电气控制和PLC的基础知识以及最新应用。通过本课件，您可 以了解到电气控制和PLC对工业制造领域的重要性。
电气控制基础
电气控制概述
介绍了什么是电气控制，包括控制的范畴和 对象。
电气符号及其规定
学习了标准件及其分类
电气控制与plc应用技术课件学习资料
第三类为字与bit的混合，即同一元件既有bit元件，又有 字元件。例如T（定时器）和C（计数器），它们的触点 为bit，设定值寄存器和当前值寄存器则为字。
➢ 高档PLC 具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩 阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数 运算、制表及表格传送等。高档PLC机具有更强的通信 联网功能。
10/22/2024
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第3章
4.按生产厂家分
目前世界上PLC产品按地域分成三大块：美国、欧洲和 日本。日本和美国的PLC产品较相似。占PLC市场80%以上 的生产公司有：德国的西门子（SIEMENS）公司、法国的 施 耐 德 （ SCHNEIDER ） 自 动 化 公 司 、 日 本 的 欧 姆 龙 （OMRON）和三菱（MITSUBISH）公司。
4.数据处理功能 大多数可编程序控制器都具有数据处理功能，能进行数据并行 传送、比较运算；BCD码的加、减、乘、除等运算；还能进行字的 按位“与”、“或”、“异或”、求反、逻辑移位、算术移位、数 据检索、比较、数制转换等操作。
10/22/2024
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第3章
5.计数控制 可编程序控制器具有计数控制功能。它为用户提供若干个计数 器并设置了记数指令。计数值可由用户在编程时设定，并能在运行 中被读出与修改，有些可编程序控制器还设置了加计数、减计数两 种不同的记数方式。
(1)能用于工业现场。 (2)能改变其控制“逻辑”，而不需要变动组成它的元件和修
改内部接线。 (3)出现故障时易于诊断和维修。 ➢ 1969 年，美国数字设备公司 （DEC 公司 ） 研制出了世界
电气控制与plc应用技术课件
PLC技术将进一 步优化智能制造 系统的控制性能， 提高生产效率和 产品质量。
随着工业互联网 的发展，PLC将 实现与各类设备 和系统的无缝集 成，推动智能制 造的数字化转型。
PLC将应用于更 广泛的智能制造 领域，如智能仓 储、智能物流等， 提升整体生产效 率。
PLC的安全性和 可靠性将得到进 一步提升，为智 能制造提供更加 稳定、可靠的技 术支持。
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应用领域：PLC广泛应用于各种工 业领域，如制造业、电力、交通、 化工等。通过使用PLC，可以实现 自动化控制、优化生产过程、提高
生产效率和产品质量等目标。
PLC的基本组成和工作原理
PLC的基本组成：输入输出接口、中央处理器、存储器、电源等
工作原理：通过扫描输入接口，将外部信号传输到中央处理器，进行逻辑运算和数据处 理，然后通过输出接口控制外部设备
设计步骤：需求分析、系统规划、硬件配置与选型、软件编程与测试、系统集成与调试、文档编写与培训
输入输出接口设计
PLC控制系统的输入输出接口是实现控制功能的关键部分，需要根据控制需 求进行合理设计。
输入接口包括各种传感器和开关，用于采集现场信号，并将其转换为PLC能 够处理的数字信号。
输出接口包括继电器、接触器等执行机构，用于将PLC输出的数字信号转换 为控制信号，实现对被控对象的控制。
控制程序的流程设计：采用流程图、梯形图等工具进行流程设计，确保 程序按照预定的逻辑顺序执行。 控制程序的模块化设计：将程序划分为若干个模块，每个模块完成特定 的功能，便于程序的调试和维护。 控制程序的优化技巧：通过优化程序结构、减少冗余代码、提高程序执 行效率等方式，提高控制程序的性能。
PLC应用实例解析
扫描方式：循环扫描方式，按照固定的扫描周期进行循环扫描
电气控制与PLC应用技术完整通用课件
1.2三相异步电动机直接启动控制电路
1.2.1三相异步电动机的启动问题
三相异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入电网开始转动 时起，到达额定转速为止这一段过程。
三相异步电动机在启动时启动转矩并不大，但定子绕组中的电流增大 为额定电流的4～7倍。这么大的启动电流将带来下述不良后果。
（1）启动电流过大造成电压损失过大，使电动机启动转矩下降。同时 可造成影响连接在电网上的其他设备的正常运行。
1.使用倒顺开关控制的正反转控制电路
电路的工作原理是： 操作倒顺开关QS，把手柄板至“顺”的位置时，QS的触点往上接通，
电动机与电源的连接相序为L1—D1、L2—D2、L3—D3电动机正转运行； 当把手柄板至“倒”的位置时，QS的触点往下接通，电动机与电源的连 接相序为L1—D2、L2—D1、L3—D3电动机反转运行；当把手柄板至 “停”的位置时，QS的触点断开，电动机断电停止。
自动控制的电路中使用了时间继电器（KT）对电动机启动延时 进行控制。时间继电器也称延时继电器，当对其输入信号后，需要 经过一段时间(延时)，输出部分才会动作。时间继电器主要用作时 间上的控制。
1—延时闭合瞬时断开动合触点；2—延时断开瞬时闭合动断触点；3—瞬时闭合延时断开动 合触点；4—瞬时断开延时闭合动断触点；5—断电延时线圈；6—通电延时线圈
近年来随着电力电子技术、检测传感技术、机械制造 技术的发展，PLC在通信能力以及控制领域等方面都不断 有新的突破，正朝着电气控制、仪表控制、计算机控制一 体化和网络化的方向发展。
3.本课程的性质、内容和任务要求
主要内容：
（1）工业控制系统中的继电器—接触器控制系统； （2）PLC控制系统； （3）变频器的基本应用。
（3）中间继电器（KA）
何献忠版PLC应用技术（第二版）课后习题答案
何献忠版PLC应⽤技术（第⼆版）课后习题答案第⼀章PLC应⽤基础1-1简述接触器、继电器各有什么特点？其主要区别是什么？接触器是利⽤电磁⼒的作⽤使主触点接通或断开电动机或其他负载主电路的控制电器。
接触器具有⽐⼯作电流⼤数倍的接通能⼒和分断能⼒，可以实现频繁的远距离操作。
接触器最主要的⽤途是控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。
继电器是⼀种根据特定形式的输⼊信号的变化⽽动作的⾃动控制器。
它与接触器不同，主要⽤于反映控制信号，其触点通常接在控制电路中。
1-2交流电磁线圈中通⼊直流电会发⽣什么现象？交流电磁线圈的特点是匝数少、电阻⼩，靠感抗限制线圈电流，通⼊直流电后因感抗为零，将会造成线圈电流过⼤⽽烧毁。
1-3直流电磁线圈中通⼊交流电会发⽣什么现象？直流电磁线圈的特点是匝数多、电阻⼤，靠电阻限流，⽽铁⼼由整块⼯程纯铁制成，这样通⼊交流电后，将在铁⼼中产⽣较⼤的磁滞和涡流损耗，间接造成线圈过热⽽烧毁。
1-4带有交流电磁机构的接触器，线圈通电后衔铁被卡住，会发⽣什么现象？为什么？根据交流电磁机构的特性可知，交流电磁铁的线圈电流I与⼯作⽓隙3成反⽐，如果线圈通电后衔铁被卡住，⼯作⽓隙3—直很⼤，因此电磁线圈的电流I也⼀直很⼤，电磁线圈将被烧毁。
1-5带有直流电磁机构的接触器是否允许频繁操作？为什么？带有直流电磁机构的接触器适于频繁操作，根据直流电磁机构吸⼒特性可知，直流电磁机构线圈的电流I与⼯作⽓隙3⽆关，因此线圈电流I的⼤⼩不受衔铁状态的影响，所以带有直流电磁机构的接触器频繁操作时，不会造成线圈过热。
1-6交流电磁铁的铁⼼端⾯上为什么要安装短路环？根据交流电磁机构的吸⼒特性可知，电磁吸⼒F随时间周期变化，且每周期有两次过零点，也就是说F有两次⼩于机械负载反⼒Fr，衔铁有两次"拍合”铁⼼的现象，引起电磁噪声，因此在铁⼼端⾯的2/3处安装短路环，从⽽产⽣相差⼀个相位的两个磁通①1和①2,①1和①2分别产⽣两个分⼒F1和F2,其合⼒F= F1+F2总⼤于反⼒，这样就消除了电磁噪声。
教案电气控制与PLC应用
教案电气控制与PLC应用简介本教案主要介绍电气控制和PLC（可编程逻辑控制器）的基本概念、原理和应用。
电气控制是现代工业生产中重要的一项技术，它通过控制电气设备来实现生产过程的自动化。
而PLC则是一种常用的电气控制设备，具有灵活编程、易于维护和可靠性高的特点。
一、电气控制基础1.1 电气控制概述电气控制是指使用电气设备和电路来控制机械、设备或工艺过程的运行。
通过控制开关、继电器、接触器等电气元件的状态，可以实现对电动机、电磁阀、灯光等设备的启停、方向、速度等控制。
1.2 电气控制元件常见的电气控制元件包括开关、继电器、接触器、按钮、指示灯等。
它们通过电路连接来实现对设备的控制和信号的传递。
1.3 电气控制电路电气控制电路是由电气元件按照一定的连接方式组成的。
常见的电气控制电路包括直流电控制电路、交流电控制电路、定时电器控制电路等。
二、PLC基础2.1 PLC概述PLC（Programmable Logic Controller）是一种专门用于工业自动化控制的计算设备。
它可以根据预先编写的程序，实时检测输入信号，并根据程序逻辑控制输出信号，从而实现对机械、设备或工艺过程的控制。
2.2 PLC的优点相比传统的电气控制系统，PLC具有以下优点：•灵活编程：可以根据实际需要编写控制程序，实现复杂的控制逻辑。
•易于维护：程序编写在PLC中，可以通过软件修改，无需对电路进行实际改动。
•可靠性高：PLC具有较强的抗干扰能力，可以在恶劣的工作环境下稳定运行。
2.3 PLC的组成PLC主要由以下几个模块组成：•输入模块：用于将外部信号输入到PLC中。
•输出模块：用于将PLC输出信号发送到外部设备。
•CPU模块：负责运行和执行编写的程序，控制输入输出模块的工作。
•通信模块：用于与其他设备进行通信，比如与上位机连接。
2.4 PLC编程语言常用的PLC编程语言有梯形图语言（Ladder Diagram）、指令列表（Instruction List）、结构化文本（Structured Text）等。
电气plc课件ppt
PLC在自动化生产线中的应实现对自动化生产线中各个 设备的协调控制，确保生产线的稳定 运行。
通过PLC的故障诊断功能，快速定位 生产线上的故障点，提高故障排除的 效率。
生产数据采集
通过PLC的输入输出端口，实时采集 生产线上的各种数据，如温度、压力 、流量等，为生产管理提供数据支持 。
04
PLC编程实例
电机正反转控制程序设计
总结词
通过控制电机的正反转，实现自动化控制。
详细描述
电机正反转控制是工业自动化中常见的需求，通过PLC编程可以实现电机的正转 、反转以及停止的控制。在程序设计中，需要设置输入输出端口、编写控制逻辑 ，并测试程序的正确性。
液体混合装置控制程序设计
总结词
通过控制液体混合装置的搅拌电机、加热器和阀门，实现液 体的混合和加热。
通过PLC的通讯和网络化能力，能够 将各种设备和系统集成在一起，实现 生产过程的优化和协同，降低能耗和 资源消耗。
PLC具有很高的可靠性和稳定性，能 够保证设备的长期稳定运行，减少故 障和维护成本。
促进工业智能化发展
PLC是工业智能化发展的重要支撑， 通过与人工智能、大数据等技术的结 合，推动工业生产的数字化、智能化 和绿色化发展。
PLC技术的发展趋势
高速处理能力
随着技术的进步，PLC的处理速度不断提升，能够更快地执行控制逻 辑和数据处理。
集成度和智能化程度提高
PLC的集成度越来越高，同时通过引入人工智能和机器学习技术，实 现更智能的控制和优化。
通讯和网络化能力增强
PLC的通讯和网络化能力不断增强，支持多种通讯协议和工业物联网 技术，实现设备间的信息共享和协同工作。
PLC的基本结构和工作原理
总结词
PLC在电气设备保护中的应用案例分享
PLC在电气设备保护中的应用案例分享随着现代工业的发展，电气设备在生产过程中的重要性越来越凸显。
为了确保设备的正常运行和安全性，PLC（可编程逻辑控制器）在电气设备保护中扮演着重要角色。
本文将分享一些PLC在电气设备保护中的应用案例，以展示其重要性和有效性。
案例一：电动机过载保护在工业生产过程中，电动机是常用的动力装置。
然而，电动机过载问题常常发生，会严重影响设备的运行和寿命。
通过PLC，可以实现电动机的过载保护。
当电动机负荷超过正常范围时，PLC会即使反馈信息，并触发相应的控制动作，如停机或降低电动机负载，以避免过载损坏设备。
案例二：短路和漏电保护电气设备短路和漏电问题可能导致触电风险和火灾等严重后果。
通过PLC的数据采集和分析功能，可以及时监测电路的短路和漏电情况。
当PLC监测到异常信号时，可以立即切断电源，以避免事故发生。
此外，PLC还可以将相关信息记录下来，供后续故障排查和分析使用。
案例三：温度和湿度控制在某些特殊环境下，如实验室或生产现场，对温度和湿度的控制要求较高。
PLC可以通过连接传感器和执行器，实现温度和湿度的精确控制。
根据预设的温度和湿度范围，当环境温度或湿度超出设定值时，PLC会自动调节空调或加湿器的运行，以保持目标环境条件的稳定。
案例四：电力质量监测与保护电力质量问题会对电气设备和生产效率产生重大影响。
PLC可以监测电力质量参数，如电压、电流、频率、功率因数等。
一旦检测到电力质量异常，PLC可以实时采取控制措施，如切断电源或调节电压等，以保护设备免受电力质量问题的影响。
案例五：故障诊断和预警系统PLC的数据采集和分析功能使其成为故障诊断和预警系统的重要组成部分。
通过实时监测和分析设备的工作状态和参数，PLC能够检测出潜在的故障因素，并发出相应的预警信号。
这使得维护人员能够及时采取措施，提前预防或解决潜在故障，最大限度地减少停机时间和生产损失。
结论PLC在电气设备保护中的应用案例众多，上述仅是其中的几个典型案例。
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即报警或停止程序的执行
2013年12月19日星期四
（二）存储器
PLC存储器的分类 PLC的存储器可以分为：系统程序存储器、用户程序存储器、工作数 据存储器。 1）系统程序存储器 （ROM；管理、解释、调用； 很大程度上决定PLC性能PROM\EPROM） 存放由可编程控制器生产厂家编写的系统监控程序，并固化在 ROM 内，用户不能直接更改 2）用户程序存储器 （一般用RAM(备用锂电池)；调试好不再修改 EPROM(紫)， EEPROM(电)） 根据控制要求而编制的应用程序称为用户程序。 小型的PLC的存储容量一般在8K字以下。现在有许多PLC直接采用 EEPROM作为用户存储器。
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（三）输入接口单元
输入单元：PLC与被控对象之间传送输入信号的接口部件，输
入单元有良好的电隔离和滤波功能、电平转换、状态指示。
1、输入单元的作用：
开关量输入器件（典型）：1.按钮、开关式传感器2、行程开关 、选择开关、数字拨码开关、接近开关、光电开关、3.继电器触点 等（模拟：各种变送器）。 作用：现场的数字（开关）量信号变成可编程控制器内部处理的 标准信号
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2、CPU的作用：
CPU是PLC系统的核心，其主要作用：
1）接收并存储现场信号
将接收到现场输入的数据保存起来，在需要改数据的 时候将其调出、并送到需要该数据的地方。
2）PLC进入运行后，执行用户程序
3）输出执行结果
当PLC进入运行状态， CPU 根据用户程序存放的先后 顺序，逐条读取、解释和执行程序，完成用户程序中规定 的各种操作，并将程序执行的结果送至输出端口，以驱动 可编程控制器的外部负载。
S7 系列 PLC 的技术数据可参见下表：
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（五）电源
1.PLC的电源作用： 将外部输入的交流电处理后转换成满足PLC的CPU、 存储器、输人输出接口等内部电路工作需要的直流电源。 2.电源采用电源： 直流开关稳压电源，输入电压范围宽、体积小、轻、 效率高（>85%）、抗扰力强传统线性稳压电源效率低4050% 3.向外提供+24V直流电源： 有的电源单元还向外提供+24V直流电源，可供开关量 输入单元连接无源开关等使用。（传感器）提供标准电源
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2、CPU的作用：
4）诊断电源、内部电路的故障
诊断电源、可编程控制器内部电路的故障，根据故障或错 误的类型，通过显示器显示出相应的信息，以提示用户及时排 除故障或纠正错误
5）检查、校验用户程序
对正在输入的用户程序进行检查，发现语法错误立即
报警，并停止输入；在程序运行过程中若发现错误，则立
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ吸收
内 部 电 路
T R2 C LED
负载
特点:(>1KHZ) 适于高频、 大功率
R1
FU
COM
交流负载
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（直流无法关断）
2.输出接口电路：
晶体管输出（T）
图 所示电路工作原理是：当内部电路的状态为1时，光电耦合器T1导通，使大功率晶体管 VT饱和导通，则负载得电，同时点亮LED，表示该路输出点有输出。当内部电路的状态为 0时，光电耦合器T1断开，大功率晶体管VT截止，则负载失电，LED熄灭，表示该路输出 点无输出。当负载为电感性负载，VT关断时会产生较高的反电势，VD的作用是为其提供 放电回路，避免VT承受过电压。
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元件映像寄存器概念:
当有输入信号时,信号一般经光耦、滤波后进入输入缓冲器等 待采样。采样时，信号经I/O总线送入输入映像区，将区中与该输 入点对应的位置“1”，该输入继电器线圈得电。其驱动只能由输 入信号驱动。
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2、 输入接口单元的分类：（按可接纳的外部信号电源的类型）
存储器 扩展
通信接口
系统总线
编程器
功能开关 和指示器
输入滤波、电平 输出锁存、 转换、锁存 电平转换等 光电耦合、继 电器或可控硅 去现场
智能I/O
I/O扩展
光电耦合 来自现场
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可编程控制器由哪几部分组成？
CPU 存储器
系统程序
硬件
I/O口 电源
软件
用户程序
编程器
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PLC的硬件结构
输 入 单 元
电源
CPU
输 出 单 元
编程器 写入器
外 设 接 口
存储器
扩 展 接 口
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PC的单总线结构框图
后备电池 至其他PC监视器或打印机
微处理器 CPU
系统程序 EPROM
用户数据 RAM
用户程序 EPROM
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2、 输入单元的分类：（按外部信号电源的类型） 分为直流输入接口单元和交流输入接口单元。直流（选一路为例）
SB1 R1(分压)
每个端子
输入端
滤波
光耦合器
输入映象
寄存器的 相应位
C R2
内 部 电 路
状态指示
24V
公共端
现场开关通断状态对应输入映像寄存器的I/O 状态
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◆ 工作数据: ●工作数据是PLC运行过程中经常变化、经常存取的一些
数据。它们存放在RAM中，以适应随机存取的要求。
●在PLC的工作数据存储器中，设有存放输入/输出继电器、 辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件的存储区，这些 器件的状态都是由用户程序的初始设置和运行情况而确定 的。根据需要，部分数据在掉电时用后备电池维持其现有 的状态，这部分在掉电时可保存数据的存储区域称为保持 数据区。
３.掌握PLC的性能指标、分类
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1 可编程控制器的组成
可编程控制器由CPU、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（ I/O）、I/O扩展接口、电源和编程器等组成。 PLC的硬件结构
PLC是一种工控计算机，与计算机的组成十分 相似，但具有更强的与工业过程相连接的接口。 其结构框图如右图
所示电路工作原理是：当内部电路的状态为1时，使继电器K的线圈通电，产生电磁吸力，触点 闭合，则负载得电，同时点亮LED，表示该路输出点有输出。当内部电路的状态为0时，使继 电器K的线圈无电流，触点断开，则负载断电，同时LED熄灭，表示该路输出点无输出。
K 内 部 LED 电 路 R
负载
特点:(100HZ) 适于低频、 大功率交
复习:
1.世界上第一台PLC(PDP-14)
1969年由美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽
公司（GM）的要求研制成功的。（功绩：把计算机的程序存储技术 引入继电器控制系统）
2.PLC技术现代工业控制的三大支柱之一
( PLC ; ROBOT; CAD/CAM).
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3. 到目前为止,无论从可靠性（几十万小时）,还是应用领域 的广度和深度上,还没有任何一种控制设备能与PLC媲美!
COM
直流负载（双
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向）
2.输出接口类型： 双向可控硅输出（S）
图所示电路工作原理是：当内部电路的状态为1时，发光二极管导通发光，相当于双向晶 闸管施加了触发信号， 双向晶闸管 导通，负载得电，同时输出指示灯LED点亮，表示该 输出点接通；当对应 的内部继电器的状态为0时，双向晶闸管关断，此时LED不亮，负载 失电。
2013年12月19日星期四
(七) 其他
PLC配有各种通信接口与外部设备连接
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(六) 编程器 编程器:
作用：是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控PLC
内部状态和参数，与PLC进行人机对话。它是开发、应用、维护
PLC不可缺少的设备。
简易编程器：只能联机编程 （不能输入图形语言）
专用编程器
（一）CPU CPU是整个PLC系统的核心，指挥PLC有条不紊地进行各种工作。 1、CPU类型： 1）通用微处理器（8080、8086、80286、80386等） 2）单片机（8031、8096等） 3）位片式微处理器（AMD2900、AMD2901、AMD2903等） 小型PLC：单CPU系统。(多采用8位) 中、大型PLC(多采用16，32位，高速位片)：双（三、冗余）CPU 系统（字处理器、位处理器）主要特点是：速度快、灵活性强、• 率 效 高等特点。可以进行“级联”，易于“流水线”操作。
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（二）存储器
3）工作数据存储器（RAM(备用电池或大电容)） 存程序运行中所用到的数据、生成的结果等，不断发生 变化，关系PLC内部元件（软元件）的多少。用户涉及最 频繁。
注意： PLC产品手册中给出的“存储器类型”和“
程序容量”是针对用户程序存储器而言的。
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第十讲
可编程控制器 组成及其工作原理
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学习要求：
１.熟悉PLC的基本结构及其各部分功能，掌握存储器及输入 、输出部分的分类、特点；(有利于正确选择PLC) ２.理解PLC基本工作原理，重点掌握PLC工作的两大显著特 点(集中批处、循环扫描)；
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４.全球最大的5家PLC制造商
●德国: 西门子（Siemens）；
●美国：A-B（Allen-Bradly);
● 法国: 施耐德（Schneider） ●日本：三菱电机（Mitsubishi Electric）; ●日本：欧姆龙（OMRON）、 （日本主要发展中小型PLC，其小型机性能先 进，结构紧凑，价格便宜） 目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品.(目前中国有几十家生产商，如辽 宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司等,但 大多在128点以下,年产量超过1000台的只有几家)