电工：16个PLC入门基础知识，弄懂这些基本原理再谈学PLC吧！

从事电力作业的人员都知道，工业生产和科技的发展都离不开PLC的自动化控制，PLC可以广义的理解为：集中的继电器延伸控制柜，实际的生产应用中，PLC大大的节省了工业控制的成本，加强了设备的集中管理和自动控制，想要学好PLC，首先PLC的基础需要扎实。

（1）输入接口 :接受被控设备的信号,并通过光电耦合器件和输入电路驱动内部电路接通或断开。

（2）输出接口: 程序的执行结果通过输出接口的光电耦合器件和输出组件 (继电器、 晶闸管、晶体管)输出,控制外部负载的接通或断开。

2、 PLC 的基本单元由哪几个部份组成?各起什么作用?

（1） CPU : PLC 的核心部件,指挥 PLC 进行各种工作。如接受用户程序和数 据、诊断、执行执行程序等;

（2） 存储器:存储系统和用户的程序和数据;

（3） I / O接口: PLC 与工业生产现场被控对象之间的连接部件,用来接受被控设 备的信号和输出程序的执行结果;

（4）通信接口: 通过通信接口与监视器、打印机等其他设备进行信息交换;

（5）电源。

3、 PLC 开关量输出接口有哪几种类型?各有什么特点?

晶闸管输出型:一般情况下， 只能带交流负载,响应速度快,动作频率高;

晶体管输出型:一般情况下， 只能带直流负载,响应速度快,动作频率高;

继电器输出型:一般情况下， 可带交、直流负载,但其响应时间长,动作频率低。

4、按结构型式分, PLC 有哪几种类型?各有什么特点?

（1）整体式: 将 CPU 、 电源、 I/O部件都集中在一个机箱内,结构紧凑、 价格低,一般小型 PLC 采用这种结构;

（2）模块式: 将 PLC 的各个部分分成若干个单独的模块,可根据需要选配不同模块组成一个系统, 具有配置灵活、 方便扩展和维修的特点, 一般中、 大型 PLC 采用这种结构。模块式 PLC 由框架或基板和各种模块组成, 模块装在框架或基板的插座上。

（3）叠装式： 结合了整体式和模块式的特点,叠装式 PLC 的 CPU 、电源、 I/O 接口 等也是各自独立的模块,但它们之间是靠电缆连接,使得系统不仅配置灵活 而且体积小巧。

5、什么叫 PLC 的扫描周期?它主要受什么影响?

PLC 的扫描过程包含内部处理、通信服务、输入处理、程序执行、输出 处理 五个阶段,这五个阶段扫描一次所需的时间称为扫描周期。

扫描周期与 CPU 运行速度、 PLC 硬件配置和用户程序长短有关。

6、 PLC 采用什么方式执行用户程序?用户程序执行过程包括哪些阶段?

PLC 采用循环扫描的方式执行用户程序,用户程序的执行过程包括输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。

7、 PLC 控制系统与继电器控制系统相比,具有哪些优点?

（1） 控制方法上:PLC 采用程序方式实现控制, 容易改变或增加控制要求, 且 PLC 的触点无限;

（2）工作方式上:PLC 采用串行工作方式,提高系统的抗干扰能力;

（3）控制速度上:PLC 的触点实际上是触发器,指令执行的时间在微秒级;

（4） 定时和计数上:PLC 采用半导体集成电路作定时器, 时钟脉冲由晶振提供,延时 精度高,范围宽。 PLC 具有继电器系统不具备的计数功能;

（5）可靠性和可维护性上:PLC 采用微电子技术,可靠性高,所具有的自检功能能 及时查出自身故障,监视功能方便调试和维护。

8、 PLC 为什么会产生输出响应滞后现象?如何提高 I/O响应速度?

因为 PLC 采用集中采样、集中输出的循环扫描工作方式,输入端的状态只在 每个扫描周期的输入采样阶段才能被读入, 而程序的执行结果只在输出刷新阶段才 被送出; 其次 PLC 的输入、 输出延延迟, 用户程序的长度等均能引起输出响应滞后。

要提高 I/O响入采样、输出刷新,或直接输入采样、输 出刷 新,以及中断输入输出和智能化 I/O接口等多种方式。

9、 FX0N 系列 PLC 内部软继电器有哪几种?

输入继电器、输出继电器、辅助继电器、状态寄存器、定时器、计数器、 数据 寄存器。

10、如何选择 PLC ?

1) 机型选择:应从结构形式、 安装方式、 功能要求、 响应速度、 可靠 性要求、 机型统一等几个方面考虑;

2)容量选择:应从 I/O点数、用户存储容量两个方面考虑;

3) I/O模块选择:包括开关量和模拟量 I/O模块选择, 以及特殊功能模块的 选择;

4)电源模块及编程器等其它设备的选择。

11、 简单叙述 PLC 集中采样、 集中输出工作方式的特点, 采用这种工作方式具 有 哪些优、缺点?

集中采样: 在一个扫描周期内,对输入状态的采样只在输入采样阶段进行, 当进入程序执行阶段后输入端将被封锁。

集中输出: 在一个扫描周期内, 只有在输出 刷新阶段才将输出映像寄存器中与输出有关的状态转存到输出锁存器中, 对输出接 口进行刷新,在其他阶段输出 状态一直保存在输出映像寄存器中。采用这种工作 方式可提高系统的抗干扰能力,增强系统的可靠性,但会引起 PLC 输入 /输出响应 的滞后。

12、 PLC 采用什么样的工作方式?有何特点?

PLC 采用集中采样、集中输出、循环扫描的工作方式。

特点: 集中采样 是指在一个扫描周期内, PLC 对输入状态的采样只在输入采 样阶 段进行, 当进入程序执行阶段后输入端将被封锁。

集中输出 是指在一个扫描周期内, PLC 只在输出刷新阶段才将输出映像寄存 器中与输出有关的状态转存到输出锁存 器中, 对输出接口进行刷新,在其他阶段 输出状态一直保存在输出映像寄存器中。

循环扫描 是指 PLC 在一个扫描周期内需要执行多个操作, 它采用分时扫描的方式 按顺序逐个执行,周而复始重复运行。

13、电磁接触器主要由哪几部分组成?简述电磁接触器的工作原理。

电磁接触器一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座 等几部分组成。 接触器根据电磁原理工作:当电磁线圈通电后, 线圈电流产生磁场, 使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁, 并带动触点动作,使常闭触点断开, 常开 触点闭合, 两者是联动的。 当线圈断电时, 电磁力消失, 衔铁在释放弹簧的作用下降放,使触点复原,即常开触点断开,常闭触点闭合。

14、简述可编程序控制器(PLC )的定义。

可编程控制器(PLC )是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操 作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器, 用来在其内部存储执行逻辑运算、 顺序运算、 计时、 计数和算术运算等操作的指令, 并能通过数字式或模拟式的输 入和输出, 控制各种类型的机械或生产过过程。

PLC 及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

15、简答 PLC 系统与继电接触器系统工作原理的差别。

组成器件不同;

触点数量不同;

实施控制的方法不同;

工作方式不同。

16、简答三菱 FX 2N 系列 PLC 的 STL 步进梯形指令有什么特点？

（1）转移源自动复位;

（2）允许双重输出;

（3)主控功能。

PLC案例详解子程序调用，图文并茂，太实用啦

今天我们以三菱PLC为例，学习一下什么是子程序。

一套程序可以分为主程序区，还有子程序区，中断程序区等等，主程序区的程序是无时无刻都会扫描执行的，而子程序还有中断程序就必须触发某些条件，子程序才会执行。

那么问题来了，为什么不在主程序里面，加一个常开触点，触点闭合时就执行相应的程序段，这样不是也能够达到一样的效果么？为什么要出现子程序这样的东西呢？

那是由于PLC的扫描周期引起的，PLC运行的速度，也就是扫描周期，受到I/O数量、通讯、还有程序的大小限制。单独谈论程序大小，扫描的程序越多，扫描周期越长。下面我们拿三菱FX3U-16MT这款plc做了测试。

如上图，监控PLC的2个特殊寄存器，D8011是扫描程序的最短时间，D8012是扫描程序的最长时间，底下是程序的步数，没有写程序时，扫描周期平均需要5ms，随着程序增加，扫描周期不断变长；到16000步时，平均的扫描周期达到了25ms。由此可见减少扫描程序的必要性，下面我们来看一下，子程序的具体使用方法。

这段程序分为主程序区和P0子程序两个部分，从程序第一行开始到FEND指令，这些都是主程序，FEND是主程序的结束标志。左边的P0编号到SRET子程序结束指令，这是每一段完整的子程序必有的内容。

该程序中，当M2常开触点触发CALL P0指令时，P0子程序区的程序才能够执行，这时可以触发M1常开触点，Y4线圈会导通；这时有一个需要非常注意的点，在触发Y4的时候，断开M2，也就是停下P0子程序的运行，Y4会保持输出的状态，就算这时M1断开了，Y4也保持输出。除非再次触发P0子程序检测到M1断开了，Y4才会断开。

子程序的调用除了普通的用法，还可以多层嵌套，如下图：

通过X001调用子程序P11，运行P11时，通过触发X2按钮，调用P12子程序。这样的写法最多支持5层的嵌套。

那么，子程序一般用在哪里呢？比如下面一条传送带，有很多个工艺，假如其中有一些工艺有些人需要，有一些人不需要，那么，就可以采用子程序的用法，在需要时我们就调用相应的工艺程序，不需要时，就不调用

比如下面的一个分检机构，通过前面的感应器区分大中小部件，然后把部件放到相应的箱子里面，这时候我们也可以使用子程序调用，分别把大中小部件分别写一段子程序。检测到对应的部件时就调用相应的子程序。

再比如下面这个项目，按下按钮第1、2、3下分别执行不同的控制，我们可以调用不同的子程序进行控制，这题目里面还有用到的知识点还有左循环指令，计数器、位组合元件等用法。

（本文为技成原创， 作者：陈育鑫，未经授权不得转载，违者必究！）

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