学plc编程所需要的15个基础,你知道几个?
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、从PLC 的组成来看, 除 CPU ,存储器及通信接口外,与工业现场直接有关的还有哪些接口?并说明其主要功能。
(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
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、 西门子 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;
【新手】PLC编程入门九步走,少一步你就要走弯路
大多数工程师往往容易忽略很多细节。PLC编程步骤,尤其对于新手来说,良好习惯的养成,会为你日后工作避免很多不必要的问题。
第一步:阅读产品说明书
第一步看起来很简单,但很多工程师都做不到。认为这是浪费时间,甚至只从供货方培训来了解设备。
仔细阅读说明书是编程的第一步,首先要阅读安全守则,知道哪些执行机构可能会对人身造成伤害,哪些机构间最容易发生撞击,当发生危险时如何解决,这些最致命的问题都在安全守则中,要去看。
此外,关于设备每个元件的特性,使用方法,调试方法也在说明书中,即使程序正确,如果元件没有调试好,设备一样不能工作。再有,所有的电路图、气动液压回路图、装配图也在说明书中,不去阅读它怎么知道没种元件可以做何种改造呢。
第二步:根据说明书,检查I/O
检查I/O,俗称“打点”。检查I/O的方法很多,但是一定要根据说明书提供的地址依次进行检查,在绝对安全的情况下来检查。
在检查输入点时,一般输入信号无非是各种传感器,如电容、电感、光电、压阻、超声波、磁感式和行程开关等传感器。检查这些元件比较简单,根据元件说明将工件放在工位上,或是移动执行机构检查传感器是否有信号即可。当然,不同的设备检测的方式可能不同,这要看具体情况而定了。
但是在检查输出信号时就要格外小心了。如果是电驱动产品,必须在安全情况下,尤其是保证设备不会发生撞击前提下,让执行机构的驱动器得电,检查执行机构是否能够运动。如果是液压或气动执行机构,同样在安全情况下手动使换向阀得电,从而控制执行机构。在检查输出信号时,不论执行机构的驱动方式是什么,一定要根据元件说明书,首先要保证设备和人身安全,要注意并不是所有设备的执行机构都可以通电测试的,所以有时个别的输出信号可能无法手动测试。
无论是输入还是输出装置,当传感器有信号或执行机构的驱动装置得电后,必须同时检查PLC上的I/O模块指示灯是否也点亮。很多设备中,输入输出信号是通过接线端子与PLC连接,有时接线端子的指示灯有信号 ,但不能保证由于连接导线内部断路,而PLC上相应的地址没有信号接通。这一点要特别注意。
在测量输入输出信号后,要同时将测量的地址记录下来,保证信号地址和说明书中一致。如有不同,再次测量设备地址,多次测量仍然不一致,先联系设备厂家,因为此时不能保证厂家提供的地址没有错误。
第三步:打开编程软件,进行硬件配置,将I/O地址写在符号表中
不同的PLC使用不同的编程软件。但是对于任何一种软件来说,编程前的第一步就是进行硬件组态,根据实际PLC的类型建立硬件配置及相应的通讯配置。硬件组态完成后,将之前在纸上记录下来的I/O地址写在软件的符号表中。
由于软件不同,对于符号表的定义可能不同,但一般的软件都有该功能,这一步是至关重要的。在编写符号表时,不仅要把设备输入输出的绝对地址写正确,最好再给每个地址命名并添加注释,这对后面的编程会非常方便。不需要在编程时每次都查询绝对地址,只要填写命名好的名称即可。当然,这也取决于软件是否具备此功能。
第四步:写出程序流程图
在编程之前,一定要在草稿上写出程序的流程图。一个完整的程序,应该包括主程序、停止程序、急停程序、复位程序等部分,如果软件允许,应该将各个程序按“块”的形式编写,即一个程序是一个块,最终将每个块按需求来调用即可。
PLC最擅长的就是处理顺序控制,在顺序控制中主流程是核心,一定要确保制定好的流程是正确的,要在草稿上仔细检查。如果主流程存在问题,当程序被PLC执行后,很可能发生撞击,损坏设备或对人身造成危险。
第五步:在软件中编写程序
确保主流程没有问题后,便可以在软件中编写程序了。此外,还要注意停止、急停和复位程序的正确性,尤其是停止和急停程序,这是关系到人身安全和设备安全的最重要的程序,万万不可小视。一定要保证无论在任何情况下,只要执行停止或急停程序,设备绝对不会对人身造成伤害。
第六步:调试程序
在调试程序这一步中,可以分成两个方面。
1.如果条件允许,或是你的逻辑能力超强,可以先用软件的仿真功能做测试,但是很多繁琐的程序很难用软件仿真看出程序是否正确。
2.将程序下传到PLC中进行在线的调试。如果设备不动或运行中出现异常情况,先不要去修改程序,很可能是传感器没有调试到位,如果确保传感器无误,再去修改程序。
第七步:调试完成后,再次编辑程序
在上一步的调试中,由于对程序有所修改,故必须再次整体检查或编辑一下程序,然后将最终的程序下传到PLC中。
第八步:保存程序
在这一步中,要注意一个问题,就是应该将程序保存在什么地方?PC硬盘?闪存设备?移动硬盘?当然这些都不可以,所有这些存储设备都可能感染病毒。所以,必须且只能将程序拷到光盘上。
而且还有一个问题,拷贝的程序是哪个程序?在之前我们已经将最终调试并修改完成的程序下载到PLC中,如果PLC在执行该程序时完全无误的话,就将该程序上传到PC中,将此程序拷贝到光盘中。上面的一切都是为了安全。
第九步:填写报告
完成编程后,应该填写最后的调试报告,将遇到的问题和程序的一些难点问题一一记录下来。因为长时间以后,自己也会对程序的某些技巧的地方遗忘,同时也方便其他同事能够理解你所编写的程序。
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