PLC复习提纲与习题.docx

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PLC复习提纲与习题

一继电接触控制部分低压电器的基本内容

1接触器、控制继电器*的功能、特点、分类

接触器的功能：

用来频繁地接通和分断交、直流主回路和大容量控制电路。

主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠压保护。

特点：

3.接触器分类及特点：

Ø交流接触器：

线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。

●交变磁通穿过铁心，产全涡流和磁滞损耗，使铁心发热。

●铁心用硅钢片冲压而成以减少铁损。

●线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上以便于散热。

●铁心端面上安装铜制的短路环，以防止交变磁通使衔铁产生强烈

振动和噪声。

●灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。

Ø直流接触器：

线圈通以直流电，主触点接通、切断直流主电路。

●不产全涡流和磁滞损耗，铁心不发热。

●铁心用整块钢制成。

●线圈制成长而薄的圆筒状。

●250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。

●灭弧装置通常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置

工作原理：

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释放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。

.常用典型接触器

空气电磁式交流接触器：

CJ20、CJ21、CJ26、CJ29、CJ35、CJ40、LC1-D、3TB、3TF等

切换电容器接触器：

CJ16、CJ19、CJ41、CJX4、LC1-D等

直流接触器：

CZ18、CZ21、CZ22、CZ0等

交流接触器型号意义说明举例：

控制继电器：

功能：

控制继电器是一种自动电器,它适用于远距离接通和分断交、直流小容量控制电路,并在电力驱动系统中供控制、保护及信号转换用

特点：

①电压继电器线圈并联在电路中，匝数多，导线细、阻抗大

　　②电流继电器线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。

③时间继电器的特点1、空气阻尼式时间继电器又称为气囊式时间继电器，它是根据空气压缩产生的阻力来进行延时的，其结构简单，价格便宜，延时范围大（0.4~180s），但延时精确度低。

2、电磁式时间继电器延时时间短（0.3~1.6s），但它结构比较简单　

分类

　　a,电磁时间继电器：

当线圈加上信号后，通过减缓电磁铁的磁场变化而后的延时的时间继电器。

　　b,电子时间继电器：

由分立元件组成的电子延时线路所构成的时间继电器，或由固体延时线路构

　　成的时间继电器。

　　c,混合式时间继电器：

由电子或固体延时线路和电磁继电器组合构成的时间继电器

④热继电器供交流电动机过载及断相保护用的继电器。

　　⑤温度继电器供各种设备作过热保护或温度控制用的继电器。

　　⑥速度继电器供电动机转速和转向变化监测的继电器。

2时间继电器图形符号表达及触点功能含义

时间继电器

按构成原理分：

电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式、数字式

按延时方式分：

通电延时型、断电延时型

时间继电器的图形符号

•

A）低压三相异步电动机各种启动控制电路b）按钮控制正反转启动电路

2）定子串电阻减压启动控制电路

2、PLC基础及应用部分

1、基础知识内容

•PLC硬件组成、外部接线、工作原理（程序执行过程）

PLC硬件组成：

1）a、电源b.中央处理单元（CPU）c、存储器　d、输入输出接口电路　e、功能模块f、通信模块

工作原理：

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。

输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。

在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。

在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。

在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。

这时，才是PLC的真正输出。

程序执行过程：

工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。

编程软元件分类、使用规则

输入/输出继电器；输入继电器编号范围：

X0~X177（128点）PLC输入接口一个接线点对应一个输入继电器，输入继电线圈只能由外部信号驱动。

在反映逻辑关系的梯形图中不出现，今出现它的接点，输入继电器的工作对象是其他软元件的线圈，如图示：

输出继电器编号范围：

Y0~Y177（128点）PLC输出接口一个接线点对应一个输出继电器，输出继电器线圈只能由程序驱动，继电器的编程使用：

X1是Y0的工作条件，时间继电器T0是Y0的的工作对象，Y0上所接负载也称是Y0的工作对象辅助继电器

通用辅助继电器：

M0~M499，（500点）作用和中间继电器类似，用于逻辑关系

中的状态存储和信号类型的变换，辅助继电器线圈只能由程序*驱动。

也有内部触点，使用如图：

*具有掉电保护的通用型辅助继电器：

M500~M1023（524点），其线圈接点具有记忆功能，即PLC外部电源停电后由机内电池为这些工作单元供电，记忆它们掉电前的状态。

应用举例如下图：

其状态用于反映电动机的转向记忆。

2、FX2系列PLC基本指基本指令

FX2的编程语言主要有梯形图及指令表，它们有一一对应关系，梯形图主要用图形符号及符号间相互关联表达控制思想，而语句则是图型符号及他们间的语句表达

令

MPS、MRD、MPP指令的应用梯形图（一层栈例）

0LDIX1

1MPS

2ANDM100

3OUTY1

4MRD

6ANDM101

7OUTY2

8MPP

9AND102

10OUTY3

梯形图（二层栈例）

MC、MCR指令的应用

v指令的梯形图

指令表程序

步序指令地址

0LDX0

1MCN0

2M100

3LDX1

4OUTY1

5LDX3

6OUTY2

7MCRN0

•基本指令重点：

例3、串联，并联电路块编程

3、常用基本环节的编程

1）、三相异步电动机单向运转控制：

启-保-停电路单元

•（a）图是PLC的输入输出接线图（说明）

•（b）图为PLC实现控制系统逻辑关系的梯形图，用机内元件组合了系统的控制逻辑关系。

工作过程分析：

2）三相异步电动机可逆运转控制：

互琐环节

•PLC端子分配及梯形图：

•

•

•

•

•分析：

在两套独立的单向控制线路基础上，增加了互锁环节。

既保证正反两个接触器不能同时接通。

在两个接触器的驱动回路中分别串入另一个接触器的常闭点（Y0回路串入Y1的常闭点）。

•提示：

在多输出梯形图中，要考虑多输出间的相互制约。

•3）两台电机分时启动电路；基本延时环节

•要求；一台启动10s后第二台启动，共同运行后一同停止。

梯形图设计顺序：

先画出两台电机独立的起-保-停电路，然后按控制要求修正。

第一台使用启动按钮启动，第二台使用定时器的常开点启动，两机均使用同一停止按钮。

然后解决定时妻工作问题。

4）定时器的延时扩展环节

、定时器接力延时：

2、定时器配合记数器延时：

*利用多个定时器延时的串联累计延时。

*利用计数器计数定时器每次延时

时间的次数累计延时。

注意：

常开点X1是电路的工作条件；常开点X2为计数器C1的复位条件

常闭点T1是定时器重复定时工作条件

4、编程实例

基本指令编程要点；1、编程中要找出符合控制要求的系统输出的工作条件，并以机内个器件的逻辑关系表现。

2、梯形图的基本模式为起-保-停电路，每个起-保-停电路一般只针对一个输出，可以是系统实际输出，也可以是中间变量。

3、梯形图编程中有一些约定成熟的基本环节，具有固定的功能，可象积木功能应用在不同地方。

例1、3电机循环起停运转控制

•要求：

三电机通过PLC的Y1、Y2、Y3控制运行，并每隔5s启动一台，各运行10s停止，并循环以上控制过程。

工作时序图如下：

Y1分析时序图：

使用步进指令的编程要点

例2、PLC完成自动台车控制

条件：

台车启动前位于导轨的中部

工艺要求：

按启动钮SB电机正转，车前进，碰SQ1后，反转后退；碰SQ2后停车，5S后再前进直到碰到SQ3后再次后退；当后退再次碰到SQ2时台车停止。

Y2找出三电机之间控制关

Y3可以看出控制逻辑和间隔5s的时间点有关；

5S5S5S5S

X0C0C1C2C3用定时器T0实现基本时间点5s延时，再用C0C1、C2、C3实现一个循环过程的各时间点延时控制，C3完成一个循环过程后对全部计数器复位功能，在此基础设绘梯形图如下：

例3.Y-△启动顺序功能图编程

综合性知识题目

1、画出时间继电器的线圈、延时打开和延时闭合触点符号

2、中间继电器与交流接触器在使用上有有什么区别

答：

继电器：

用于控制电路、电流小，没有灭弧装置，可在电量或非电量的作用下动作，有调节装置。

接触器：

用于主电路、电流大，有灭弧装置，一般只能在电压作用下动作。

3、PLC的一个循环程序扫描周期分三个阶段①（输入采样）②（用户程序执行）③（输出刷新）

4、绘出执行如下梯形图程序的工作波形

5、PLC的硬件由哪几部分组成？

6、设计出以下PLC控制电路的梯形图程序

、PLC程序设计方法

、分析控制系统的控制要求

　　熟悉被控对象的工艺要求，确定必须完成的动作及动作完成的顺序，归纳出顺序功能图。

　　2、选择适当类型的PLC

　　根据生产工艺要求，确定I/O点数和I/O点的类型（数字量、模拟量等），并列出I/O点清单。

进行内存容量的估计，适当留有余量。

根据经验，对于一般开关量控制系统，用户程序所需存储器的容量等于I/O总数乘以8；对于只有模拟量输入的控制系统，每路模拟量需要100个存储器字；对于既有模拟量输入又有模拟量输出的控制系统，每路模拟量需要200个存储器字。

确定机型时，还要结合市场情况，考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况，选定性能价格比好一些的PLC机型。

　　3、硬件设计

　　根据所选用的PLC产品，了解其使用的性能。

按随机提供的资料结合实际需求，同时考虑软件编程的情况进行外电路的设计，绘制电气控制系统原理接线图。

　　4、软件设计

（1）软件设计的主要任务是根据控制系统要求将顺序功能图转换为梯形图，在程序设计的时候最好将使用的软元件（如内部继电器、定时器、计数器等）列表，标明用途，以便于程序设计、调试和系统运行维护、检修时查阅。

（2）模拟调试。

将设计好的程序下载到PLC主单元中。

由外接信号源加入测试信号，可用按钮或小开关模拟输入信号，用指示灯模拟负载，通过各种指示灯的亮暗情况了解程序运行的情况，观察输入/输出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求，并及时修改和调整程序，直到满足设计要求为止。

　　5、现场调试

　　在模拟调试合格的前提下，将PLC与现场设备连接。

现场调试前要全面检查整个PLC控制系统，包括电源、接地线、设备连接线、I/O连线等。

在保证整个硬件连接正确无误的情况下才可送电。

将PLC的工作方式置为“RUN”。

反复调试，消除可能出现的问题。

当试运一定时间且系统运行正常后，可将程序固化在具有长久记忆功能的存储器中，做好备份。