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2-3PLC的硬件由哪几部分组成？
各有什么作用？
PLC主要有哪些外部设备？
PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源等部分组成。
其中CPU是PLC的核心，按照系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进行工作；
存储器主要用来存放系统程序、用户程序及工作数据；
输入单元和输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控对象进行控制的依据，同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的；
通信接口用于与监视器、打印机、其它PLC、编程器、上位机等外设连接；
扩展接口用于连接扩展单元；
PLC配有开关电源，以供内部电路使用。
PLC主要的外部设备很多，如：
EPROM写入器、外存储器、人机接口装置等。
EPROM写入器是用来将用户程序固化到EPROM存储器中；
外存储器主要是用外部的磁带、磁盘及用半导体存储器做成的存储盒等来存储PLC的用户程序；
人机接口装置是用来实现操作人员与PLC控制系统的对话。
2-4PLC的软件由哪几部分组成？
PLC的软件主要由系统程序和用户程序组成。
系统程序由PLC制造厂商设计编写，并存入PLC的系统存储器中，用户不能直接读写与更改，系统程序一般包括系统诊断程序、输入处理程序、编译程序、信息传送程序、监控程序等；
PLC的用户程序是用户利用PLC的编程语言，根据控制要求编制的程序，用以实现控制目的。
2-5PLC主要的编程语言有哪几种？
各有什么特点？
PLC编程语言主要由两大类：
一是采用字符表达方式的编程语言，二是采用图形符号表达方式的编程语言。
常见的PLC编程语言主要由：
1）梯形图语言：
以图形方式表达触点和线圈以及特殊指令块的梯级。
2）语句表语言：
类似于汇编程序的助记符编程表达方式。
3）逻辑图语言：
类似于数字逻辑电路结构的编程语言，由与门、或门、非门、定时器、计数器、触发器等逻辑符号组成。
4）功能表图语言：
又称状态转移图语言，它不仅仅是一种语言，更是一种组织控制程序的图形化方式，对于顺序控制系统特别适用。
5）高级语言：
为了争抢PLC的运算、数据处理及通信等功能，特别是大型PLC，可采用高级语言，如BASIC、C、PASCAL语言等。
2-6PLC开关量输出接口按输出开关器件的种类不同，有哪几种形式？
PLC开关量输出接口按输出开关器件的种类不同，主要有三种类型：
继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出。
继电器输出接口可驱动交流或直流负载，但其响应时间长，动作频率低；
晶体管输出和双向晶闸管输出接口的响应速度快，动作频率高，但晶体管输出只能用于驱动直流负载，而双向晶闸管输出只能用于驱动交流负载。
2-7PLC采用什么样的工作方式？
有何特点？
PLC采用扫描工作方式（串行工作方式），特点是当需要执行众多操作时，CPU不可能同时去执行多个操作，只能按分时操作方式，每一次执行一个操作，按顺序逐个执行，其执行用户程序的过程为：
从第一条程序开始扫描，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行用户程序，直到程序结束。
然后再从头开始扫描执行，并周而复始地重复进行。
2-8什么是PLC的扫描周期？
其扫描过程分为哪几个阶段，各阶段完成什么任务？
整个程序扫描过程执行一遍所需要的时间，称为一个扫描周期。
整个扫描工作过程包括内部处理、通信服务、输入采样、程序执行、输出刷新五个阶段。
1）内部处理阶段：
进行PLC自检，检查内部硬件是否正常，对监视定时器（WDT）复位以及完成其它一些内部处理工作；
2）通信服务阶段：
PLC与其它智能装置实现通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容等；
3）输入采样阶段：
PLC以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采样，并存入输入映像寄存器中，此时输入映像寄存器被刷新；
4）程序执行阶段：
PLC对程序按顺序进行扫描执行，若程序用梯形图表示，则总是按先上后下，先左后右的顺序执行；
5）输出刷新阶段：
PLC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，并通过一定方式输出，驱动外部负载。
2-9PLC扫描过程中输入映像寄存器和元件映像寄存器各起什么作用？
PLC扫描过程中，输入映像寄存器的作用是在输入采样阶段，存储所有输入端的输入状态；
元件映像寄存器则是在程序执行阶段存储PLC用户程序运算的结果，其内容会随程序执行的过程而变化，在输出刷新阶段将与输出有关的状态转存到输出锁存器中。
2-10什么是PLC的输入/输出滞后现象？
造成这种现象的主要原因是什么？
可采取哪些措施减少输入/输出滞后时间？
当PLC的输入端输入信号发生变化到PLC输出端对该输入变化做出反应，需要一段时间，这种现象称为PLC输入/输出响应滞后。
造成这种现象的原因不仅是由于PLC扫描工作方式造成，更主要是PLC输入接口的滤波环节带来的输入延迟，以及输出接口中驱动部件的动作时间带来的输出延迟，同时还与程序设计有关。
为了减少输入/输出滞后时间，可以采用定期采样、定期输出、快速响应模块、高速计数模块以及中断处理、智能I/O接口等措施。
2-11PLC是如何分类的？
按结构形式不同，PLC可分为哪几类？
PLC产品种类繁多，对PLC的分类，通常根据其结构形式的不同、功能的差异和I/O点数的多少等进行大致分类。
按结构形式不同，可将PLC分为整体式、模块式和叠装式。
1）整体式PLC：
将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。
整体式PLC由不同I/O点数的基本单元（又称主机）和扩展单元组成。
基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口，以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等。
扩展单元内只有I/O和电源等，没有CPU。
基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。
整体式PLC一般还可配备特殊功能单元，如模拟量单元、位置控制单元等，使其功能得以扩展。
小型PLC一般采用这种整体式结构。
2）模块式PLC：
将PLC各组成部分分别做成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。
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。
这种模块式PLC的特点是配置灵活，可根据需要选配不同模块组成一个系统，而且装配方便，便于扩展和维修。
大、中型PLC一般采用模块式结构。
3）叠装式PLC：
还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来。
叠装式PLC其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进行联接，并且各模块可以一层层地叠装。
这样，不但系统可以灵活配置，还可做得体积小巧。
2-12PLC有什么特点？
为什么PLC具有高可靠性？
PLC主要特点如下：
1）可靠性高、抗干扰能力强；
2）编程简单、使用方便；
3）功能完善、通用性强；
4）设计安装简单、维护方便；
5）体积小、重量轻、能耗低。
PLC具有高可靠性，主要是它采用了一系列硬件和软件抗干扰措施：
1）硬件方面：
I/O接口采用采用光电隔离，有效地抑制了外部干扰源的影响；
对供电电源及线路采用多种形式的滤波，从而消除或抑制了高频干扰；
对CPU等重要部件采用良好的导电、导磁材料进行屏蔽，以减少空间电磁干扰；
对有些模块设置了联锁保护、自诊断电路等。
2）软件方面：
采用扫描工作方式，减少了外界的干扰；
设有故障检测和自诊断程序，能对系统硬件电路等故障实现检测和判断；
当由干扰引起故障时，能立即将当前重要信息加以封存，禁止任何不稳定的读写操作，一旦正常后，便可恢复到故障发生前的状态，继续原来的工作。
2-13PLC主要性能指标有哪些？
各指标的意义是什么？
PLC主要性能指标有：
1）存储容量：
用户程序存储器的容量。
2）I/O点数：
PLC可以接受的输入信号和输出信号的总和。
3）扫描速度：
PLC执行用户程序的速度。
4）指令的功能与数量：
编程指令的功能越强、数量越多，PLC的处理能力和控制能力也越强，用户编程也越简单方便，越容易完成复杂的控制任务。
5）内部元件的种类和数量：
元件的种类和数量越多，表示PLC的存储和处理各种信息的能力越强。
6）特殊功能单元：
特殊功能单元种类越多，功能越来越强，使得PLC控制功能日益扩大。
7）可扩展能力：
PLC可扩展能力包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能模块的扩展等。
2-14PLC控制与电气控制比较，有何不同？
PLC控制与电气控制比较，不同之处主要在以下几方面：
1）从控制方式上看，电气控制主要采用硬件接线方式，触点数量有限，控制系统灵活性和可扩展性受到限制；
而PLC控制主要采用软接线方式，其控制逻辑以程序的方式存放在存储器中，系统功能可通过改变程序来实现，其“软继电器”的触点数量无限，PLC系统的灵活性和可扩展性好。
2）从工作方式上看，电气控制采用并行工作方式，而PLC采用扫描（串行）工作方式。
3）从控制速度上看，电气控制工作频率低，触点还会出现抖动，而PLC控制速度快，不会出现触点抖动的问题。
4）从定时和计数控制上看，电气控制容易受环境影响，定时精度不高，而PLC控制精度高，定时范围宽，修改方便，且不受环境影响。
5）从可靠性和可维护性上看，电气控制可靠性和可维护性较差，而PLC控制寿命长，可靠性高，且具有自诊断功能，现场调试和维护方便。
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