PLC考试重点,河南理工大学.

接触器电气图形符号及文字符号辅助常开触点主触点KM线圈辅助常闭触点热继电器电气图形符号及文字符号FR热元件常开触点常闭触点速度继电器的表示符号QFQF(1P)(3P)低压断路器(自动开关)时间继电器触头类型断电式常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电式瞬时动作延时动作常闭触点常开触点常开通电后延时闭合常闭通电后延时断开＞I＞I＜I＜I＜I电流继电器电气图形符号及文字符号欠电流线圈过电流线圈常开触点常闭触点常开触点常闭触点KAKAU＜U＞电压继电器电气图形符号及文字符号常开触点常闭触点常开触点常闭触点欠电压线圈过电压线圈KVKV刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。QQQQ(1)刀开关QS（4）按钮开关常开(动合)按钮电路符号SB常闭(动断)按钮电路符号SB复合按钮电路符号SB通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。SQ常开触头SQ常闭触头SQ复合触头符号行程开关是利用运动部件的撞击来闭合和切断控制电路的。常开触头常闭触头运动部件结构示意图闭合断开（5）行程开关点动控制：按下按钮时，电动机就得电运转；松开按钮时，电动机就断电停止运转。1、点动控制线路右图中左侧部分为主电路，三相电源静开关QF熔断器FU和接触器KM的三对主触点，街道电动机M上。主电路中流过的电流是电动机的工作电流，电流值较大。右侧部分为控制电路，按钮SB和接触器线圈KM串联而成，控制电流较小。2、连续运转控制线路3、利用万能转换开关实现正反转控制4、分析电路中的错误1.2PLC的主要性能指标和分类1.PLC的主要性能指标(1)输入/输出点数（I/O点数）(2)存储容量（字节）指用户程序存储器容量。大约：1KB~2MB。(3)扫描速度指PLC执行程序的速度。有两种表示方法执行1KB用户程序所用的时间。执行一条布尔指令所用的时间。(4)编程指令的种类和条数(5)扩展能力和功能模块种类2.PLC的分类(1)按结构形式分类一体式PLC将电源、CPU、I/O电路都集中装在一个机箱内。一般小型PLC采用这种结构。模块式PLC将PLC各部分分成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块、功能模块。一般大、中型PLC采用模块式结构。(2)按数字量I/O点数分类超小型机小型机中型机大型机超大型机≤6464~256256~20482048~8196≥81961~2KB2~4KB4~16KB16~64KB64~128KB分类I/O点数CPU存储器8位处理器8位处理器8位字处理器和位处理器16位字、位浮点处理器32位或多个16位字、位浮点处理器低档机中档机高档机具有逻辑运算、定时、计数、移位、自诊断、监控等基本功能，有的还具备AI/AO、数据传送、运算、通讯等。除上述功能，还有数制转换、子程序调用、通讯联网功能，有的还具备中断控制、PID回路控制等。除上述功能，还有较强的数据处理功能、模拟量调节、函数运算、监控、智能控制、通讯联网功能等。分类主要功能应用场合开关量控制、顺序控制、定时/计数控制、少量模拟量控制等。过程控制、位置控制等。大规模过程控制系统，构成分布式控制系统，实现全局自动化网络。(3)按功能分类1.PLC与继电器控制系统的比较PLC的梯形图与继电器控制线路图十分相似，主要原因是PLC梯形图的发明大致上沿用了继电器控制的电路元件符号，仅个别处有些不同。信号的输入/输出形式及控制功能也是相同的，但是PLC是软逻辑，继电器是硬逻辑。PLC在性能上比继电器控制逻辑优异，特别是可靠性高、设计施工周期短、调试修改方便，而且体积小、功耗低、维护方便，但价格高于继电器。1.4PLC与其它控制系统的比较单片机具有结构简单、使用方便、价格比较低等优点，一般用于数据采集和工业控制。PLC在数据采集、数据处理等方面不如单片机。PLC用于工业控制，稳定可靠，抗干扰能力强，使用方便，但单片机的通用性和适应性较强。2.可编程控制器与单片机控制的比较3.可编程控制器与个人计算机控制的比较•使用环境、程序设计、运算速度、存储容量、价格。•应用范围：微机除了用在控制领域外，还大量用于科学计算、数据处理、计算机通信等方面。PLC是专用微机控制系统，主要用于工业控制。•输入/输出：微机系统的I/O设备与主机之间采用微电联系，一般不需要电气隔离。而PLC一般控制强电设备，需要电气隔离，输入输出均用光电耦合，输出还采用继电器、可控硅或大功率晶体管进行功率放大。•系统功能：微机系统一般配有较强的系统软件和许多应用软件。而PLC一般只有简单的监控程序，能完成故障检查、用户程序的输入和修改、用户程序的执行与监视等。基于微处理器的工业控制系统1）集散控制DCS控制系统：由回路仪表控制系统发展而来，在模拟量处理、回路调节方面具有一定优势；2）可编程序控制器PLC构成的控制系统：由继电器逻辑控制系统发展而来，它在数字处理、开关量控制和顺序控制方面具有优势。3）工控计算机IPC构成的控制系统。三者相互渗透、互为补充，PLC、DCS和IPC的差别已不明显，它们都能构成复杂的分级控制，从趋势来看，三者的归宿和统一将是全分布式计算机控制系统。本章小结3.1S7-1200PLC工作模式（掌握）三种模式3.2存储器及其寻址（掌握）绝对地址表示方法3.3数据格式及数据类型（掌握）常用的几种数据类型3.4程序结构（重点）OB,FC,FB,DB3.5编程方法（掌握）线性化编程，模块化编程，结构化编程3.6编程语言（了解）3.1CPU的工作模式CPU有三种工作模式：在STOP模式下，CPU不执行任何程序，而用户可以下载项目。在STARTUP模式下，执行一次启动OB(如果存在)。在RUN模式下，重复执行扫描周期。中断事件可能会在程序循环阶段的任何点发生并进行处理。处于RUN模式下时，无法下载任何项目。在RUN模式的启动阶段，不处理任何中断事件。在STOP模式下，CPU①处理所有通信请求（如果适用）并②执行自诊断。在STOP模式下，CPU不执行用户程序，过程映像也不会自动更新。3.1CPU的工作模式上电后CPU进入STARTUP模式，进行上电诊断和系统初始化，检查到某些错误时，将禁止CPU进入RUN模式，保持在STOP。STARTUP：A复位I存储区B使用上一次RUN模式最后的值或替换值初始化输出C执行启动OBD将物理输入的状态复制到I存储器E将所有中断事件存储到要在RUN模式下处理的队列中F将过程映像输出区(Q区)的值写到物理输出3.1CPU的工作模式启动阶段结束后，进入RUN模式，CPU执行下图所示的任务：RUN①将过程映像输出区(Q区)的值写到物理输出②将物理输入的状态复制到I存储器③执行程序循环OB④处理通信请求和进行自诊断⑤在扫描周期的任何阶段处理中断和通信3.1CPU的工作模式PLC使用的物理存储器类型：RAM,ROM,FlashEPROM(简称为FEPROM)装载存储器：非易失性的存储区，用于保存用户程序（项目等）、数据和组态信息。所有的CPU都有内部的装载存储器，CPU插入存储卡后，用存储卡做装载存储器。类似于计算机的硬盘，具有断电保持功能。工作存储器：易失性，集成在CPU中的高速存取的RAM。用于在执行用户程序时存储用户项目的某些内容。CPU也会将一些项目内容从装载存储器复制到工作存储器中。类似于计算机的内存，断电时内容丢失，而在恢复供电时由CPU恢复。系统存储器：用来存储用户程序的操作数据，被划分为若干个地址区域，如过程映像输入/输出，位存储器，数据块，局部数据，I/O输入输出区域和诊断缓冲区等。使用指令可以在相应的地址区域内对数据直接进行寻址。用来防止在电源关闭时丢失数据，可以用不同方法设置变量的断电保持功能。3.2存储器及其寻址地址区说明输入过程映像I每一位对应一个数字量输入点。在每个扫描周期的开始阶段，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入映像寄存器中。CPU在本周期内不再改变本区数据。输出过程映像Q每一位对应一个数字量输出点。在每个扫描周期的最开始，CPU将输出过程映像区的数据传送给输出模块，并驱动外部负载。位存储区M用来保存控制继电器的中间操作状态或其他控制信息。数据块DB在程序执行过程中存放中间结果，或用来保存于工序或任务有关的其他数据。需要定义：全局数据块（所有程序可访问），背景数据块（制定的FB或SFB）局部数据L暂时存储器或给子程序传递参数，局部变量只能在本单元有效。I/O输入区域可以直接访问集中式和分布式输入模块I/O输出区域可以直接访问集中式和分布式输入模块3.2存储器及其寻址不管使用变量（例如，“Start”或“Stop”）还是绝对地址（例如，“I0.3”或“Q1.7”），对输入(I)或输出(Q)存储区的引用都会访问过程映像而非物理输出。要立即访问或强制用户程序中的物理（外围设备）输入或输出，请在引用后面添加“:P”（例如，“Stop:P”或“Q0.3:P”）。局部数据L：只要调用代码块，CPU就会分配要在执行块期间使用的临时或本地存储器(L)。代码块执行完毕后，CPU将重新分配本地存储器，以用于执行其它代码块。3.2存储器及其寻址存储区描述强制保持过程映像输入(I)在扫描循环开始时，从物理输入复制的输入值NoNo物理输入(I_:P)通过该区域立即读取物理输入YesNo过程映像出(Q)在扫描循环开始时，将输出值写入物理输出NoNo物理输出(Q_:P)通过该区域立即写物理输出YesNo位存储器(M)用于存储用户程序的中间运算结果或标志位NoYes临时局部存储器(L)块的临时局部数据，只能供块内部使用，只可以通过符合方式来访问NoNo数据块(DB)数据存储器与FB的参数存储器NoYes3.2存储器及其寻址变量类型符号位数取值范围常数举例位Bool11,0TRUE,FALSE或1,0字节Byte816#0016#FF16#12,16#AB字Word1616#000016#FFFF16#ABCD，16#0001双字DWord3216#0000000016#FFFFFFFF16#02468ACE字符Char816#0016#FF‘A’,‘t’,‘@’有符号字节SInt8-128127123,-123整数Int16-3276832767123,-123双整数Dint32-21474836482147483647123,-123无符号字节USInt80255123无符号整数UInt16065535123无符号双整数UDInt3204294967295123浮点数(实数)Real321.17549510-383.402823103812.45,-3.4,-1.2E+3双精度浮点数LReal642.225073858507202010-3081.79769313486231571030812345.12345-1,2E+40时间Time321T#-24d20h31m23s648msT#24d20h31m23s648msT#1d_2h_15m_30s_45ms3.3系统存储区与数据类型——基本数据类型结构简单，不带分支，一个程序包含了所有指令。所有的指令都在OB1中----每个扫描周期都要扫描执行所有的指令，不断循环执行。即使某些不用的部分代码也需要执行。因此CPU效率低，没有充分利用。需要多次执行相同或类似的操作，需要重复编写相同或类似的程序。程序结构不清晰----管理和测试不便大型程序编写时避免采用线性化编程线性化编程模块化程序根据功能分为不同的逻辑块。在OB1中可根据条件决定块的调用和执行；特点是控制任务被分成不同的块，易于团队分工合作同时编程，调试方便；不同的程序块只有在需要时OB1才去调用，因此每次循环中不是所有的块都执行，CPU利用效率高。模块化编程中，被调用快和调用快之间没有数据交换。3.4编程方法结构化编程将过程要求类似的或相关的任务归类，形成通用的解决方案，在相应的程序块中解决。可以在OB1中或其他程序块中调用；该程序块编程时采用形式参数，可以通过不用的实际参数调用相同的