PLC原理及应用 教学课件 李长久 第2章 习题及答案.pdfVIP

第 2 章 习题及答案 1．简述 PLC 的定义。 PLC 是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。它采 用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数 和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机 械的生产过程。而有关的外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体、易于扩 充其功能的原则设计。 2．PLC 有哪些特点？ 1．可靠性高、抗干扰能力强 2．功能强、应用面广 3．使用方便、适应性强 4．编程方便易学 5．系统设计、安装、调试工作量少 6．维修方便 7．体积小、重量轻、能耗低 3．PLC 与一般的计算机控制比较有哪些优点？ （1）PLC 系统采用功能模块的结构形式，可进行单元组合。在硬件和软件上的 这种结构，使 PLC 系统对环境的适应性增强。而计算机控制系统的组合性较差。 （2）PLC 系统采用扫描方式工作，有利于顺序逻辑控制的实施，各个逻辑元素 状态的先后次序对时间的对应关系较明确，此外，扫描周期也较一致。而计算机控 制系统按用户程序指令，以中断方式工作。 （3）PLC 系统是分散的自治系统，它可以作为下位机完成分散的控制功能，比 起直接计算机的集中控制有质的飞跃。 （4）适应恶劣工业应用环境。构成 PLC 的元器件进行了严格的筛选和简化，排 除了因元器件问题而造成的故障。PLC 系统在使用中发生的故障一般是由于 PLC 的 外部开关、传感器和执行机构引起的，而非 PLC 本身引起的。在恶劣环境下的可靠 性正是 PLC 存在的意义。工业用微机的耐环境水平无论是在硬件还是在软件上都无 法和 PLC 相比。 另外，PLC 程序设计简单，易学易懂易维护，更适合工程技术人员。 4．PLC 与继电接触器控制比较有哪些优点？ （1）灵活性和扩展性 继电接触器控制系统是由继电器等低压电器采用硬件接 线实现的，连线多而复杂，且由于继电器触点数目有限，其灵活性和扩展性差；PLC 系统是由软件和硬件组成的，通过编程来实现要求的功能，要改变控制功能，只需 改变程序即可，故也称“软接线”，外围连线少，体积小，其软继电器的触点理论上 可使用无限次，因此其灵活性和扩展性极佳。 （2）可靠性和可维护性 继电接触器控制系统有大量的机械触点，其接通断开 会受到电弧的损坏和机械磨损，接线多，寿命短，可靠性和可维护性差；PLC 系统 采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，寿命长，并且具 有自检和监测功能，方便了现场的调试和维护。 （3）控制速度和稳定性 继电接触器控制系统是依靠触点的机械动作实现控制， 其工作频率低，触点的开合动作一般在几十毫秒，机械触点还会出现抖动现象；PLC 系统由程序指令控制半导体电路来实现，速度极快，一般一条用户指令的执行时间 在微秒级。PLC 内部还有严格的同步，不会出现抖动现象。 （4）延时的可调性与精度 继电接触器控制系统靠时间继电器的滞后动作实现 延时控制，精度不高，易受环境温度和湿度的影响，调整时间困难；PLC 系统用半 导体集成电路作定时器，时基脉冲由晶体振荡器产生，不受环境影响，精度高，可 根据需要设定定时值，定时精度小于 10ms。 （5）设计与施工 用继电接触器实现一项控制工程，其设计、施工、调试必须 依次进行，周期长修改困难，工程越大这一问题就越突出；用 PLC 完成一项控制工 程，在系统设计完成以后，现场施工与控制程序的设计可以同时进行，周期短，调 试和修改都很方便。 （6）系统价格 继电接触器单件价格便宜，PLC 价格较高，但若将维护、故障 造成的损失等因素一并考虑，使用 PLC 系统相对来讲更便宜。 5．PLC 可以用在哪些领域？ PLC 应用的领域已覆盖了所有工业企业。其应用范围大致可归纳为以下几种： （1）开关量逻辑控制 这是 PLC 最基本、最广泛的应用领域。PLC 的输入和输 出信号都是通/断的开关信号，对控制的输入、输出点数可以不受限制，从十几个到 成千上万个点，可以通过扩展实现。在开关量逻辑控制中，它取代传统的继电接触 器控制系统，实现逻辑控制、顺序控制。用 PLC 进行开关量控制遍及许多行业，如 机床电气控制、电梯运行控制、冶金系统的高炉上料、汽车装配线、啤酒灌装生产 线等。