《可编程序控制器的编程方法与工程应用习题集.doc

可编程序控制器的编程方法与工程应用习题集 第一章 概述 1.1 简述可编程控制器的定义 答：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，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输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 定义表明了可编程控制器的本质特征、功能、设计原则、适应环境。 1.2 可编程控制器的主要特点有哪些？ 答：主要有7个特点。 （1）编程方法简单易学。 梯形图是使用最多的可编程控制器的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理相似；梯形图语言形象直观，易学易懂。（梯形图的两个特征） 梯形图语言实际上是一种面向用户的高级语言，可编程控制器在执行梯形图程序时，用解释程序将它翻译成汇编语言后执行。与直接用汇编语言编写的程序相比，它的执行时间要长些，由于可编程控制器的运算速度不断提高，对于一般的控制设备来说，执行速度完全满足要求。（可编程控制器的程序执行过程与特点） （2）功能强，性价比高 一台小型可编程控制器内部有成百上千个内部继电器，几十到几百个定时器和计数器，几十个特殊继电器，功能很强大，可以实现非常复杂的控制功能；一台可编程控制器可以控制几台设备，还可以联网通信。实现分散控制、集中管理。（功能强大） （3）配件配套齐全，用户使用方便，适应性强 可编程控制器已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。可编程控制器的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线，可编程控制器有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。（配套齐全，使用方便） 硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。（适应性） （4）无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强 传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。触点和接线多，难免接触不良，容易出故障。可编程控制器用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，剩下少量的与输入和输出有关的接线，一般为继电器控制系统的1/10 – 1/100，接触不良造成的故障率大大减低。（无触点免配线的优势） 可编程控制器采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，如滤波、隔离、屏蔽、自诊断、自恢复等。有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，可编程控制器已被广大用户认为是最可靠的工业控制设备之一。（抗干扰措施，可靠性指标） （5）系统的设计、安装、调试工作量小 可编程控制器用软件功能取代继电器控制系统中的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。（以软代硬的优势） 对于复杂的控制系统，梯形图设计所花的时间远远少于继电器电路花的时间。 可编程控制器的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，输出信号的状态可以观察控制器上的发光二极管，测试好后再将可编程控制器安装在现场调试，调试过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，调试的时间比继电器少得多。 （6）维修工作量小，维修方便 可编程控制器的故障很低，并且有完善的自诊断和显示功能。可编程控制器或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据可编程控制器上的发光二极管或编程器提供的信息迅速查明故障原因，排出故障。 （7）体积小，能耗低 可编程控制器的使用，减少大量的中间继电器和时间继电器，可将开关柜的体积缩小到原来的1/2-1/10。能耗也大大降低。 1.3 与一般的计算机控制系统相比，可编程控制器有哪些优势？ 答： 1.4 与一般的继电器控制系统相比，可编程控制器有哪些优势？ 答： 1.5 可编程控制器可以用在哪些领域？ 答：主要应用领域有5个。 （1）开关量逻辑控制 可编程控制器具有与、或、非等逻辑指令，可以实现接触点和电路的串、并联，代替继电器进行组合逻辑、定时控制与顺序逻辑控制。开关量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动生产线，如机床电气控制、冲压机械、铸造机械、运输带、包装机械、电梯的控制，化工系统中各种泵和电磁阀的控制，冶金系统的高炉上料系统、轧机、连铸机、飞剪的控制。 （2）运动控制 可编程控制器使用专用的运动控制模块，对直线或圆周运动的位置、速度、加速度进行控制，可实现单轴/双轴/3轴位置控制，使运动控制与顺序控制功能有机结合在一起，可编程控制器的运动控制功能广泛用于各种机械，如金属切削机床、金属成形机床、装配机械、