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PLC理论题库
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3秒自动关闭窗口PLC编程常用的程序设计语言分类
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摘要: 根据PLC应用范围，程序设计语言可以组合使用，常用的程序设计语言有以下几种:(1)梯形图(LadderDiagram)程序设计语言梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。采用梯形图程序设计语言， ...
&&&&根据应用范围，程序设计语言可以组合使用，常用的程序设计语言有以下几种:&&&&&(1)&梯形图(Ladder&Diagram)程序设计语言&&&&梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。采用梯形图程序设计语言，这种程序设计语言采用因果关系来描述事件发生的条件和结果，每个梯级是一个因果关系。在梯级中，描述事件发生的条件表示在左面，事件发生的结果表示在右面。&&&&梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言，它来源于逻辑控制系统的描述。在工业过程控制领域，技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟悉。因此，由这种逻辑控制技术发展而来的梯形图受到欢迎，并得到广泛的应用。&&&&梯形图程序设计语言的特点是:&&&&·与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性;&&&&·与原有继电器逻辑控制技术相一致，易于撑握和学习;&&&&·与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是:梯形图中的能流(Power&FLow)不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，因此应用时需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别对待;&&&&·与布尔助记符程序设计语言有一一对应关系，便于相互转换和程序检查。&&&&(2)&布尔助记符(Boolean&Mnemonic)程序设计语言&&&&布尔助记符程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。布尔助记符程序设计语言与计算机中的非常相似，采用布尔助记符来表示操作功能。&&&&布尔助记符程序设计语言具有下列特点:&&&&·采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于撑握的特点;&&&&·在编程器的键盘上采用助记符表示，具有便于操作的特点，可在无计算机的场合进行编程设计;&&&&·与梯形图有一一对应关系,其特点与梯形图语言基本类同。&&&&(3)&功能表图(Sepuential&Function&Chart)程序设计语言&&&&功能表图程序设计语言是用功能表图来描述程序的一种程序设计语言。它是近年来发展起来的一种程序设计语言。采用功能表图的描述，控制系统被分为若干个子系统，从功能入手，使系统的操作具有明确的含义，便于设计人员和操作人员设计思想的沟通，便于程序的分工设计和检查调试。功能表图程序设计语言的特点是:&&&&·以功能为主线，条理清楚，便于对程序操作的理解和沟通;&&&&·对大型的程序，可分工设计，采用较为灵活的程序结构，可节省程序设计、调试时间;&&&&·常用于系统规模校大、程序关系较复杂的场合;&&&&·只有在活动步的命令和操作被执行，对活动步后的转换进行扫描，因此整个程序的扫描时间较其他程序编制的程序扫描时间要短得多。&&&&功能表图来源于佩特利(Petri)网，由于它具有图形表达方式，能比较简单清楚地描述并发系统和复杂系统的所有现象，并能对系统中存在的象死锁、不安全等反常现象进行分析和建模，在模型的基础上可以直接编程，因此得到了广泛的应用。近几年推出的可编程控制器和小型中也已提供了采用功能表图描述语言进行编程的软件。#p#分页标题#e#&&&&(4)&功能模块图(Function&Block)程序设计语言&&&&功能模块图程序设计语言是采用功能模块来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。它有若干个输入端和输出端，通过软连接的方式，分别连接到所需的其它端子，完成所需的控制运算或控制功能。功能模块可&&&&以分为不同的类型，在同一种类型中，也可能因功能参数的不同而使功能或应用范围有所差别，例如，输入端的数量、输入信号的类型等的不同使它的使用范围不同。由于采用软连接的方式进行功能模块之间及功能模块与外部端子的连接，因此控制方案的更改、信号连接的替换等操作可以很方便实现。功能模块图程序设计语言的特点是:&&&&·以功能模块为单位，从控制功能入手，使控制方案的分析和理解变得容易;&&&&·功能模块是用图形化的方法描述功能，它的直观性大大方便了设计人员的编程和组态，有较好的易操作性;&&&&·对控制规模较大、控制关系较复录的系统，由于控制功能的关系可以较清楚地表达出来，因此，编程和组态时间可以缩短，调试时间也能减少;&&&&·由于每种功能模块需要占用一定的程序内存，对功能模块的执行需要一定的执行时间，因此，这种设计语言在大中型PLC和集散控制系统的编程和组态中才被采用。&&&&(5)&结构化语句(Structured&Text)描述程序设计语言&&&&结构化语句描述程序设计语言是用结构化的描述语句来描述程序的一种程序设计语言。它是一种类似于高级语言的程序设计语言。在大中型的可编程序控制器系统中，常采用结构化语句描述程序设计语言来描述控制系统中各个变量的关系。它也被用于集散控制系统的编程和组态。&&&&结构化语句描述程序设计语言采用计算机的描述语句来描述系统中各种变量之间的运算关系，完成所需的功能或操作。大多数制造厂商采用的语句描述程序设计语言与BASIC语言、PASCAL语言或C语言等高级语言相类似，但为了应用方便，在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。&&&&&结构化程序设计语言具有下列特点:&&&&·采用高级语言进行编程，可以完成较复杂的控制运算;&&&&·需要有一定的计算机高级程序设计语言的知识和编程技巧，对编程人员的技能要求较高，普通电气人员难以完成。&&&&·直观性和易操作性等较差;&&&&·常被用于采用功能模块等其他语言较难实现的一些控制功能的实施。&&&&部分PLC的制造厂商为用户提供了简单的结构化程序设计语言，它与助记符程序设计语言相似，对程序的步数有一定的限制。同时，提供了与PLC间的接口或通信连接程序的编制方式，为用户的应用程序提供了扩展余地。
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提示： PLC的种类很多，下面按结构形式、控制规模和实现功能对PLC进行分类。 (1)按结构形式分类 按硬件的结构形式不同，PLC可分为整体式和组合式。 整体式PLC又称箱式PLC、一体式PLC，如图1 1所示的3个PLC均为整体式PLC，其外形像一个方形的箱体，这种PLC的CPU、存储器、输入输出(I/O)接口和电源等都做在一个箱体内。整体式PLC的
&&& PLC的种类很多，下面按结构形式、控制规模和实现功能对PLC进行分类。
&&& (1)按结构形式分类
&&& 按硬件的结构形式不同，PLC可分为整体式和组合式。
&&& 整体式PLC又称箱式PLC、一体式PLC，如图1 1所示的3个PLC均为整体式PLC，其外形像一个方形的箱体，这种PLC的CPU、存储器、输入输出(I/O)接口和电源等都做在一个箱体内。整体式PLC的结构简单、体积小、价格低。小型PLC -般采用整体式结构。
&&& 组合式PLC又称模块式PLC，图1-4列出了两种常见的组合式PLC。组合式PLC的电源、CPU、I/O接口等都分别做成独立的模块，称为电源模块、CPU模块和I/O模块等，在组建PLC系统时，将这样的模块安装在导轨或机架上，再用专用电缆将它们连接起来。组合式PLC配置灵活，可通过增减模块而组成不同规模的系统，安装维修方便，但价格较贵。大、中型PLC一般采用组合式结构。
&&& 图1-4&&& 组合式PLC
&&& (2)按控制规模分类
&&& I/O点数（输入／输出端子的个数）是衡量PLC控制规模重要参数，根据I/O点数多少，可将PLC分为小型、中型和大型三类。
&&& ①小型PLC。其I/O点数小于256点，采用8位或16位单CPU，用户存储器容量4K字以下。
&&& ②中型PLC。其I/O点数在256～2048点，采用双CPU，用户存储器容量2～8K。
&&& ③大型PLC。其I/O点数大于2048点，采用16位、32位多CPU，用户存储器容量8～16K
&&& (3)按功能分类
&&& 根据PLC具有的功能不同，可将PLC分为低档、中档、高档三类。
&&& ①低档PLC。它具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，有些还有少量模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。低档PLC主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。
&&& ②中档PLC。它具有低档PLC的功能外，还具有较强的模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能，有些还增设有中断控制、PID控制等功能。中档PLC适用于比较复杂控制系统。
&&&③高档PLC。它除了具有中档机的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档PLC机具有很强的通信联网功能，一般用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂控制自动化。
（责任编辑: 佚名 ）
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欧姆龙PLC的介绍及应用?
个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controlle（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：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贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字量、模拟量的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。1、CPU的构成及功能CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存储器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。对使用者来说，不必详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令，但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。2、I/O模块PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O种类有开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等。开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。3、内存内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。不同机型的PLC期内存大小也不尽相同，除主机单元的已有的内存区外，大部分机型还可根据用户具体需要加以扩展。4、电源模块PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VAC）。5、底板或机架大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。6、PLC系统的其它设备i) 编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编写程序、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。某些PLC也配有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。ii) 人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面也非常普及。iii)输入输出设备：用于永久性地存储用户数据，如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。7、PLC的通信联网如图所示，依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出&网络就是控制器&的观点说法。PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信，还未实现互操作性，IEC规定了多种现场总线标准，PLC各厂家均有采用。对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲，选择网络非常重要的。首先,网络必须是开放的，以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议和机制的前提下进行；再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准。
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