国防《液压与气压传动》教学资料包 习题答案 第8章xt

第八章

8-1

答：为适应工业环境使用，与一般控制装置相比较，PLC有以下一些特点：高可靠性；较好的灵活性；便于改进和修正；节点利用率提高；丰富的I/O接口；模拟调试；对现场进行微观监视；梯形图及布尔代数图并用；体积小、质量轻、功耗低；编程简单、使用方便。

8-2

答：小型化、低成本；系列化、标准化和模块化；高速化、大容量化和高性能化；网络化。

8-3

答：PLC的基本组成主要有以下部件：中央处理单元（CPU）——控制核心；存储器——主要存放系统程序、用户程序及工作数据；输入/输出部件（I/O）——CPU与现场设备连接的桥梁；电源模块——为PLC内部电路提供能源；通信处理模块——负责扩展CPU的通信能力；接口模块——提高PLC系统的扩展能力；功能模块——负责实现CPU不能实现的特殊功能。

8-4

答：PLC的工作过程一般可分为三个主要阶段：输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。

（1）输入采样阶段：PLC以扫描工作方式，按顺序将所有信号读入到映像寄存器中，这一过程称为采样。在整个工作周期内，这个采样结果的内容不会改变，而且这个采样结果将在PLC程序执行阶段被使用。

（2）程序执行阶段：PLC按顺序对程序进行扫描，即从上到下，从左到右地扫描每条指令，并从输入映像寄存器中获得所需的数据进行运算、处理，再将程序执行结果写入输出映像寄存器。这个结果在程序执行期间可能发生变化，但这个结果在整个程序未执行完毕之前不会送到输出端口上。

（3）输出刷新阶段：在执行完用户所有程序后，PLC将输出映像寄存器中的内容送入输出锁存器，以驱动用户设备。

8-5

答：可编程控制器的主要技术指标有：输入/输出点数；存储器容量；扫描速度；指令功能；编程语言。

8-6

答：常用编程语言：梯形图；语句表；功能块图/逻辑功能图；结构化语句；顺序功能图。

8-7

答：梯形图程序设计的特点：

（1）与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；

（2）与传统的电器控制技术相一致，易于撑握和学习；

（3）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。

8-8

答：（1）最大限度地满足被控对象的控制要求。设计前，应深入现场进行调查研究，搜集资料，并与相关部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟定控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。

（2）在保证控制系统安全、可靠的前提下，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便，且满足控制要求。

（3）考虑到生产的发展，工艺改进及系统扩充，在选择PLC的CPU模板及I/O模板时，应适当留有余量。

8-9

答：（1）确定PLC控制系统的运行方式及控制方式。PLC可构成各种各样的控制系统，如单机控制系统、集中控制系统等。在进行PLC控制系统设计时，要确定该系统的构成形式。

（2）选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关和传感器等）、输出设备（继电器、接触器和信号灯等）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机和电磁阀等）。

（3）选择PLC。PLC是控制系统的核心部件，选择PLC应包括对其机型、容量、I/O模块、电源模块等的选择。

（4）分配I/O点数，设计I/O连接图。

（5）设计PLC控制系统的程序。PLC控制系统的程序是整个系统的工作软件，是保证系统正常、安全、可靠工作的关键。

（6）编制PLC控制系统的技术文件。PLC控制系统的技术文件包括说明书、电气原理图及电气元件明细表、I/O连接图、I/O地址分配表和控制软件。

8-10

答：（1）根据生产的工艺过程分析控制要求，如需要完成的动作（动作顺序、动作条件、必须的保护和联锁等）、操作方式（手动、自动、连续、单周期、单步等）。

（2）根据控制要求确定系统控制方案。

（3）根据系统构成方案和工艺要求确定系统运行方式。

（4）根据系统控制和运行方式确定用户I/O设备，据此确定PLC的I/O点数。

（5）选择PLC。分配PLC的I/O点，设计I/O连接图。

（6）进行PLC的程序设计，同时可进行控制台（柜）的设计和现场连线。

（7）联机调试。如不满足要求，再返回修改程序或检查接线，直到满足要求为止。

（8）编制技术文件。

（9）交付使用。