可编程控制器的基本组成
可编程控制器主要由中央处理单元、输入接口、输出接口、通信接口等部分组成，其中cpu是可编程控制器的核心，I/O部件是连接现场设备与cpu之间的接口电路，通信接口用于与编程器和上位机连接。对于整体式可编程控制器，所有部件都装在同一机壳内;对于模块式可编程控制器，各功能部件独立封装，称为模块或模板，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上。不同厂商生产的不同系列产品在每个机架上可插放的模块数是不同的，一般为3-10块。可扩展的机架数也不同，一般为2-8个机架。基本机架与扩展机架之间的距离不宜太长，一般不超过10M.。
可编程控制器各组成部分
1、中央处理单元cpu
cpu通过输入装置读入外设的状态，由用户程序去处理，并根据处理结果通过输出装置去控制外设。一般的中型可编程控制器多为双微处理器系统，一个是字处理器，它是主处理器，由它处理字节操作指令，控制系统总线，内部计数器，内部定时器，监视扫描时间，统一管理编程接口，同时协调位处理器及输入输出。另一个为位处理器，也称布尔处理器，它是从处理器，它的主要作用是处理位操作指令和在机器操作系统的管理下实现可编程控制器编程语言向机器语言转换。
cpu处理速度是指可编程控制器执行1000条基本指令所花费的时间。
2、存储器
存储器主要存放系统程序，用户程序及工作数据。
可编程控制器所用的存储器基本上由PROM，EPROM，EEPROM及RAM等组成。
3、输入/输出部件
输入/输出部件又称I/O模块。可编程控制器通过I/O接口可以检测被控对象或被控生产过程的各种参数，以这些现场数据作为可编程控制器对控对象进行控制的信息依据。同时可编程控制器又通过I/O接口将处理结果送给被控设备或工业生产过程，以实现控制。
4、编程装置和编程软件
可编程控制器是以顺序执行存储器中的程序来完成其控制功能的。
5、电源部件
可编程控制器的发展历程
1、初级阶段：从第一台PLC问世到20世纪70年代中期
由于第一代PLC是为了取代继电器的，因此，主要功能是逻辑运算和计时、计数功能。CPU由中小规模数字集成电路构成。主要产品有：MODICON公司的084，AB公司的PDQ-IL，DEC公司的PDP-14，日立公司的SCY-022等。第一阶段就采用了梯形图语言作为编程方式，尽管有些枯燥，但却形成了工厂的编程标准。
2、扩展阶段：从20世纪70年代中期到70年代末期
这一阶段可编程控制器产品的控制功能得到很大扩展。扩展的功能包括数据的传送、数据的比较和运算、模拟量的运算等功能。这一阶段的产品有MODICON的184，284，384，西门子公司的SIMATICS3系列，富士电机公司的SC系列产品。[page]
3、通信阶段：20世纪70年代末期到80年代中期
这一阶段产品与计算机通信的发展有关，形成了分布式通信网络。但是，由于各制造商各自为政，通信系统也是各有各的规范。由于在很短的时间内，PLC就已经从汽车行业迅速扩展到其它行业，作为继电器的替代品进入了食品、饮料、金属加工、制造和造纸等多个行业。其次，产品功能也得到很大的发展。同时，可靠性进一步提高。这一阶段的产品有西门子公司的SIMATICS6系列，GOULD公司的M84，884等，富士电机的MICRO和TI公司的TI530等。
4、开放阶段：从20世纪80年代中期开始
由于国际标准化组织提出了开放系统互连的参考模型OSI，使PLC在开放功能上有较大发展。主要表现为通信系统的开放，使各制造厂商的产品可以通信，通信协议开始标准化，使用户得益。此外，可编程控制器开始采用标准化软件系统，增加高级语言编程，并完成了编程语言的标准化工作。
可编程控制器原理及应用
PLC习题解答
(S7-200系列PLC)
第一章、可编程控制器概述
1-1、简述可编程的定义
答：可编程控制器是取代继电器控制线路，采用存储器程序指令完成控制而设计的装置，具有
逻辑运算、定时、计数等功能，用于开关量控制、实际能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。 87年新定义：
可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带
有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算操作。并通过数字式和模拟式的输入、输出、控制各种类型的机械或生产过程。
1-2、可编程控制器的主要特点有哪些?
答：可靠性高，PLC平均无故障时间达10万小时;控制功能强，具有数值运算、PID调节;数
据通信、中断处理，对步进电机、数控机床、工业机器人实施控制;组建灵活：随时可扩展各种功能;操作方便：三种语言(LAD、STL、FBD)编程。 1-3、可编程控制器有哪几种分类方法? 答：按I/O点数分类：
小型机I/O<256点;中型机I/O在256~1024之间;大型机I/O>1024点; 按结构分类：整体结构和模块结构; 按用途分类：有通用型和专用型。 1-4、小型PLC发展方向有哪些?
答：小型PLC向微型化和专业化方向发展：集成度更高、体积更小、质量更高更可靠、功能更
强、应用更广泛。
第二章、可编程控制器构成原理
2-1、PLC由哪几部分组成?
答：PLC由五大部分组成：①、中央处理器CPU;②、存储器;③、基本I/O接口电路;④、接口电路，即I/O扩展和通讯部分;⑤、电源(+5V、+24V的产生。 2-2、PLC的I/O接口电路有哪几种形式?
答：PLC的输入部分，有三种接口电路：①、干结点式;②直流输入式;③、交流输入式。 PLC的输出部分，有三种接口电路：①、继电器式;②、晶体管式;③、晶闸管式
Word文档
输入、输出电路均采用光电隔离形式，以便保护PLC部电路不受伤害。 2-3、PLC的主要技术指标有哪些? 答：PLC的主要技术指标如下：
①、I/O点数、一般以输入、输出端子总和给出;
②、存储容量，有系统、用户、数据三种存储器，即用户可用资源; ③、扫描速度，即扫描周期，表示PLC运算精度和运行速度;
④、可扩展性：可扩展I/O接口、模数处理、温度处理、通讯、高速处理。 ⑤、指令系统：要求指令功能丰富;
⑥、通讯功能：要与其它智能设备之间的通讯。
第三章、S7-200系列可编程控制器
3-1、S7系列PLC有哪些子系列?
答：西门子公司的S7西能系列可编程控制器有三个子系列：
①、S7-200PLC 属小型机 ②、S7-300PLC属中型机 ③、S7-400PLC 属大型机
3-2、CPU22X系列PLC有哪些型号?
答:西门子公司CPU22X系列PLC有如下型号：见表3.1 P12 ①、CPU221
②、CPU222 ③、CPU224 ④、CPU226 ⑤、CPU226X
3-3、S7-200 PLC有哪些输出方式?各适应什么类型地负载? 答：S7-200PLC输出方式有两大类：继电器输出;晶体管输出。
继电器输出可带电机类电感、电容等负载，晶体管输也可带电阻性负载。 3-4、CPU22系列PLC的用户程序下载后放在什么存储器中，掉电后是否会丢失?
答：当用户程序下载到PLC后，用户程序、CPU组态、配置、程序数据送入RAM存储区、V
寄存器和M寄存器中;下电时又自动将V寄存器和M寄存器的容拷贝到EEPROM中，永久保存，程序和数据不会丢失。
3-5、S7-200 CPU的一个机器周期分为哪几个阶段?各执行什么操作? 答： S7-200 CPU的一个机器周期分为5个阶段：
①、读输入阶段，将数字量输入的状态送入输入映像寄存器;对于模拟量输入，需经A/D
转换后送入输入映像寄存器;
②、执行程序，按梯形图(程序)顺序执行、允许对I/O量处理、响应中断。 ③、处理通信请求，PLC从通信口收/发信息; ④、CPU自诊断。检查硬件故障和I/O状态;
⑤、写输出，每个扫描周期的结尾，CPU把输出映像寄存器的容送到对应的输出点上。 3-6、S7-200 CPU有哪些工作模式?在脱机时如何改变工作模式?联机操作时，改变工作模式
Word文档
的最佳方法是什么? 答：S7-200CPU 有两种工作模式：
①、STOP(停止)，CPU停止工作，不执行程序，PC机可向PLC下载程序和系统设置;
②、RUN (运行)，运行用户程序。 脱机时改变工作模式的方法：
①、把PLC工作开关打到“RUN”位置，启动程序运行; ②、把PLC工作开关打到“STOP”位置，停止程序运行。[page]
③、把PLC工作开关打到“TERM”位置，暂停。程序暂时停止运行，由软件改变工作状态，在联机时，用STEP7-Micro/Win32 软件设置PLC工作方式，即在“PLC”菜单下，点击“RUN”，PLC运行;点击“STOP”，PLC停止运行。 3-7、S7-200 有哪几种寻址方式? 答：S7-200有三种寻址方式：
①、立即寻址：立即数在指令中以常数出现。例：JMP 20 ②、直接寻址：直接使用存储器或元件地址编号。例：LD I0.1
③、间接寻址：使用地址指针来存取存储器中的数据。例：MOVW *AC，AC0
3-8、S7-200PLC 有哪些部元器件?各元件地址分配和操作数围怎么定?
答：S7-200 PLC有13种部元器件，操作数围按元器件后带字符而定：B、字节;W、字;D、
双字。它们规定了操作数围。部元器件如下：
①、I：输入映像寄存器 I0.0-I15.7
②、Q：输出映像寄存器 Q0.0-Q15.7 ③、M：部标志寄存器 M0.0-M31.7 ④、SM：特殊标志寄存器 SM0.0-.SM179.7 ⑤、S：顺序控制寄存器 S0.0-S31.7 ⑥、V:变量寄存器 VB0-VB10239 ⑦、L：局部变量寄存器 LB0-LB63 ⑧、T：定时器 T0-T255 ⑨、C：计数器 C0-C255 ⑩、AI：模拟量输入映像寄存器 AIW0-AIW62 ⑾、AQ：模拟量输出映像寄存器 AQW0-AQW62 ⑿、AC：累加器 AC0-AC3 ⒀、HC：高速计数器 HC0-HC5
3-9、S7-200PLC有哪几种扩展模块?最大可扩展的I/O地址围是多大? 答：S7-200 PLC扩展模块有：
①、数字量扩展模块：EM221、EM222、EM223;
②、模拟量扩展模块：EM231、EM232、EM235; ③、通信模块 ：EM227; ④、现场设备扩展模块：CP243;
最左可扩展7个模块、I/O点可达128点。
3-10、梯形图程序能否转换成语句表程序?所有语句表程序能否转换成梯形图程序?
答：STEP7-Micro/Win32编程软件具有梯形图程序和语句表指令的相互转换功能，也就是梯
Word文档
形图程序能转换成语句表程序;但语句表程序中有些语句不能转换成梯形图：例：END
第四章、STEP7-Micro/Win32
编程软件的安装与使用
4-1、对变化缓慢的输入信号能否采用数字滤波?数字滤波设置的最大延时时间为多少? 答：PLC允许部分或全部主机数字输入量有选择地设置输入滤波器，对输入噪声脉冲干扰进
行抑制。最大滤波延迟时间为12.8ms(围：0.2-12.8ms)，默认延迟时间为6.4ms。对于输入信号变化缓慢或高速变化信号，一般不用数字滤波。
4-2、输入脉冲过窄时(小于一个机器扫描周期)，采用什么方法可以不丢失脉冲?
答：当数字量输入脉冲过窄、未保持到输入采样阶段的输入脉冲信号可能会丢失。为克服此
问题，需采用脉冲捕捉功能。脉冲截取后，输入状态的改变被锁存，并保持到下一次输入更新为止。(如图4-10、P40所示)
4-3、编译快捷键的功能是什么?
答：采用“编译快捷键”，会在编译后，可在显示器下方的输出窗口显示编译结果，并能明确
指出出错的网络段，可以根据出错提示对程序进行修改，然后再次编译，直至无误为止。
4-4、简述SIMATIC指令与IEC指令的设置方法。
答：SIMATIC和IEC两指令的设置方法是：拉开工具采单，打开选项目录，在弹出的对话框
中选择指令系统。例如，选择SIMATIC指令、记忆表选国际(不选SIMATIC)，即选中了西门子指令系统。选IEC1131-3也用周样方法。
4-5、简述网络段的拷贝方法
答：网络段的复制：将光标拖到网络段，按住左键不放，拖动光标或用SHIFT+上、下移动
键，选择单个或多个网络并变“黑”，然后单击“编辑\\复制”，再移动光标到所需处，再单击“粘帖”即可。
4-6、用帮助系统查找STEP7-Micro/Win32编辑软件主要支持哪些快捷键? 答：该编辑软件的快捷键支持有：
①、F4、弹出触点菜单; ②、F6、弹出线圈下拉菜单; ③、F9、弹出指令合下拉菜单。
4-7、简述系统块配置中脉冲截取位的功能，以及脉冲截取的原理。
答：在系统块界面下、点击“脉冲截取位”标签，进入脉冲捕捉功能选项，如图所示： 7 6 5 4 3 2 1 0
I0 I1 冲捕捉。
在对应选框中的某位点击一下、即该位便设置了脉冲捕捉，否则，系统默认所有点不为脉
第五章、S7-200系列PLC基本指令
5-1、写出下面梯形图程序对应的语句表指令。
免责声明：以上内容为本网站转自其它媒体，相关信息仅为传递更多信息之目的，不代表本网观点，亦不代表本网站赞同其观点或证实其内容的真实性。如稿件版权单位或个人不想在本网发布，可与本网联系，本网视情况可立即将其撤除。
