PLC自动化控制学习的15个基础知识点，搞自动化PLC的都懂

大家都知道，工业生产和科技的发展都离不开PLC的自动化控制，PLC可以广义的理解为：集中的继电器延伸控制柜，实际的生产应用中，PLC大大的节省了工业控制的成本，加强了设备的集中管理和自动控制，想要学好PLC，首先PLC的基础需要扎实。

1、从PLC的组成来看，除CPU，存储器及通信接口外,与工业现场直接有关的还有哪些接口?并说明其主要功能。

1）输入接口:接受被控设备的信号,并通过光电耦合器件和输入电路驱动内部电路接通或断开。

2）输出接口:程序的执行结果通过输出接口的光电耦合器件和输出组件(继电器、 晶闸管、晶体管)输出,控制外部负载的接通或断开。

2、PLC的基本单元由哪几个部分组成?各起什么作用?

1）CPU：PLC的核心部件,指挥PLC进行各种工作。如接受用户程序和数据、诊断、执行执行程序等;

2）存储器:存储系统和用户的程序和数据;

3）I/O接口:PLC与工业生产现场被控对象之间的连接部件,用来接受被控设备的信号和输出程序的执行结果;

4）通信接口:通过通信接口与监视器、打印机等其他设备进行信息交换;

5）电源。

3、PLC开关量输出接口有哪几种类型?各有什么特点?

晶闸管输出型:一般情况下，只能带交流负载,响应速度快,动作频率高;

晶体管输出型:一般情况下，只能带直流负载,响应速度快,动作频率高;

继电器输出型:一般情况下，可带交、直流负载,但其响应时间长,动作频率低。

4、按结构型式分,PLC有哪几种类型?各有什么特点?

1）整体式:将CPU、电源、I/O部件都集中在一个机箱内,结构紧凑、价格低，一般小型PLC采用这种结构;

2）模块式:将PLC的各个部分分成若干个单独的模块,可根据需要选配不同模块组成一个系统,具有配置灵活、方便扩展和维修的特点,一般中、大型PLC采用这种结构。模块式PLC由框架或基板和各种模块组成,模块装在框架或基板的插座上。

3）叠装式：结合了整体式和模块式的特点,叠装式PLC的CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块,但它们之间是靠电缆连接,使得系统不仅配置灵活而且体积小巧。

5、什么叫PLC的扫描周期?它主要受什么影响?

PLC的扫描过程包含内部处理、通信服务、输入处理、程序执行、输出处理五个阶段,这五个阶段扫描一次所需的时间称为扫描周期。

扫描周期与CPU运行速度、PLC硬件配置和用户程序长短有关。

6、PLC采用什么方式执行用户程序?用户程序执行过程包括哪些阶段?

PLC采用循环扫描的方式执行用户程序,用户程序的执行过程包括输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。

7、PLC控制系统与继电器控制系统相比,具有哪些优点?

1）控制方法上:PLC采用程序方式实现控制,容易改变或增加控制要求,且PLC的触点无限;

2）工作方式上:PLC采用串行工作方式,提高系统的抗干扰能力;

3）控制速度上:PLC的触点实际上是触发器,指令执行的时间在微秒级;

4）定时和计数上:PLC采用半导体集成电路作定时器,时钟脉冲由晶振提供,延时精度高,范围宽。PLC具有继电器系统不具备的计数功能;

5）可靠性和可维护性上:PLC采用微电子技术,可靠性高,所具有的自检功能能及时查出。

8、PLC为什么会产生输出响应滞后现象?如何提高I/O响应速度?

因为PLC采用集中采样、集中输出的循环扫描工作方式,输入端的状态只在每个扫描周期的输入采样阶段才能被读入,而程序的执行结果只在输出刷新阶段才被送出;其次PLC的输入、输出延延迟,用户程序的长度等均能引起输出响应滞后。

要提高I/O响入采样、输出刷新,或直接输入采样、输出刷新,以及中断输入输出和智能化I/O接口等多种方式。

9、西门子系列PLC内部软继电器有哪几种?

输入继电器、输出继电器、辅助继电器、状态寄存器、定时器、计数器、数据寄存器。

10、如何选择PLC?

1）机型选择:应从结构形式、安装方式、功能要求、响应速度、可靠性要求、机型统一等几个方面考虑;

2）容量选择:应从I/O点数、用户存储容量两个方面考虑;

3）I/O模块选择:包括开关量和模拟量I/O模块选择,以及特殊功能模块的选择;

4）电源模块及编程器等其它设备的选择。

11、简单叙述PLC集中采样、集中输出工作方式的特点,采用这种工作方式具有哪些优、缺点?

集中采样:在一个扫描周期内,对输入状态的采样只在输入采样阶段进行,当进入程序执行阶段后输入端将被封锁。

集中输出:在一个扫描周期内,只有在输出刷新阶段才将输出映像寄存器中与输出有关的状态转存到输出锁存器中,对输出接口进行刷新,在其他阶段输出状态一直保存在输出映像寄存器中。采用这种工作方式可提高系统的抗干扰能力,增强系统的可靠性,但会引起PLC输入/输出响应的滞后。

12、PLC采用什么样的工作方式?有何特点?

PLC采用集中采样、集中输出、循环扫描的工作方式。

特点:集中采样是指在一个扫描周期内,PLC对输入状态的采样只在输入采样阶段进行,当进入程序执行阶段后输入端将被封锁。

集中输出是指在一个扫描周期内,PLC只在输出刷新阶段才将输出映像寄存器中与输出有关的状态转存到输出锁存器中,对输出接口进行刷新,在其他阶段输出状态一直保存在输出映像寄存器中。

循环扫描是指PLC在一个扫描周期内需要执行多个操作,它采用分时扫描的方式按顺序逐个执行,周而复始重复运行。

13、电磁接触器主要由哪几部分组成?简述电磁接触器的工作原理。

电磁接触器一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几部分组成。接触器根据电磁原理工作:当电磁线圈通电后,线圈电流产生磁场,使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁,并带动触点动作,使常闭触点断开,常开触点闭合,两者是联动的。当线圈断电时,电磁力消失,衔铁在释放弹簧的作用下降放,使触点复原,即常开触点断开,常闭触点闭合。

14、简述可编程序控制器(PLC)的定义。

可编程控制器(PLC)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过过程。

PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

15、简答PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别。

组成器件不同;

触点数量不同;

实施控制的方法不同。

智能制造和自动化的区别，你真的知道吗？

随着目前美国、德国、英国、日本等国家制造业正不断地加快向数字化、智能化时代发展，智能制造对制造业竞争力的影响也越来越大；因此，我国也将智能制造 作为《中国制造2025》的主攻方向；并且在“中国制造2025”规划中，指出智能制造是未来制造业发展的重大趋势和核心内容，也是解决我国制造业由大变强的根本路径；智能制造不仅决定了未来制造业的竞争格局，更是整个制造业重塑的核心和关键。

显然智能制造已成为当今世界各国技术创新和经济发展竞争的焦点；从大家提及的自动化、自动化生产单元、自动化生产线、无人车间、黑灯生产、以及所谓的“机器换人”等话题都会指向智能制造，似乎自动化不提及智能制造就不与时俱进了，但这种理解显然是一种以偏概全的说法，因为自动化并不等于智能制造。我们一起来了解智能制造和自动化的区别到底是什么吧！

首先，自动化是指机器设备、系统或生产、管理过程过程在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现重复性的复现和执行预期的目标的过程 。

然而，智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造 ；智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术、智能技术与装备制造技术的深度融合与集成；智能制造把制造自动化的概念更新，并扩展到柔性化、智能化和高度集成化 。

从我国制造业角度而言，经过长期的积累和发展，并且随着人口红利期的终结；我们对比出在过去的自动化主要针对批量生产；而在智能制造的时代，产品更新换代速度快、批量小、个性化定制等，这与大批量生产相比，生产组织高度复杂、质量控制难度大增，人工物料成本显著升高，这些相关的新问题必须被迅速感知、及时处理；这时，智能制造的相关技术，如传感技术、测试技术、信息技术、数控技术、数据库技术、数据采集与处理技术、互联网技术、人工智能技术、生产管理等与产品生产全生命周期相关的先进技术 就成为了制造业变革创新的新希望。

其二从技术上看，我国在过去的自动化产线上，人们一般试图把生产的“边界”尽量固定下来、通过抑制干扰来保证质量、成本和效率；而在现在的智能制造的生产线上，更强调出现问题及时应对这些干扰，因为无论如何，制造业都希望在生产制造上受到不必要的干扰尽量地少、时间和资源的浪费尽量地少；这样，制造商在生产管理上才能尽可能简单、尽可能高效；智能制造可以推动创新主体的高效互动 、产品的快速迭代 、模式的深刻变革 、用户的组织参与，并激发全社会的活力、提高创新资源、缩短技术商业化周期 ；同时智能制造也是自动化的延伸和发展 。

最后如果说，自动化是为了满足批量生产为目的的话；智能制造与自动化相对比其中一个重要差别就是，信息的来源和协同的范围扩大了；因为在传统自动化生产中，对象往往是机器级别的，但是对于智能制造的理解，现在这是车间、工厂、企业、供应链、乃至全球。

目前智能制造主要将重点放在智能制造技术 及智能制造装备产业 发展方面，而智能制造是将智能制造技术应贯穿于产品的工业设计、生产、管理和服务的制造活动全过程，不仅包括智能制造装备还包括智能制造服务 ；制造业实现制造生产的智能化，不仅加快企业升级改革的互联网道路，实现数字化工厂 ，同时还能结合现有的科技，不断的应用到企业的生产制造中，实现智能生产制造，加强企业的市场竞争力。

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