15个经典PLC基础知识节省工业控制成本

从事电力运行的人都知道，工业生产和科技发展都离不开PLC的自动控制。PLC可以广义理解为:集中继电器延伸控制柜。在实际生产应用中，PLC大大节约了工业控制的成本，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。

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从PLC的组成来看，除了CPU、内存、通讯接口，还有哪些接口是直接与工业领域相关的？并解释其主要功能。

(1)输入接口:接收被控设备的信号，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元件(继电器、晶闸管、晶体管)输出，控制外部负载的接通或断开。

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PLC的基本单元有哪些？各自的作用是什么？

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

(2)内存:存储系统和用户的程序和数据；

(3)I/O接口:工业生产现场中PLC与被控对象的连接部分，用于接收被控设备的信号，输出程序的执行结果；

(4)通信接口:通过通信接口与显示器、打印机等设备交换信息；

(5)电源。

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PLC开关输出接口有哪些类型？各有什么特点？

晶闸管输出型:正常情况下只能带交流负载，响应速度快，工作频率高；

晶体管输出型:一般情况下只能承载DC负载，响应速度快，工作频率高；

继电器输出型:正常情况下可带交流和DC负载，但响应时间长，工作频率低。

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根据结构，PLC有哪些类型？各有什么特点？

(1)一体式:CPU、电源、I/O元件全部集中在一个机箱内，结构紧凑，价格低廉。一般小型PLC采用这种结构；

(2)模块化型:PLC的每一部分都被分成若干个独立的模块，可以根据需要选择不同的模块组成系统，其特点是配置灵活，扩展和维护方便。一般中大型PLC都采用这种结构。模块化PLC由一个框架或基板和各种模块组成，这些模块安装在框架或基板的插座上。

(3)堆叠式:结合集成化和模块化的特点，堆叠式PLC的CPU、电源和I/O接口是独立的模块，但通过电缆连接，使得系统不仅配置灵活，而且体积小。

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PLC的扫描周期是多少？主要受什么影响？

PLC的扫描过程包括内部处理、通信服务、输入处理、程序执行和输出处理五个阶段，这五个阶段中每一个阶段所需的时间称为扫描周期。

扫描周期与CPU的运行速度、PLC的硬件配置、用户程序的长度有关。

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PLC如何执行用户程序？用户的程序执行涉及哪些阶段？

PLC通过循环扫描来执行用户程序。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。

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PLC控制系统与继电器控制系统相比有什么优势？

(1)控制方式:PLC采用程序实现控制，易于改变或增加控制要求，PLC的触点不限；

(2)工作模式:PLC采用串行工作模式，提高系统抗干扰能力；

(3)控制速度:PLC的触点实际上是一个触发器，指令执行时间在微秒级；

(4)定时计数:PLC采用半导体集成电路作为定时器，时钟脉冲由晶体振荡器提供，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:PLC采用微电子技术，可靠性高，自检功能能及时发现。

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为什么PLC的输出响应滞后？如何提高I/O响应速度？

由于PLC采用集中采样、集中输出的循环扫描方式，输入端的状态只能在每个扫描周期的输入采样阶段读入，程序的执行结果只能在输出刷新阶段发出；其次，PLC的输入输出延时和用户程序的长度都会造成输出响应滞后。

需要改进I/O输入采样、输出刷新，或者直接输入采样、输出刷新，以及中断输入输出和智能I/O接口。

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西门子PLC内部软继电器有哪些种类？

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。

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如何选择PLC？

(1)选型:应考虑结构形式、安装方式、功能要求、响应速度、可靠性要求和型号统一性；

(2)容量选择:要考虑I/O点和用户存储容量；

(3)I/O模块选择:包括开关量和模拟量I/O模块和特殊功能模块；

(4)电源模块、编程器等设备的选择。

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描述了简易PLC集中采样集中输出模式的特点，采用这种模式的优缺点是什么？

集中采样:在一个扫描周期内，只在输入采样阶段对输入状态进行采样，在程序执行阶段后会阻塞输入。

集中输出:在一个扫描周期内，仅在输出刷新阶段将输出图像寄存器中与输出相关的状态转移到输出锁存器，刷新输出接口，其他阶段输出状态始终保持在输出图像寄存器中。这种工作模式可以提高系统的抗干扰能力，增强系统的可靠性，但会造成PLC输入/输出响应的滞后。

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PLC采用什么样的工作模式？有什么特点？

PLC采用集中采样、集中输出、循环扫描的工作模式。

特点:集中采样是指在一个扫描周期内，PLC只在输入采样阶段对输入状态进行采样，进入程序执行阶段后输入会被阻塞。

集中输出是指在一个扫描周期内，PLC只在输出刷新阶段将输出图像寄存器中与输出相关的状态转移到输出锁存器，刷新输出接口。在其他阶段，输出状态保存在输出图像寄存器中。

循环扫描意味着PLC需要在一个扫描循环中执行多个操作。它采用分时扫描方式按顺序逐一执行，反复运行。

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电磁接触器的主要部件是什么？简述电磁接触器的工作原理。

电磁接触器一般由电磁机构、触头、灭弧装置、释放弹簧机构、支架和底座组成。接触器是根据电磁原理工作的:当电磁线圈通电时，线圈电流产生磁场，使静铁芯产生电磁吸力吸引衔铁，带动触头运动，使常闭触点打开，常开触点闭合，二者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下下降，使触点恢复，即常开触点断开，常闭触点闭合。

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简述可编程逻辑控制器(PLC)的定义

可编程控制器(PLC)是为工业环境中的数字操作而设计的电子设备。它使用可编程存储器来存储用于执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算的指令，并可以通过数字或模拟输入和输出来控制各种类型的机器或生产过程。

PLC及其相关外围设备应按照易于与工业控制系统集成和易于功能扩展的原则进行设计。

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简单回答PLC系统和继电器接触器系统工作原理的区别。

成分不同；

联系人数不同；

控制方法不同。