内容发布更新时间 : 2024/11/15 20:10:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
PLC应用基础（三菱FX2N）习题参考答案
第1章 1.
1987年国际电工委员会(International Electrical Committee，IEC)颁布的PLC标准草案中对PLC作了如下定义：“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程。PLC及其有关的外围设备都应该按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。” 2.
PLC采用串行的工作方式，继电器控制采用并行的工作方式。 3.
（1）．早期的PLC(60年代末～70年代中期)
早期的PLC的性能要优于继电器控制装置，其优点是简单易懂、便于安装、体积小、能耗低、有故障指示和能重复使用等。
2．中期的PLC(70年代中期～80年代中、后期)
PLC的功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块外，还增加了模拟量模块、远程I/O模块及各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器。
3．近期的PLC(80年代中、后期～至今)
超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的性能普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软硬件功能发生了巨大变化。 4.
（1）．可靠性高，抗干扰能力强
（2）硬件配套齐全，功能完善，适用性强 （3）．编程语言易学易用 （4）．系统操作简单，维护方便，容易改造 （5）．体积小，重量轻，能耗低 5.
（1）. 开关量的逻辑控制 （2）. 模拟量控制 （3）. 运动控制 （4）. 过程控制 （5）. 数据处理 （6）. 通信及联网 6.
（1）．中央处理单元
中央处理单元是PLC的核心部分，是系统的控制中枢，起着总指挥的作用。 （2）存储器
PLC的存储器主要是用于存放系统程序、用户程序和工作数据等信息。 （3）．输入/输出单元
输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。PLC通过输入单元把工业设备或生产过程的状态、信息读入，通过用户程序的运算和操作，再把结果通过输出单元输出给执行机构，以实现控制目的。
（4）电源
PLC配有开关电源，以供内部电路使用。 （5）．编程装置
编程装置的作用是用于编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。
（6）．通信接口
PLC配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器。PLC通过这些通信接口可与监视器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。
（7）智能接口模块
能接口模块是一独立的计算机系统，它具有独立的CPU、系统程序、存储器以及与PLC系统总线相连的接口。
（8）其它外部设备
除了以上所述的部件和设备外，PLC还有许多外部设备，如EPROM写入器、外存储器、人/机接口装置等。 7.
在PLC中CPU按系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进行工作，归纳起来其主要有以下几个方面功能：
1）接收、存储从编程器输入的用户程序和数据。
2）诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。
3）通过输入接口接收现场的状态或数据，并存入输入映象寄存器或数据寄存器中。 4）从存储器逐条读取用户程序，经过解释后执行。
5）根据执行的结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，通过输出单元实现输出控制。有些PLC还具有制表打印或数据通信等功能。
PLC中所配置的CPU随机型不同而不同，主要有三类：通用微处理器（如Z80、8086、80286等）、单片微处理器（如8031、8096等）和位片式微处理器（如AMD29W等）。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器；大型PLC大多采用高速位片式微处理器。 8.
（1）继电器输出型 （2）晶体管输出型 （3）双向晶闸管输出型
其中，继电器输出接口可驱动交流或直流负载，但其响应时间长，动作频率低；而晶体
管输出和双向晶闸管输出接口的响应速度快，动作频率高，但前者只能用于驱动直流负载，后者只能用于交流负载。 9.
串行循环扫描的工作方式。
用扫描工作方式执行用户程序时，扫描是从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行用户程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，周而复始重复运行。这种工作方式稳定，但会有一定滞后。 10.
梯形图编程语言、指令表编程语言、顺序功能图编程语言、功能模块图编程语言和结构化语句编程语言。 11.
FX2N是FX系列PLC中功能最强、速度最高的微型PLC。它的基本指令执行速度高达0.08μs，远远超过很多大型PLC，用户储存的容量可扩展到16K步，最大可扩展到256个I/O点，有模拟量输入/输出模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、位置定位模块、多种RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模块或扩展板，以及模拟定时器功能扩展板。使用特殊功能模块和功能扩展板，可以实现模拟量控制、位置控制以及联网通信等功能。
FX2N系列PLC有3000多点辅助寄存器、1000多点状态、200多点定时器、200点16位加计数器、30多点32位加减计数器、800多点数据寄存器、128点跳步指针和15点中断指针。
FX2N系列PLC除了具有基本的逻辑控制指令外，还具有128种应用指令，具有中断输入处理、修改输入滤波时间常数、数学运算、数据排序、PID运算、三角函数运算、脉冲输出、脉宽调制、BCD与BIN码转换和数据传送等。 12.
PLC经过几十年发展，已广泛应用在国民经济乃至人们的日常生活等各个方面。PLC已经成为了现代工业自动化的三大支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一。目前PLC需要解决的问题依然是新技术的采用、系统开放性和价格。PLC的发展趋势主要体现在以下几个方面：
（1）开放和基于工业PC控制
（2）Ethernet的扩展与进一步容纳Web技术 （3）过程控制应用 （4）冗余特性 （5）硬件与软件
（6）适合PLC应用的智能I/O模块
第2章 1.
M8000 PLC运行时接通，可用于运行监控；
M8002 仅在PLC运行的第一个周期内产生一个脉冲（初始脉冲），可用于初始化处理； M8012 产生100ms的时钟脉冲；
M8013 产生1s的时钟脉冲；
M8033 PLC运行停止时保持输出； M8034 输出全部禁止。
2.
（1） （3）
LD X0 ANI X1
LDI X2 AND X3 ORB
LD X4 AND X5 OR Y0
ANB OUT Y0
（2） LDI X0 AND X1 ORI X2 LDI X3 AND X4
ORB
LD X5 AND X6
ORI X7 ANB
OUT Y0
LD X0
MPS
LD X1 OR Y0
ANB
ANI Y1 OUT Y0
MPP
LD X2 OR Y1
ANB ANI Y0 OUT Y1
4）
LD X0
OR Y0
ANI X1 MPS
AND X2 OUT Y0 MPP
LD X3 OR Y1 ANB ANI MPS
（ 4 ）多重输出指令应用X4
AND Y0 OUT Y1 MPP
LD X5 AND Y1 LD Y2 ANI X6 ANB
OUT Y2
（
3. （a）
（b）
(b)种写法较合理。 4.
(1)图延时时间为21s (2)图延时时间为180s 5.
6.
90