【正文】 ． 光電隔離將邏輯電路與輸入信號隔離，以保護(hù)輸入電路和背板電路。139（ABC）PLC輸入電路和輸出電路的工作原理是什么？答：輸入電路的工作原理如圖1－5所示。服務(wù)通信：操作周期中和其它設(shè)備，諸如HMI或PC通信所占用的部分時間。注意：邏輯程序內(nèi)的子程序和中斷指令可能引起操作周期序列變化而帶來偏差。輸入掃描：控制器掃描和讀入所有輸入數(shù)據(jù)所需時間；通常在毫秒內(nèi)完成。控制器的操作周期由一系列按順序并重復(fù)的操作動構(gòu)成，只有程序邏輯才能改變。PLC循環(huán)掃描時間一般為幾毫秒至幾十毫秒。用軟件來設(shè)定的I/O尋址方式這種I/O尋址方式是有用戶通過軟件來編制I/O地址分配表來確定的。一般來說，單元式的PLC采用這種I/O尋址方式。這時，才是PLC的真正輸出。 3．輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。 PLC工作原理見圖1－3。使用編程器就能很容易地對其所存儲的內(nèi)容進(jìn)行修改。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲器內(nèi)容)。（Erasable Programmable Read Only Memory）這是一種可擦除的只讀存儲器。存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。如果沒有一個良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的。機(jī)架：安放設(shè)備如I/O模塊，適配器模塊，處理器和電源的硬件裝置。134（A）PLC的基本結(jié)構(gòu)是什么？答：基本的模塊化控制器包括機(jī)架、電源、處理器、輸入/輸出模塊和編程及監(jiān)控接口設(shè)備。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。大型PLC的軟、硬件功能極強(qiáng)。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。 中型PLC：中型PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，其I/O點(diǎn)數(shù)一般在128~1024點(diǎn)之間。 小型PLC：小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)一般在128點(diǎn)以下，其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個硬件融為一體，除了開關(guān)量I/O以外，還可以連接模擬量I/O以及其他各種特殊功能模塊。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。近期的PLC（20世紀(jì)80年代中、后期至今）進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的當(dāng)次普遍提高。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、各種特殊功能模塊。這樣，使PLC得功能大大增強(qiáng)。中期的PLC（20世紀(jì)70年代中期—80年代中，后期）在70年代，微處理器的出現(xiàn)使PLC發(fā)生了巨大的變化。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在I/O接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求。132（A）PLC的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段？答：隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分三個階段：早期的PLC（20世紀(jì)60年代末—70年代中期）早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。131（A）PLC的功能是什么？答：PLC具備以下功能邏輯控制定時控制計(jì)數(shù)控制步進(jìn)(順序)控制PID控制數(shù)據(jù)控制：PLC具有數(shù)據(jù)處理能力。適應(yīng)工業(yè)環(huán)境：PLC的技術(shù)條件能在一般高溫、振動、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境下工作，能在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下可靠工作。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。新的編程工作站配有綜合的軟件工具包，并可在任何兼容的個人計(jì)算機(jī)上編程。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。采用模塊化結(jié)構(gòu)：為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對話的接口模塊。130（A）PLC有什么特點(diǎn)？答：PLC具備以下特點(diǎn)：高可靠性：I/O接口電路均采用光電隔離；各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾；良好的自診斷功能；大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。于1977年開始工業(yè)應(yīng)用。1973年，西歐國家也研制出它們的第一臺PLC。這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國家的高度重視。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易懂，操作方便，可靠性高，通用靈活，體積小，使用壽命長等一系列優(yōu)點(diǎn)，很快地在美國其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。Logic但是為了避免與個人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。例如常用的TCP/IP協(xié)議。組態(tài)軟件支持在線組態(tài)技術(shù)，即在不退出系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的情況下可以直接進(jìn)入組態(tài)環(huán)境并修改組態(tài)，使修改后的組態(tài)直接生效。系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境：在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，目標(biāo)應(yīng)用程序被裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并投入實(shí)時運(yùn)行。通過建立一系列用戶數(shù)據(jù)文件，生成最終的圖形目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng),供系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境運(yùn)行時使用。例如:定義系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接方式和各站地址的過程叫網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。通常設(shè)計(jì)的冗余方式包括：CPU冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余、電源冗余。包含兩個層次的含義：分布式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng)。121（A）什么是監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)？答：SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的縮寫，系統(tǒng)作為生產(chǎn)過程和事物管理自動化最為有效的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)之一。管理級主要是指工廠管理信息系統(tǒng)。過程級主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場儀表組成，式系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)、測量控制技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CRT技術(shù)、圖形顯示技術(shù)及人機(jī)接口技術(shù)相互滲透發(fā)展而產(chǎn)生的。 9. 智能化與自治性：現(xiàn)場總線設(shè)備能處理各種參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)信息及故障信息，具有很高的智能，能在部件、甚至網(wǎng)絡(luò)故障的情況下獨(dú)立工作，大大提高了整個控制系統(tǒng)的可靠性和 容錯能力。 7. 開放性：1999年底現(xiàn)場總線協(xié)議已被IEC 批準(zhǔn)正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)，從而使現(xiàn)場總線成為一種開放的技術(shù)。 5. 節(jié)省布線及控制室空間：多臺現(xiàn)場設(shè)備可串行連接在一條總線上，這樣只需極少的線進(jìn)入中央控制室，大量節(jié)省了布線費(fèi)用，同時也降低了中央控制室的造價。 3. 雙向傳輸：現(xiàn)場總線設(shè)備則在一條線上即可以向上傳遞傳感器信號，也可以向下傳遞控制信息。數(shù)字化信號固有的高精度、抗干擾特性也能提高控制系統(tǒng)的可靠性。115（A）什么可以作為現(xiàn)場總線的傳輸介質(zhì)？答：普通電纜、雙絞線、光導(dǎo)纖維、紅外線、甚至電力傳輸線。由于現(xiàn)場總線強(qiáng)調(diào)遵循公開統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因而有條件實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互操作性和互換性。它把微處理器置入