01.
什么叫热备冗余?PLC控制器常用的热备冗余有哪些形式?
热备冗余也称为非工作冗余或后备冗余,是指冗余部件或系统按主/从方式工作,主系统控制输入/输出,当主系统出现故障时自动切换到从系统进行控制。热备冗余有硬件热备冗余和软件热备冗余两种形式。
当前大多数PLC的控制器冗余采用硬件热备冗余技术,两套互热备的控制器以主/从方式运行,主控制器扫描I/O和控制输出,并通过硬件方式自动把需要的数据同步传送给从控制器。当主控制器出现故障时,在足够短的时间内自动切换到从控制器,从控制器接管控制I/O,从而确保整个系统可以不间断地可靠运行。
02.
PLC的编程语言主要有哪些?
PLC的编程语言符合IEC61131-3规范要求,主要有以下几种。
(1)梯形图 (LD)。
(2) 功能块图(FBD)。
(3)顺序功能图(SFC)。
(4)结构化文本(ST)。
(5)指令表(IL)。
不同PLC的编程语言各有特点,其中,梯形图(LD)、功能块图(FBD)和结构化文本(ST)是使用最为广泛的编程语言。而且,目前大多数PLC系统都支持混合编程,可以在编程时根据控制需要选择使用。如在开关量控制时使用梯形图编程,在数据处理和通信时使用指令表或结构化文本语言等。
03.
什么是PLC的I/O寻址?
PLC的I/O寻址是指确定I/O通道与输入/输出映像表的对应关系。通常有以下三种寻址设置方式。
(1)固定寻址。在生产PLC时,每个I/O通道有一个固定不变的地址。
(2)开关设置。在I/O模块上或机架中,通过拨码、跳线和圆盘等设定I/O地址。
(3)软件设置。通过系统组态软件来设定。
每种PLC的地址符号和表示方法都有自己的特点。整体式PLC由于点数少,通常采用固定寻址。模块式PLC通常通过拨码开关或软件进行设置,确定I/O通道和PLC地址的对应关系。如三菱PLC的X000和Y017等为固定寻址,西门子PLC的I0.1、Q4.1和PIW278以及A-B PLC的Local:1:I.Data.1和Local:2:O.Data.7等软件设置。
04.
PLC的存储区域划分通常有哪些?各有什么作用?
PLC的存储区通常划分为输入/输出映像区,存放输入/输出通道的状态或数值;定时器区和计数器区,存放定时和计数值;中间继电器区,存放中间状态。保持型存储器存放掉电可保持数据;特殊存储器存放特殊功能的状态、数据和功能等。
不同PLC的存储器大小、种类、定时器和计数器数量以及用法等各有不同。
05.
简述PLC的工作过程和特点。
PLC采用循环扫描的工作方式,工作过程通常可分为三个阶段:输入采样、程序执行、输出刷新,不断循环执行,如下图所示。
在输入采样阶段,PLC以扫描方式顺序读入所有输入端的状态,并将结果存入输入映像寄存器。
在程序执行阶段,PLC按从上到下、从左到右的步序,逐条执行程序指令,从输入、输出映像寄存器和数据存储器中读出有关元件的状态,根据用户程序进行逻辑、算术运算,再将结果存入输出映像寄存器中。有中断任务时,跳转执行中断程序。中断完成后返回到断点继续执行程序指令。
在输出刷新阶段,PLC将输出映像寄存器的状态转存到输出锁存器,输出控制信号驱动用户输出设备。
完成三个阶段的工作过程称为一个扫描周期,扫描时间通常可达到几毫秒至几十毫秒。由此可见,PLC执行程序时所用到的状态值不是直接从输入端获得的,而是来源于输入映像寄存器和输出映像寄存器。因此,PLC在程序执行阶段,即使输入发生了变化,输入映像寄存器的内容也不会改变,要等到下一周期的输入采样阶段才能改变。同理,暂存在输出映像寄存器中的内容,要等到一个循环周期结束,才输送给输出锁存器。所以,全部输入、输出状态的改变需要一个扫描周期。