2.2 一个简单的PLC控制系统

1 如何用继电器电路实现对灯的控制？

问题解答

如图2-5所示是一个使用继电器的延迟灯电路。

（1）开灯时，只要按下SB，此时电灯E通电发光。同时，220V交流电经VS、VD1、C1、C2等组成的电容降压半波整流稳压电路，在C2两端输出稳定的12V工作电压，三极管VT1因基极被继电器触点k-1接地而截止，故VT2导通，继电器K得电吸合，触点k-1倒向常开端。

（2）将按键SB短路使电路自锁，所以松开SB后，灯E仍能通电发光。此时正电源经RP、R3向电容C3充电，使VT1基极电位逐渐抬高，当升高至一定程度时，VT1导通，VT2截止，即由VT1、VT2组成的施密特电路翻回原来状态，继电器K释放，触点k-1复位，电灯E供电回路被切断，灯灭。

2 继电器是如何工作的？

问题解答

继电器是一种电子开关，常见的电磁继电器一般由线圈、衔铁、弹簧等组成。当线圈流过一定的电流，就会产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下闭合或断开回路；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力下恢复原来的位置。继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。如图2-6所示为市场上常见的电磁继电器。

3 如何用PLC控制系统实现对灯的控制？

问题解答

如图2-7所示，为西门子PLC的S7-200系列继电器CPU 222控制小灯的最简易的原理图。

程序设计梯形图如图2-8所示，当输入端的开关闭合时，PLC中寄存器的位I0.0将会置1，从而使线圈Q0.0得电置1，导通外部输出端的小灯回路，灯亮；当输入端的开关断开时，I0.0位被置零，Q0.0断电复位归零，输出端小灯回路不导通，从而灯灭。

4 PLC控制系统中的1和0分别代表什么意思？

问题解答

PLC中有许多寄存器的位，这些位都有两种状态1或0，这两种状态对常开点和常闭点的意思是相反的。对于常开点来说，该点对应的寄存器位为1时导通，为0时断开；对于常闭点来说，该点寄存器位为1时断开，为0时导通。简单地说，对常开，1通0断；对常闭，1断0通。

5 什么是开关量？什么是模拟量？

问题解答

开关量，表示的是存在两种状态，数字电路上用1和0表示，模拟电路中常用高、低电压区分，而物理状态中常用导通和断开表示。常见的对象如开关、继电器、PLC寄存器的位等。

模拟量是一种连续变化的状态量，如三相交流电动机的电流、电压，变频器的输出频率等。

问题解答

6 如何用PLC编程语言实现继电器电路功能？

问题解答

如图2-9所示，为西门子PLC222控制常开继电器的简明原理图。

在PLC中编写下载如图2-8所示的梯形图程序，当输入端开关闭合时，I0.0置1，线圈Q0.0得电，从而输出端的回路导通，继电器的输出侧吸合，继而控制外部电路的导通；当输入端开关断开时，I0.0置0，线圈Q0.0复位，输出端回路不通，继电器的输出侧断开，从而控制外部电路关断。

7 如何将程序下载到PLC？

问题解答

（1）不同厂商PLC的程序下载需要不同的编辑软件，例如，西门子分为S7-200/300/400共三种系列PLC，其中S7-200系列PLC需要使用STEP 7-Micro/WIN软件编写程序，而S7-300/400系列的编程软件是STEP 7 SIMATIC Manager。

（2）如图2-10所示，打开STEP 7-Micro/WIN。

（3）选择左下方的“设置PG/PC接口”，弹出如图2-11所示对话框，选择PC与PLC通信的接口方式，如PPI线缆选择“PC/PPIcable（PPI）”。

（4）单击“属性”按钮，弹出如图2-12所示对话框，确定与PLC通信的PC端口号，单击“确定”按钮，退出对话框，返回主界面。

（5）完成通信设置后，单击左下角的“通信”图标，弹出“通信”对话框，如图2-13所示。

（6）双击右上方的“双击刷新”，Micro/WIN开始搜索相应端口连接的PLC，找到的PLC型号依次显示在框中，如图2-14所示。

（7）单击“确认”按钮回到主窗口，即可开始编辑程序，然后单击菜单栏上的全部编译图标，左下方提示无错误时，可单击图标，弹出下载对话框，单击“下载”按钮即可将程序下载到PLC。

8 用继电器实现和PLC实现哪个成本高？

问题解答

PLC本身也可以看做一个智能的继电器，它可以编写程序，这使其具有强大的功能和扩展性。PLC的成本会较高，不仅因为其具有灵活的应用能力，而且还因为其可靠性和稳定性都比继电器高许多。在很多自动化系统中，常常由PLC与继电器共同完成控制。

9 什么情况下选用PLC实现？

问题解答

在要求稳定性高，需要实现自动控制的工业环境中，都可以使用PLC。PLC的选择除了考虑足够的I/O点数外，还需考虑环境的因素，环境温度过高或过低的时候都需要特殊的PLC。PLC通常要求的环境温度为0～55℃。目前PLC的应用非常广泛，可以用于所有的工业部门，包括商业、农业、民用、智能建筑等领域。