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工業機器人常用電機驅動系統的分類與要求

供稿:三零智工 2020/3/20 14:10:05

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  • 關鍵詞: 工業機器人 電機驅動系統
  • 摘要:機器人電動伺服驅動系統是利用各種電動機產生的力矩和力,直接或間接地驅動機器人本體以獲得機器人的各種運動的執行機構。

從事電力作業的人員都知道,工業生產和科技的發展都離不開PLC的自動化控制,PLC可以廣義的理解為:集中的繼電器延伸控制柜,實際的生產應用中,PLC大大的節省了工業控制的成本,加強了設備的集中管理和自動控制,想要學好PLC,首先PLC的基礎需要扎實。



1、從PLC 的組成來看, 除 CPU ,存儲器及通信接口外,與工業現場直接有關的還有哪些接口?并說明其主要功能。 


(1)輸入接口:接受被控設備的信號,并通過光電耦合器件和輸入電路驅動內部電路接通或斷開。

(2)輸出接口:程序的執行結果通過輸出接口的光電耦合器件和輸出組件 (繼電器、 晶閘管、晶體管)輸出,控制外部負載的接通或斷開。


2、 PLC 的基本單元由哪幾個部份組成?各起什么作用? 


(1) CPU :PLC 的核心部件,指揮 PLC 進行各種工作。如接受用戶程序和數 據、診斷、執行執行程序等;

(2)存儲器:存儲系統和用戶的程序和數據;

(3) I / O接口:PLC 與工業生產現場被控對象之間的連接部件,用來接受被控設 備的信號和輸出程序的執行結果;

(4)通信接口:通過通信接口與監視器、打印機等其他設備進行信息交換;

(5)電源。



3、 PLC 開關量輸出接口有哪幾種類型?各有什么特點? 


晶閘管輸出型:一般情況下,只能帶交流負載,響應速度快,動作頻率高;

晶體管輸出型:一般情況下,只能帶直流負載,響應速度快,動作頻率高;

繼電器輸出型:一般情況下,可帶交、直流負載,但其響應時間長,動作頻率低。


4、按結構型式分, PLC 有哪幾種類型?各有什么特點? 


(1)整體式:將 CPU 、 電源、 I/O部件都集中在一個機箱內,結構緊湊、 價格低,一般小型 PLC 采用這種結構;

(2)模塊式:將 PLC 的各個部分分成若干個單獨的模塊,可根據需要選配不同模塊組成一個系統, 具有配置靈活、 方便擴展和維修的特點, 一般中、 大型 PLC 采用這種結構。模塊式 PLC 由框架或基板和各種模塊組成,模塊裝在框架或基板的插座上。

(3)疊裝式:結合了整體式和模塊式的特點,疊裝式 PLC 的 CPU 、電源、 I/O 接口 等也是各自獨立的模塊,但它們之間是靠電纜連接,使得系統不僅配置靈活 而且體積小巧。


5、什么叫 PLC 的掃描周期?它主要受什么影響? 


PLC 的掃描過程包含內部處理、通信服務、輸入處理、程序執行、輸出 處理 五個階段,這五個階段掃描一次所需的時間稱為掃描周期。

掃描周期與 CPU 運行速度、 PLC 硬件配置和用戶程序長短有關。


6、 PLC 采用什么方式執行用戶程序?用戶程序執行過程包括哪些階段? 


PLC 采用循環掃描的方式執行用戶程序,用戶程序的執行過程包括輸入采樣階段、程序執行階段和輸出刷新階段。



7、 PLC 控制系統與繼電器控制系統相比,具有哪些優點? 


(1) 控制方法上:PLC 采用程序方式實現控制, 容易改變或增加控制要求, 且 PLC 的觸點無限;

(2)工作方式上:PLC 采用串行工作方式,提高系統的抗干擾能力;

(3)控制速度上:PLC 的觸點實際上是觸發器,指令執行的時間在微秒級;

(4) 定時和計數上:PLC 采用半導體集成電路作定時器, 時鐘脈沖由晶振提供,延時 精度高,范圍寬。PLC 具有繼電器系統不具備的計數功能;

(5)可靠性和可維護性上:PLC 采用微電子技術,可靠性高,所具有的自檢功能能 及時查出


8、 PLC 為什么會產生輸出響應滯后現象?如何提高 I/O響應速度?


因為 PLC 采用集中采樣、集中輸出的循環掃描工作方式,輸入端的狀態只在 每個掃描周期的輸入采樣階段才能被讀入, 而程序的執行結果只在輸出刷新階段才 被送出; 其次 PLC 的輸入、 輸出延延遲, 用戶程序的長度等均能引起輸出響應滯后。

要提高 I/O響入采樣、輸出刷新,或直接輸入采樣、輸 出刷 新,以及中斷輸入輸出和智能化 I/O接口等多種方式。


9、 西門子 系列 PLC 內部軟繼電器有哪幾種? 


輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、狀態寄存器、定時器、計數器、 數據 寄存器。


10、如何選擇 PLC ?


1) 機型選擇:應從結構形式、 安裝方式、 功能要求、 響應速度、 可靠 性要求、 機型統一等幾個方面考慮;

2)容量選擇:應從 I/O點數、用戶存儲容量兩個方面考慮;

3) I/O模塊選擇:包括開關量和模擬量 I/O模塊選擇, 以及特殊功能模塊的 選擇;

4)電源模塊及編程器等其它設備的選擇


11、 簡單敘述 PLC 集中采樣、 集中輸出工作方式的特點, 采用這種工作方式具有哪些優、缺點? 


集中采樣:在一個掃描周期內,對輸入狀態的采樣只在輸入采樣階段進行, 當進入程序執行階段后輸入端將被封鎖。

集中輸出:在一個掃描周期內, 只有在輸出 刷新階段才將輸出映像寄存器中與輸出有關的狀態轉存到輸出鎖存器中, 對輸出接 口進行刷新,在其他階段輸出 狀態一直保存在輸出映像寄存器中。采用這種工作 方式可提高系統的抗干擾能力,增強系統的可靠性,但會引起 PLC 輸入 /輸出響應 的滯后。


12、 PLC 采用什么樣的工作方式?有何特點? 


PLC 采用集中采樣、集中輸出、循環掃描的工作方式。

特點:集中采樣是指在一個掃描周期內, PLC 對輸入狀態的采樣只在輸入采 樣階 段進行, 當進入程序執行階段后輸入端將被封鎖。

集中輸出是指在一個掃描周期內, PLC 只在輸出刷新階段才將輸出映像寄存 器中與輸出有關的狀態轉存到輸出鎖存 器中, 對輸出接口進行刷新,在其他階段 輸出狀態一直保存在輸出映像寄存器中。

循環掃描是指 PLC 在一個掃描周期內需要執行多個操作, 它采用分時掃描的方式 按順序逐個執行,周而復始重復運行。


13、電磁接觸器主要由哪幾部分組成?簡述電磁接觸器的工作原理。 


電磁接觸器一般由電磁機構、觸點、滅弧裝置、釋放彈簧機構、支架與底座 等幾部分組成。接觸器根據電磁原理工作:當電磁線圈通電后, 線圈電流產生磁場, 使靜鐵心產生電磁吸力吸引銜鐵, 并帶動觸點動作,使常閉觸點斷開, 常開 觸點閉合, 兩者是聯動的。當線圈斷電時, 電磁力消失, 銜鐵在釋放彈簧的作用下降放,使觸點復原,即常開觸點斷開,常閉觸點閉合。


14、簡述可編程序控制器(PLC )的定義。 


可編程控制器(PLC )是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操 作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器, 用來在其內部存儲執行邏輯運算、 順序運算、 計時、 計數和算術運算等操作的指令, 并能通過數字式或模擬式的輸 入和輸出, 控制各種類型的機械或生產過過程。

PLC 及其有關的外圍設備都應按照易于與工業控制系統形成一個整體,易于擴展其功能的原則而設計。


15、簡答 PLC 系統與繼電接觸器系統工作原理的差別。 


組成器件不同;

觸點數量不同;

實施控制的方法不同。

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審核編輯(王靜)
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