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淺談plc的基本工作原理

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發布日期:2019-06-25 作者: 點擊:

一. 扫描技术

   当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

(一) 输入采样阶段

  在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據,並將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束後,轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態和數據發生變化,I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。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。

(二) 用户程序执行阶段

  在用戶程序執行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。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構成的控制線路,並按先左後右、先上後下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然後根據邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態;或者刷新該開關電源輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態;或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。

  即,在用戶程序執行過程中,只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

(三) 输出刷新阶段

  當掃描用戶程序結束後,PLC控制系統觸摸屏就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路,再經輸出電路驅動相應的外設。這時,才是PLC的真正輸出。

  同樣的若幹條梯形圖,其排列次序不同,執行的結果也不同。另外,采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯並行運行的結果有所區別。當然,如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略,那麽二者之間就沒有什麽區別了。

  一般來說,PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等,如下圖所示,即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執行、輸出刷新等所有時間的總和。

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