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PLC的基本工作原理

來源:www.sxmlama.com  |  發(fā)布時間:2025年01月03日
PLC的基本工作原理

PLC掃描的工作方式主要分三個階段,即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。如圖所示。

圖片

1.輸入采樣階段

在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應單元內。輸入采樣結束后,轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此,如果輸入的是脈沖信號,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。

2.用戶程序執(zhí)行階段

在用戶程序執(zhí)行階段,PLC總是按由上而下的順序依次掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊由各觸點構成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算;然后根據(jù)邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài),或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(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。即在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點在I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)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(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的梯形圖起作用。

3.輸出刷新階段

當用戶程序掃描結束后,PLC就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)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。

輸入/輸出滯后現(xiàn)象

從PLC的工作過程,可以總結如下幾個結論。

·以掃描的方式執(zhí)行程序,其輸入/輸出信號間的邏輯關系存在著原理上的滯后。掃描周期越長,滯后就越嚴重。

·掃描周期除了包括輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段三個主要工作階段所占的時間外,還包括系統(tǒng)管理操作占用的時間。其中,程序執(zhí)行的時間與程序的長短及指令操作的復雜程度有關,其他基本不變。掃描周期一般為毫微秒級。

·n次掃描執(zhí)行程序時,所依據(jù)的輸入數(shù)據(jù)是該次掃描周期中采樣階段的掃描值X依據(jù)的輸出數(shù)據(jù)有上一次掃描的輸出值Y(n-1),也有本次的輸出值Yn;所n送往輸出端子的信號,即是本次執(zhí)行全部運算后的終結果Yn。

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