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PLC的工作原理

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当PLC投入运转后,其作业过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序履行和输出改写三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运转期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复履行上述三个阶段。

(一)输入采样阶段

在输入采样阶段,PLC以扫描方法顺次地读入一切输入状况和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序履行和输出改写阶段。在这两个阶段中,即使输入状况和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状况和数据也不会改变。因而,假如输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能确保在任何情况下,该输入均能被读入。

(二)用户程序履行阶段

在用户程序履行阶段,PLC总是按由上而下的次第顺次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的操控线路,并按先左后右、先上后下的次第对由触点构成的操控线路进行逻辑运算,然后依据逻辑运算的成果,改写该逻辑线圈在体系RAM存储区中对应位的状况;或者改写该输出线圈在I/O映象区中对应位的状况;或者确定是否要履行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即,在用户程序履行过程中,只要输入点在I/O映象区内的状况和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或体系RAM存储区内的状况和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序履行成果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被改写的逻辑线圈的状况或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

(三)输出改写阶段

当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出改写阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状况和数据改写一切的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。

相同的若干条梯形图,其排列次第不同,履行的成果也不同。另外,采用扫描用户程序的运转成果与继电器操控装置的硬逻辑并行运转的成果有所区别。当然,假如扫描周期所占用的时间对整个运转来说可以忽略,那么二者之间就没有什么区别了。

一般来说,PLC的扫描周期包含自确诊、通讯等,即一个扫描周期等于自确诊、通讯、输入采样、用户程序履行、输出改写等一切时间的总和。
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