PLC工作原理--厦门铖毅PLC培训

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      PLC通电后，需要对硬件和软件作一些初始化的工作。为了使PLC的输出及时地响应各种输入信号，初始化后反复不停地分阶段处理各种不同的任务，这种周而复始的循环工作模式称为扫描工作模式。

      1．读取输入

      在PLC的存储器中，设置了一片区域来存放输入信号和输出信号的状态，它们分别称为输入过程映像寄存器和输出过程映像寄存器。CPU以字节(8位)为单位来读写输入偷出过程映像寄存器。

在读取输入阶段，PLC把所有外部数字量输入电路的1/0状态（或称ON/OFF状态）读入输入过程映像寄存器。外接的输入电路闭合时，对应的输入过程映像寄存器为1状态，梯形图中对应的输入点的常开触点接通，常闭触点断开。外接的输入电路断开时，对应的输入过程映像寄存器为0状态，梯形图中对应的输入点的常开触点断开，常闭触点接通。

      2．执行用户程序

      PLC的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按顺序排列。在RUN工作模式的程序执行阶段，在没有跳转指令时，CPU从第一条指令开始，逐条顺序地执行用户程序。

      在执行指令时，从I/O映像寄存器或别的位元件的映像寄存器读出其0/1状态，并根据指令的要求执行相应的逻辑运算，运算的结果写入到相应的映像寄存器中，因此，各映像寄存器（只读的输入过程映像寄存器除外）的内容随着程序的执行而变化。

      在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入过程映像寄存器的状态也不会随之而变，输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的读取输入阶段被读入。执行程序时，对输入/输出的存取通常是通过映像寄存器，而不是实际的I/O点，这样做有以下好处：厦门PLC培训找厦门铖毅自动化培训。

      1)程序执行阶段的输入值是固定的，程序执行完后再用输出过程映像寄存器值更新输出点，使系统的运行稳定。

      2)用户程序读I/O映像寄存器比读写I/O点快得多，这样可以的执行速度。

      3．通信处理

      在通信请求处理阶段，CPU处理从通信接口和智能模块接收到的信息，例如读取智能模块的信息并放在冲区中，在适当的时候将信息传送给通信请求方。

      4．CPU自诊断测试

      自诊断测试包括定期检查CPU模块的操作和扩展模块的状态是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作。

      5．改写输出

      CPU执行完用户程序后，将输出过程映像寄存器的O/1状态传送到输出模块并所存起来。梯形图中某一输出位的线圈“通电”时，对应的输出过程映像寄存器为1状态。信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。若梯形图中输出点的线圈“断电”，对应的输出过程映像寄存器中存放的二进制数为0，将它送到继电器型输出模块，对应的硬件继电器的线圈断电，其常开触点断开，外部负载断电，停止工作。

      当CPU的工作模式从RUN变为STOP时，数字量输出被置位系统块中的输出表定义的状态，或保持当时的状态。默认的设置是将数字量输出清零。

      6．中断程序的处理

      如果在程序中使用了中断，中断事件发生时，CPU停止正常的扫描工作模式，立即执行中断程序，中断功能可以提高PLC对某些事件的响应速度。

      7．立即I/O处理

      在程序执行过程中使用立即I/O指令可以直接存取I/O点。用立即I/O指令读输入点的值时，相应的输入过程映像寄存器的值未被更新。用立即I/O指令来改写输出点时，相应的输出过程映像寄存器的值被更新。厦门PLC培训找厦门铖毅自动化培训。

      8.输入/输出滞后时间

      输入/输出滞后时间又称系统响应时间，是指PLC的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，它由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作模式产生的滞后时间三部分组成。

      输入模块的RC滤波电路用来滤除由输入端引入的干扰噪声，消除因外接输入触点动作时产生的抖动引起的不良影响，滤波电路的时间常数决定了输入滤波时间的长短。

      输出模块的滞后时间与模块的类型有关，继电器型输出电路的滞后时间一般在10ms左右；场效应晶体管型输出电路的滞后时间最短为微秒级，最长的为100多微秒。

      由扫描工作模式引起的滞后时间最长可达两三个扫描周期。

      PLC总的响应延迟时间一般只有几毫秒至几十毫秒，对于一般的系统是无关紧要的。要求输入/输出滞后时间尽量短的系统，可以选用扫描速度快的PLC或采取其他措施。

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