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PLC的基本工作原理?

[日期:2020-09-12]   來(lái)源:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)  作者:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)   閱讀:1510次

PLC的基本工作原理


PLC掃描的工作方式主要分三個(gè)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。

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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(yīng)單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)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(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此,如果輸入的是脈沖信號(hào),則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)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(shí),又總是先掃描梯形圖左邊由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算;然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài),或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)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(guò)程中,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)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(jié)果會(huì)對(duì)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(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的梯形圖起作用。

3.輸出刷新階段

當(dāng)用戶程序掃描結(jié)束后,PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí),才是PLC的真正輸出。

輸入/輸出滯后現(xiàn)象


從PLC的工作過(guò)程,可以總結(jié)如下幾個(gè)結(jié)論。

·以掃描的方式執(zhí)行程序,其輸入/輸出信號(hào)間的邏輯關(guān)系存在著原理上的滯后。掃描周期越長(zhǎng),滯后就越嚴(yán)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(gè)主要工作階段所占的時(shí)間外,還包括系統(tǒng)管理操作占用的時(shí)間。其中,程序執(zhí)行的時(shí)間與程序的長(zhǎng)短及指令操作的復(fù)雜程度有關(guān),其他基本不變。掃描周期一般為毫微秒級(jí)。

·第n次掃描執(zhí)行程序時(shí),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(hào),即是本次執(zhí)行全部運(yùn)算后的最終結(jié)果Yn。

·輸入/輸出響應(yīng)滯后不僅與掃描方式有關(guān),還與程序設(shè)計(jì)安排有關(guān)。