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PLC的工作原理

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當(dāng)PLC投入運(yùn)轉(zhuǎn)后,其作業(yè)過程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序履行和輸出改寫三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)履行上述三個(gè)階段。

(一)輸入采樣階段

在輸入采樣階段,PLC以掃描方法順次地讀入一切輸入狀況和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序履行和輸出改寫階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀況和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀況和數(shù)據(jù)也不會改變。因而,假如輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,才能確保在任何情況下,該輸入均能被讀入。

(二)用戶程序履行階段

在用戶程序履行階段,PLC總是按由上而下的次第順次地掃描用戶程序(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的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的操控線路,并按先左后右、先上后下的次第對由觸點(diǎn)構(gòu)成的操控線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后依據(jù)邏輯運(yùn)算的成果,改寫該邏輯線圈在體系RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀況;或者改寫該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀況;或者確定是否要履行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

即,在用戶程序履行過程中,只要輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀況和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或體系RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀況和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序履行成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,其被改寫的邏輯線圈的狀況或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

(三)輸出改寫階段

當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就進(jìn)入輸出改寫階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀況和數(shù)據(jù)改寫一切的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí),才是PLC的真正輸出。

相同的若干條梯形圖,其排列次第不同,履行的成果也不同。另外,采用掃描用戶程序的運(yùn)轉(zhuǎn)成果與繼電器操控裝置的硬邏輯并行運(yùn)轉(zhuǎn)的成果有所區(qū)別。當(dāng)然,假如掃描周期所占用的時(shí)間對整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)來說可以忽略,那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。

一般來說,PLC的掃描周期包含自確診、通訊等,即一個(gè)掃描周期等于自確診、通訊、輸入采樣、用戶程序履行、輸出改寫等一切時(shí)間的總和。
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