plc的基本工作原理
一、扫描技术
PLC投入运行时,其工作过程一般分为输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成以上三个阶段称为一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度反复执行上述三个阶段。
(a)输入采样阶段
在输入采样阶段,PLC通过扫描依次读取所有的输入状态和数据,并将其存储在I/O图像区域的相应单元中。输入采样完成后,执行用户程序,刷新输出。在这两个阶段,即使输入状态和数据发生变化,I/O图像区域中对应单元的状态和数据也不会发生变化。因此,如果输入是脉冲信号,脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,以确保输入在任何情况下都能被读入。
(二)用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段,PLC总是从上到下扫描用户程序(梯形图)。扫描每个梯形图时,总是先扫描梯形图左侧触点组成的控制电路,按照先左后右、先上后下的顺序对触点组成的控制电路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果刷新系统ram存储区中逻辑线圈对应位的状态;或者刷新输出线圈对应位在I/O映射区的状态;或者决定是否执行梯形图指定的特殊功能指令。
即在用户程序执行过程中,只有I/O镜像区的输入点的状态和数据不会发生变化,而I/O镜像区或系统ram存储区的其他输出点和软件设备的状态和数据可能会发生变化,上面梯形图的程序执行结果会在下面使用这些线圈或数据的梯形图中发挥作用;相反,在下面的梯形图中,逻辑线圈的刷新状态或数据在下一个扫描周期只能作用于其上的程序。
(3)输出刷新阶段
扫描完用户程序后,PLC进入输出刷新阶段。在此期间,CPU根据I/O镜像区中对应的状态和数据刷新所有输出锁存电路,然后通过输出电路驱动对应的外设。这时才是PLC的真正输出。
相同的梯形图有不同的排列顺序和不同的执行结果。此外,扫描用户程序的运行结果不同于继电器控制装置硬逻辑的并行运行。当然,如果扫描周期所花费的时间对于整个操作来说是可以忽略不计的,那么两者是没有区别的。