PLC的基本工作原理。
1.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。完成上述三个阶段称为扫描周期。在整个运行过程中,PLCCPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
(1)输入采样阶段。
在输入取样阶段,PLC通过扫描读取所有输入状态和数据,并将其存储在I/O图像区域的相应单元中。输入取样后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段,即使输入状态和数据发生变化,I/O图像区域中相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扫描周期,以确保输入在任何情况下都能被读取。
(2)用户程序执行阶段。
在用户程序执行阶段,PLC总是按照自上而下的顺序扫描用户程序(梯形图)。扫描每个梯形图时,总是先扫描梯形图左侧由各个触点组成的控制线,先左后右、先上后下的顺序对由触点组成的控制线进行逻辑操作,然后根据逻辑操作结果刷新系统RAM存储区域内逻辑线圈的对应位置状态;或者刷新输出线圈在I/O图像区域的对应位置状态;或者确定是否执行梯形图规定的特殊功能指令。
也就是说,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O图像区的状态和数据不会发生变化,而I/O图像区或系统RAM存储区的其他输出点和软设备的状态和数据可能会发生变化,上面的梯形图的程序执行结果将对所有使用这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,下面的梯形图只能在下一个扫描周期中对上面的程序起作用。
(3)输出刷新阶段。
扫描用户程序后,PLC进入输出刷新阶段。在此期间,CPU根据I/O图像区域的相应状态和数据刷新所有输出锁定电路,然后通过输出电路驱动相应的外部设备。这是PLC的真正输出。
同样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的硬逻辑并行运行结果。当然,如果扫描周期所占用的时间可以忽略整个操作,那么两者之间就没有区别了。