PLC工作原理

提示：

PLC有兩種工作方式，即RUN（運(yùn)行）方式和STOP（停止）方式。在RUN方式中，CPU執(zhí)行用戶程序，并輸出運(yùn)算結(jié)果；在STOP方式中，CPU不執(zhí)行用戶程序，但可將用戶程序和硬件設(shè)置信息下載到PLC中。PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)在運(yùn)行方式上存在著本質(zhì)的區(qū)別。繼電器控制系統(tǒng)的邏輯采用的是并行運(yùn)行的方式。

    PLC有兩種工作方式，即RUN（運(yùn)行）方式和STOP（停止）方式。在RUN方式中，CPU執(zhí)行用戶程序，并輸出運(yùn)算結(jié)果；在STOP方式中，CPU不執(zhí)行用戶程序，但可將用戶程序和硬件設(shè)置信息下載到PLC中。

    PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)在運(yùn)行方式上存在著本質(zhì)的區(qū)別。繼電器控制系統(tǒng)的邏輯采用的是并行運(yùn)行的方式，即如果一個(gè)繼電器的線圈通電或者斷電，該繼電器的所有觸點(diǎn)都會(huì)立即動(dòng)作；而PLC的邏輯是CPU逐行掃描執(zhí)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)的，即如果一個(gè)邏輯線圈接通或斷開，該線圈的所有觸點(diǎn)并不會(huì)立即動(dòng)作，必須等到掃描執(zhí)行到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。

    一般來說，當(dāng)PLC運(yùn)行后，其工作過程可分為輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。完成上述3個(gè)階段即稱為一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述3個(gè)階段。

    PLC的掃描工作過程如圖1-4所示。在圖1-4中，輸入映像寄存器是指在PLC的存儲(chǔ)器中設(shè)置一塊用來存放輸入信號(hào)的存儲(chǔ)區(qū)域，而輸出映像寄存器是用來存放輸出信號(hào)的存儲(chǔ)區(qū)域；元件映像存儲(chǔ)器是包括輸入和輸出映像寄存器在內(nèi)的所有PLC梯形圖中的編程元件的映像存儲(chǔ)區(qū)域的統(tǒng)稱。

圖1-4    PLC的掃描工作過程

    輸入采樣階段：PLC將各輸入狀態(tài)存入對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器中，此時(shí)，輸入映像寄存器被刷新，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行階段或輸出刷新階段，輸入元件映像寄存器與外界隔絕，無論輸入端子信號(hào)如何變化，其內(nèi)容保持不變，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才將輸入端子的新內(nèi)容重新寫入。

    程序執(zhí)行階段：PLC根據(jù)讀入的輸入信號(hào)，以先左后右、先上后下的順序逐行掃描，執(zhí)行一次程序。結(jié)果存入元件映像寄存器中。對(duì)于元件映像寄存器，每個(gè)元件（除輸入映像寄存器之外）的狀態(tài)會(huì)隨著程序的執(zhí)行而變化。

    輸出刷新階段：在所有指令執(zhí)行完畢后，輸出映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（“1”或“0”）在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定的方式輸出并驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。