AB 1791D-0B8P
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可編程控制器的工作過程包括兩部分：自診斷及通信響應(yīng)的固定過程和用戶程序執(zhí)行過程，如圖5-1所示。PLC在每次執(zhí)行用戶程序之前，都先執(zhí)行故障自診斷程序、復(fù)位、監(jiān)視、定時等內(nèi)部固定程序，若自診斷正常，繼續(xù)向下掃描，然后PLC檢查是否有與編程器、計算機(jī)等的通信請求。如果有與計算機(jī)等的通信請求，則進(jìn)行相應(yīng)處理。當(dāng)PLC處于停止（STOP）狀態(tài)時，只循環(huán)進(jìn)行前兩個過程。而在PLC處于運行（RUN）狀態(tài)時，PLC從內(nèi)部處理、通信操作、輸入掃描、執(zhí)行用戶程序、輸出刷新五個工作階段循環(huán)工作。每完成一次以上五個階段所需要的時間稱為一個掃描周期。
掃描周期是PLC的一個重要指標(biāo)，小型PLC的掃描周期一般為十幾毫秒到幾十毫秒。PLC的掃描周期長短取決于掃描速度和用戶程序的長短。毫秒級的掃描時間對于一般工業(yè)設(shè)備通常是允許的，PLC對輸入的短暫滯后也是允許的。但對某些I/O快速響應(yīng)的設(shè)備，則應(yīng)采取相應(yīng)的處理措施。如選擇高速CPU，提高掃描速度；選擇快速響應(yīng)模塊、高速計數(shù)模塊以及不同的中斷處理等措施減少滯后時間。對于用戶來說，要提高編程能力，盡可能優(yōu)化程序；而在編寫大型設(shè)備的控制程序時，盡量減少程序長度，選擇分支或跳步程序等，都可以減少用戶程序執(zhí)行時間。
對于用戶來說，在編寫用戶程序或選擇設(shè)備時，必須清楚下面介紹的三個階段，即用戶程序執(zhí)行過程的原理。
PLC采用集中處理的方法，即對輸入掃描信號、執(zhí)行用戶程序和輸出刷新都采用集中分批處理的工作方式。
（1）輸入掃描 在這一階段中，PLC以掃描方式讀入所有輸入端子上的輸入信號，并將輸入信號存入輸入映像區(qū)，輸入映像存儲器被刷新。在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段中，輸入映像存儲器與外界隔離，其內(nèi)容保持不變，直至下一個掃描周期的輸入掃描階段，才被重新讀入的輸入信號刷新?？梢?，PLC在執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)時，不直接使用現(xiàn)場當(dāng)時的輸入信號，而使用本次采樣時輸入到映像區(qū)中的數(shù)據(jù)。如果輸入設(shè)備能使PLC輸入端形成閉合回路，對應(yīng)輸入端編號的內(nèi)部輸入繼電器內(nèi)保存為“1”，即相當(dāng)于繼電器線圈導(dǎo)通。在程序執(zhí)行過程中，該編號對應(yīng)的觸點動作；如果輸入設(shè)備能使輸入開路，則對應(yīng)輸入端編號的內(nèi)部輸入繼電器內(nèi)保存為“0”，即相當(dāng)于繼電器線圈沒導(dǎo)通，在程序執(zhí)行過程中，該編號對應(yīng)的觸點不動作。如果在PLC處于非輸入掃描的階段，PLC外的輸入設(shè)備狀態(tài)發(fā)生了變化，內(nèi)部輸入繼電器也不會發(fā)生變化，要等到下一個輸入掃描階段才能根據(jù)此時的輸入狀態(tài)來刷新。所以，對于少于十幾毫秒的輸入信號，經(jīng)常采集不到。
（2）執(zhí)行程序 在執(zhí)行用戶程序過程中，PLC按梯形圖程序順序自上而下、從左至右逐個掃描執(zhí)行，即按助記符指令表的先后順序執(zhí)行。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序跳轉(zhuǎn)地址。程序執(zhí)行過程中，PLC從輸入映像區(qū)中取出輸入變量的當(dāng)前狀態(tài)，然后進(jìn)行由程序確定的邏輯運算或其他運算，根據(jù)程序指令將運算結(jié)果存入相應(yīng)的內(nèi)部繼電器中，包括輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等。輸出繼電器的信號存放在輸出映像區(qū)，即輸出繼電器與PLC外部的同編號的輸出點對應(yīng)。
在程序執(zhí)行過程中，同一周期內(nèi)，前面的邏輯結(jié)果影響后面的觸點，即后執(zhí)行的程序可能用到前面的中間運算結(jié)果；但同一周期內(nèi)，后面的運算結(jié)果不影響前面的邏輯關(guān)系。該掃描周期內(nèi)除輸入繼電器以外的所有內(nèi)部繼電器的終狀態(tài)（導(dǎo)通與否），將影響下一個掃描周期各觸點的開與閉。
（3）輸出刷新 程序執(zhí)行階段的運算結(jié)果被存入輸出映像區(qū)，而不送到輸出端口上。在輸出刷新階段，PLC將輸出映像區(qū)中的輸出變量送入輸出鎖存器，然后由鎖存器通過輸出模塊產(chǎn)生本周期的控制輸出。如果內(nèi)部輸出繼電器的狀態(tài)為“1”，則輸出繼電器觸點閉合。全部輸出設(shè)備的狀態(tài)要保持一個掃描周期。
