數(shù)控機床控制系統(tǒng)裝調(diào) 課件 019 PLC工作原理

PLC工作原理本書編寫組ContentsPage目錄03信息刷新方式04輸入／輸出滯后時間01PLC的工作方式和工作過程02PLC掃描工作方式的特點3PLC的工作方式和工作過程

PLC是采用周期循環(huán)掃描的工作方式，CPU連續(xù)執(zhí)行用戶程序和任務的循環(huán)序列稱為掃描。

CPU對用戶程序的執(zhí)行過程是CPU的循環(huán)掃描，并用周期性地集中采樣、集中輸出的方式來完成的。4掃描周期主要包括（1）讀輸入階段。每次掃描周期的開始，先讀取輸入點的當前值，然后寫到輸入映像寄存器區(qū)域。

（2）執(zhí)行程序階段。用戶程序執(zhí)行階段，PLC按照梯形圖的順序，自左而右，自上而下的逐行掃描。

（3）處理通信請求階段。（4）執(zhí)行CPU自診斷測試階段。（5）寫輸出階段。5

PLC的掃描過程：6

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輸入采樣階段

PLC以掃描方式順序讀入輸入端子的通斷狀態(tài)（ON/OFF），并寫入相應的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入，接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。

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程序執(zhí)行階段

PLC按先左后右，自上而下的順序?qū)γ織l指令進行掃描，并將相應的運算和處理結(jié)果寫入輸出狀態(tài)寄存器中。

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輸出刷新階段在所有指令執(zhí)行完畢后，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)轉(zhuǎn)寫入輸出鎖成器中，驅(qū)動相應的輸出設備，產(chǎn)生PLC的實際輸出。經(jīng)過這三個階段，PLC完成一個掃描周期。

“順序掃描、不斷循環(huán)”7工作原理:PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，包括內(nèi)部處理、通訊操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理幾個階段。

PLC執(zhí)行的五個階段，稱為一個掃描周期，PLC完成一個周期后，又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復始地進行。8PLC與微機、繼電接觸器工作方式比較：PLC的工作方式：循環(huán)掃描（串行）微機的工作方式：等待命令繼電接觸器的工作方式：并行9PLC掃描工作方式的特點：

簡單直觀，簡化了程序的設計，并為PLC的可靠運行提供了保證；

系統(tǒng)監(jiān)視定時器WDT可監(jiān)視每次掃描的時間，并在每個掃描周期內(nèi)都要對WDT進行復位操作。如果系統(tǒng)的硬件或用戶軟件發(fā)生了故障，WDT就會超時自動報警，并停止PLC的運行，從而避免了程序進入死循環(huán)的故障。10信息刷新方式

輸入刷新是在輸入采樣階段進行

輸出刷新是在輸出采樣階段進行輸入刷新除了在輸入采樣階段進行外，在程序執(zhí)行階段每隔一定時間還要刷新一次。

輸出刷新除了在輸出處理階段進行外，在程序執(zhí)行階段，凡是程序中有輸出指令的地方，該指令執(zhí)行后又立即進行一次輸出刷新。11輸入／輸出滯后時間輸入輸出滯后時間又稱為系統(tǒng)響應時間，是指從PLC外部輸入信號發(fā)生變化的時刻起至它所控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻止之間的時間間隔。輸入輸出滯后時間由輸入電路的濾波時間、輸出模塊的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間三部分所組成。12輸入模塊的RC濾波電路用來濾除由輸入端引起的干擾噪聲，消除因外接輸入觸點動作時產(chǎn)生抖動引起的不良影響。濾波時間常數(shù)決定了輸入濾波時間的長短,其典型值為10ms左右。輸出模塊的滯后時間與模塊開關(guān)元件的類型有關(guān)：繼電器型輸出電路的滯后時間一般最大值在10ms左右。雙向可控硅型輸出電路的滯后時間在負載被接通時的滯后時間約為1ms，負載由導通到斷開時的最大滯后時間為10ms。晶體管型輸出電路的滯后時間一般在1ms左右。13最短響應時間:

在一個掃描周期剛結(jié)束時就收到了有關(guān)輸入信號的變化狀態(tài)，則下一個掃描周期一開始這個變化信號就可以被采樣到，這時響應時間最短最短響應時間=輸入延遲時間+1個掃描周期+輸出延遲時間最長響應時間：在一個掃描周期剛開始收就收到一個輸入信號的變化狀態(tài)，由于存在輸入延遲，則在當前掃描周期內(nèi)這個輸入信號對輸出不會起作用，要到下一個周期快結(jié)束時的輸出刷新階段，輸出才會做出反應，這個響應時間最長。最長響應時間=輸入延遲時間+2個掃描周期+輸出延遲時間PLC的輸入輸出之間的響應總有時間差，產(chǎn)生