PLC工作原理

提示：

PLC有两种工作方式，即RUN（运行）方式和STOP（停止）方式。在RUN方式中，CPU执行用户程序，并输出运算结果；在STOP方式中，CPU不执行用户程序，但可将用户程序和硬件设置信息下载到PLC中。PLC控制系统与继电器控制系统在运行方式上存在着本质的区别。继电器控制系统的逻辑采用的是并行运行的方式。

    PLC有两种工作方式，即RUN（运行）方式和STOP（停止）方式。在RUN方式中，CPU执行用户程序，并输出运算结果；在STOP方式中，CPU不执行用户程序，但可将用户程序和硬件设置信息下载到PLC中。

    PLC控制系统与继电器控制系统在运行方式上存在着本质的区别。继电器控制系统的逻辑采用的是并行运行的方式，即如果一个继电器的线圈通电或者断电，该继电器的所有触点都会立即动作；而PLC的逻辑是CPU逐行扫描执行用户程序来实现的，即如果一个逻辑线圈接通或断开，该线圈的所有触点并不会立即动作，必须等到扫描执行到该触点时才会动作。

    一般来说，当PLC运行后，其工作过程可分为输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。完成上述3个阶段即称为一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述3个阶段。

    PLC的扫描工作过程如图1-4所示。在图1-4中，输入映像寄存器是指在PLC的存储器中设置一块用来存放输入信号的存储区域，而输出映像寄存器是用来存放输出信号的存储区域；元件映像存储器是包括输入和输出映像寄存器在内的所有PLC梯形图中的编程元件的映像存储区域的统称。

图1-4    PLC的扫描工作过程

    输入采样阶段：PLC将各输入状态存入对应的输入映像寄存器中，此时，输入映像寄存器被刷新，接着进入程序执行阶段。在程序执行阶段或输出刷新阶段，输入元件映像寄存器与外界隔绝，无论输入端子信号如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段才将输入端子的新内容重新写入。

    程序执行阶段：PLC根据读入的输入信号，以先左后右、先上后下的顺序逐行扫描，执行一次程序。结果存入元件映像寄存器中。对于元件映像寄存器，每个元件（除输入映像寄存器之外）的状态会随着程序的执行而变化。

    输出刷新阶段：在所有指令执行完毕后，输出映像寄存器中所有输出继电器的状态（“1”或“0”）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过一定的方式输出并驱动外部负载。