《PLC应用技术》课件——2.3 PLC的工作原理

图A
图B
NO 04
第四部分
PLC的工作特点
PLC的工作特点
1.所有输入信号在程序处理前统一读入，并在程序处理过程中不再变化，而程序处理的 结果也是在扫描周期的最后时段统一输出； 2.PLC仅在扫描周期的起始时段读取外部输入状态，该时段相对较短，对输入信号串入 的抗干扰极为有利； 3.循环扫描的工作方式对于高速变化的过程可能漏掉变化的信号，也会带来系统响应的 滞后。 为克服上述问题，可利用立即输入输出、脉冲捕获、高速计数器或终端技术等。
NO 05
第五部分
小结与思考
小结与思考
1
循环扫描
2
用户程序执行的三个阶段
3
PLC的工作特点
小结与思考
请大家思考一个问题，循环扫描是PLC 主要的工作方式，那么PLC还有其他工 作方式吗？
本讲内容结束，期待大家的共同学习和探 讨，谢谢观看！
这是个动图
PLC启停控制三相异步电动机
—— PLC的工作原理
本讲内容
（一）循环扫描工作方式 （二）用户程序执行过程
（三）实例分析 （四）PLC的工作特点
（五）小结与思考
NO 01
第一部分
循环扫描工作方式
循环扫描工作方式
用户将编辑好的程序加载到PLC的存储器中，PLC采 用循环执行用户程序的方式，称为循环扫描工作方式。
程序加载到PLC的 存储器中……
存储器
….控制机器
通过指令进行编程 PLC
机器
循环扫描工作方式
一个扫描周期主要分为：
输入采样 用户程序执行
输出刷新
循环扫描工作方式
上电后执行一次启动块
循环监视时间开始
一
读取输入信号状态，存储在输入映像区
个
扫
描 周
执行用户程序
期
将输出映像区状态写到实际输出设备
NO 02
输
Ia.0
入
端
Ia.1
子
输
Ia.7 入
输入 映像 寄存 器
用户程序执行
Ia.0 Q a.2
.1 Q
Ia
a.2
输出 映像 寄存 器
输－出
锁存
器＋
输
出
Qa.0
端
子输
出 Qa.7
输入采样阶段
程序执行阶段
输出刷新阶段
NO 03
第三部分
实例分析
实例分析
扫描工作方式对程序执行的影响： • 这是一个双线圈输出程序。当I0.4按下时，最终对外输出Q0.2为零； • 当I0.5按下时，最终对外输出Q0.2为1。
输
Ia.0
入
端
Ia.1
子
输
Ia.7 入
输入 映像 寄存 器
用户程序执行
Ia.0 Q a.2
.1 Q
Ia
a.2
输出 映像 寄存 器
输－出
锁存
器＋
输
出
Qa.0
端
子输
出 Qa.7
输入采样阶段
程序执行阶段
输出刷新阶段
用户程序执行过程
输出刷新阶段： CPU按照保存在输出映像区的运算结果，刷新所有对应的输出锁存电路，再经输出电 路驱动相应的外设，这时才是PLC的真正输出。
端
Ia.1
子
输
Ia.7 入
输入 映像 寄存 器
用户程序执行
Ia.0 Q a.2
.1 Q
Ia
a.2
输出 映像 寄存 器
输－出
锁存
器＋
输
出
Qa.0
端
子输
出 Qa.7
输入采样阶段
程序执行阶段
输出刷新阶段
用户程序执行过程
程序执行阶段： PLC总是按照从上到下的顺序依次扫描用户程序，执行程序时按照先左后右、先上后 下的顺序进行逻辑运行，逻辑运算的结果存在输出映像区。
第二部分
用户程序执行过程
用户程序执行过程
用户程序执行过程的三个阶段： 输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。
输
Ia.0
入
端
Ia.1
子
输
Ia程序执行
Ia.0 Q a.2
.1 Q
Ia
a.2
输出 映像 寄存 器
输－出
锁存
器＋
输
出
Qa.0
端
子输
出 Qa.7
输入采样阶段
程序执行阶段
输
Ia.0
入
端
Ia.1
子
输
Ia.7 入
输入 映像 寄存 器
用户程序执行
Ia.0 Q a.2
.1 Q
Ia
a.2
输出 映像 寄存 器
输－出
锁存
器＋
输
出
Qa.0
端
子输
出 Qa.7
输入采样阶段
程序执行阶段
输出刷新阶段
用户程序执行过程
程序执行阶段： 上面的逻辑运算结果对下面的逻辑运算及运算结果起作用；相反。 下面的逻辑运算结果只能到下一个扫描周期才能对上面的逻辑运算起作用。
输出刷新阶段
用户程序执行过程
输入采样阶段： • PLC依次读入所有输入状态数据，并将它们存入输入映像寄存器； • 输入采样结束，进入扫描数据的程序执行阶段和输出刷新阶段，在这两个阶段中，
即使外部输入状态发生变化，输入映像区中的相应单元的状态和数据也不会改变。
输
Ia.0
入
端
Ia.1
子
输
入 Ia.7
输入 映像 寄存 器
用户程序执行
Ia.0 Q a.2
.1 Q
Ia
a.2
输出 映像 寄存 器
输－出
锁存
器＋
输
出
Qa.0
端
子输
出 Qa.7
输入采样阶段
程序执行阶段
输出刷新阶段
用户程序执行过程
输入采样阶段： 因此，如果输入是脉冲信号，只有脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证 在任何情况下程序才能被读入。
输
Ia.0
入
实例分析
思考：程序图A和图B有区别吗？ • I0.4代表外部按钮，当按钮动作后，左边图案程序只需要1个扫描周期，便完成对
M0.3的刷新。
图A
图B
实例分析
思考：程序图A和图B有区别吗？ • 而右边图B的程序要经过3个扫描周期，才能完成对M0.3的刷新。
图A
图B
实例分析
思考：程序图A和图B有区别吗？ • 在扫描周期极短，无持续配合要求时，感觉不到这两个程序执行的差异； • 在有持续配合的情况下，这种差异要引起注意。