PLC工作原理及扫描周期
plc ic工作原理

plc ic工作原理
PLC(可编程控制器)的工作原理如下:
PLC采用集中输入、集中输出,周期性循环扫描的工作方式。
每一次循环扫描所用的时间称为一个扫描周期。
对于每个程序,CPU从第一条指令开始执行,按顺序逐条地执行指令做周期性的程序循环扫描。
如果无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至结束又返回第一条指令,如此周而复始不断循环。
在每次扫描工作过程中,除了执行用户程序外,PLC还需要完成内部处理、输入采样、通信服务、程序执行、自诊断、输出刷新等工作。
PLC工作的全过程包括上电处理、扫描过程和出错处理三个部分。
当PLC通电后,CPU在系统程序的控制下先进行内部处理,包括硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保持范围设定及其他初始化处理等工作。
以上内容仅供参考,如需更多关于PLC工作原理的信息,建议咨询自动化专业人士或查阅相关文献资料。
PLC的扫描工作方式

PLC的工作原理PLC采用循环扫描的工作方式,在PLC中用户程序按先后顺序存放,CPU从第一条指令开始执行程序,直到遇到结束符后又返回第一条,如此周而复始不断循环。
PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段,全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。
当PLC处于停状态时,只进行内部处理和通信操作服务等内容。
在PLC处于运行状态时,从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出,一直循环扫描工作。
1.输入处理输入处理也叫输入采样。
2.程序执行根据PLC梯形图程序扫描原则,按先左后右先上后下的步序,逐句扫描,执行程序。
3.输出处理程序执行完毕后,将输出映象寄存器,即器件映象寄存器中的Y寄存器的状态,在输出处理阶段转存到输出锁存器,通过隔离电路,驱动功率放大电路,使输出端子向外界输出控制信号,驱动外部负载。
PLC执行程序的过程分为三个阶段,即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段,PLC的扫描工作过程如图所示。
(1)输入采样阶段。
在这一阶段中,PLC以扫描方式读入所有输入端子上的输入信号,并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断。
在程序执行阶段和输出刷新阶段中,输入映像存储器与外界隔离,其内容保持不变,直至下一个扫描周期的输入扫描阶段,才被重新读入的输入信号刷新。
可见,PLC在执行程序和处理数据时,不直接使用现场当时的输入信号,而使用本次采样时输入到映像区中的数据。
一般来说,输入信号的宽度要大于一个扫描周期,否则可能造成信号的丢失。
(2)程序执行阶段。
在执行用户程序过程中,PLC按照梯形图程序扫描原则,一般来说,PLC按从左至右、从上到下的步骤逐个执行程序。
但遇到程序跳转指令,则根据跳转条件是否满足来决定程序跳转地址。
程序执行过程中,当指令中涉及输入、输出状态时,PLC就从输入映像寄存器中“读入”对应输入端子状态,从输出映像寄存器“读入”对应元件(“软继电器”)的当前状态。
PLC扫描周期

PLC扫描周期(T)
扫描周期T=(输入—点时间*输入端子数)+(指令执行速度*指令的条数)+(输出一点的时间*输出端子数)+故障诊断时间+通讯时间
从上式可看出,扫描周期已经决定了:
1.CPU执行执行的速度
2.执行每条指令所占用的时间
3.程序中指令条数的多少
指令执行所需的时间和用户程序的长短、指令的种类和CPU执行速度是有很大关系,一般来说,一个扫描的过程中,故障诊断时间,通信时间,输入采样和输出刷新所占的时间较少,执行的时间是占了绝大部分。
PLC的扫描工作过程图如图2-2所示:
图2-2 PLC的扫描工作过程图。
PLC 作业1 - PLC扫描周期计算

1 上电后初始处理 2 共同处理时间:程序自检。
Tc=2.6ms
3 上位链接服务(处理微机与PLC的通讯)Tl Tl = PLC与微机构成网络 0—8ms Tl = PLC与微机不构成网络 0m平均速度X指令条数
5 I/O刷新 Tr =
7、共同处理、上位链接服务、外设服务、运算处理、I/O 刷新时间构成了PLC的扫描时间Ts PLC的扫描时间 Ts=Tc+Tl+To+Tp+Tr
作业1 -扫描周期计算
日本OMRON可编程序控制器C200H型系统,由主机和远程扩展机构 成。主机上装有3个16点输入模块,2个12点输出模块。远程扩 展机上装有3个16点输入模块,一个12点输出模块。程序有 5000条指令,假定程序中使用的指令均为基本指令,平均执行 时间为0.94 uS。共同处理时间Tc=2.6ms;其他计算均基于以 上工作原理。
主机与近程扩展机: 输入 0.07ms/8个 输出 0.04ms/8个
远程扩展机:以通道数计算,1.3ms+nX0.2ms
PLC的工作原理 - 扫描周期计算
6 外设服务(装有外设时)To To=0.8ms (T=Tc+Tl+Tp+Tr≤13ms) To=0.06 ×T(T=Tc+Tl+Tp+Tr >13ms)
试计算不与微机构成网络且不带编程器时的扫描时间。
PLC采用循环扫描及扫描周期工作形式的介绍

PLC采用循环扫描及扫描周期工作形式的介绍PLC的扫描周期包括上电后初始处理、共同处理、上位链接服务、外设服务、运算处理、I/O刷新。
PLC采用循环扫描的工作方式,在PLC中用户程序按先后顺序存放,CPU从第一条指令开始执行程序,直到遇到结束符后又返回第一条,如此周而复始不断循环。
PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。
全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。
当PLC处于停状态时,只进行内部处理和通信操作服务等内容。
在PLC处于运行状态时,从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出,一直循环扫描工作。
当PLC运行时,CPU就要执行用户程序中的操作。
但是CPU不可能同时执行多个操作,只能分时地一个操作一个操作地执行。
PLC利用系统软件在其内部建立了输入输出映像区,当PLC的CPU执行用户程序时,从输入映像区中读取输入信号的状态,进行相应的操作。
当CPU执行完第一个操作后,将操作结果输出到输出映像区,然后再执行第二个操作,操作结果送到输出映像区。
在程序执行过程中,PLC并不读取输入信号的真正状态,执行结果也并没有输出到PLC外部。
只有当程序执行到结束指令(END)时,将输出映像区中执行结果向PLC外部输出一次,将输入信号的状态读取一次送到输入映像区。
对输入输出信号的这一操作过程称为I/O刷新。
I/O刷新完成后,CPU再从用户程序的第一条指令开始,进行下一次程序执行。
PLC的这种工作方式被称为扫描方式。
1.输入处理输入处理也叫输入采样。
在此阶段,顺序读入所有输入端子的通端状态,并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。
在此输入映象寄存器被刷新。
接着进入程序执行阶段。
在程序执行时,输入映象寄存器与外界隔离,即使输入信号发生变化,其映象寄存器的内容也不会发生变化,只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。
2.程序执行根据PLC梯形图程序扫描原则,按先左后右先上后下的步序,逐句扫描,执行程序。
plc的基本工作原理

plc 的基本工作原理一.扫描技能当 PLC 投入作业后,其作业进程普通分为三个阶段,即输入采样、用户程序施行和输出改写三个阶段。
完毕上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个作业期间, PLC 的 CPU 以必然的扫描速度重复施行上述三个阶段。
(一)输入采样阶段在输入采样阶段,PLC 以扫描方式挨次地读入全部输入情况和数据,并将它们存入 I/O 映象区中的相应得单元内。
输入采样完毕后,转入用户程序施行和输出改写阶段。
在这两个阶段中,即便输入情况和数据发生变化,I/O 映象区中的相应单元的情况和数据也不会改动。
于是,假设输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度有必要大于一个扫描周期,才调保证在任何情况下,该输入均能被读入。
(二)用户程序施行阶段在用户程序施行阶段, PLC 总是按由上而下的次第挨次地扫描用户程序(梯形图)。
在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左面的由各触点构成的控制路线,并按先左后右、先上后下的次第对由触点构成的控制路线进行逻辑运算,然后依据逻辑运算的效果,改写该逻辑线圈在系统 RAM 存储区中对应位的情况;兴许改写该输出线圈在 I/O 映象区中对应位的情况;兴许承认是否要施行该梯形图所规矩的特殊功用指令。
即,在用户程序施行进程中,只要输入点在 I/O 映象区内的情况和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在 I/O 映象区或者系统 RAM 存储区内的情况和数据都有兴许发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序施行效果会对排在下面的但凡用到这些线圈或者数据的梯形图起效果;相反,排在下面的梯形图,其被改写的逻辑线圈的情况或者数据只能到下一个扫描周期才调对排在其上面的程序起效果。
(三)输出改写阶段当扫描用户程序完毕后, PLC 就进入输出改写阶段。
在此期间, CPU 按照I/O 映象区内对应的情况和数据改写全部的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。
这时,才是 PLC 的真实输出。
相同的若干条梯形图,其摆放次第不同,施行的效果也不同。
plc的扫描工作原理

plc的扫描工作原理
PLC(可编程逻辑控制器)的扫描工作原理是通过循环执行多个操作步骤来完成的。
具体流程如下:
1. 读取输入信号:PLC会周期性地读取与其连接的各种输入设备(如开关、传感器等)的状态信息,以了解当前系统的工作情况。
2. 执行程序:PLC会根据预先编写好的程序,在内部的存储器中逐条执行指令。
这些指令可以包括逻辑判断、数学运算、数据传输等,用于控制系统的运行。
3. 更新输出信号:根据程序的执行结果,PLC会根据预设的逻辑规则更新输出信号。
这些输出信号可以控制各种执行设备(如电机、继电器等)的开关状态,从而实现对系统的控制。
4. 监测异常情况:PLC会进行实时监测,以便及时发现并响应系统中的异常情况。
如果发生错误或故障,PLC将根据事先设定的紧急处理程序采取相应的措施。
5. 重复执行:上述步骤将会以循环的方式不断重复执行,以保证系统能够持续稳定地运行。
通过以上的扫描工作原理,PLC可以实现对各种工业自动化系统的控制和监测任务。
关于PLC扫描周期的理解

关于PLC扫描周期的理解一般来说,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。
完成上述三个阶段即成为一个扫描周期。
在上图中,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映像寄存器和输出映像寄存器在内的所有PLC梯形图的编程元件统称。
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,开始进入执行阶段。
在执行阶段,无论输入端子给它什么信号,输入映像寄存器保持不变。
程序执行阶段PLC根据最新读入的输入信号,以先左后右、下上后下的顺序进行扫描,执行一次程序存入输出映像寄存器中。
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以状态(“1”或“0”)在输出刷新阶段统一转存到输出锁存寄存器中,并通过输出端子输出以驱动外部负载。
举例:如上图是某三菱PLC程序,在此程序中实现的功能是常开点X000为有效状态时,线圈Y000有效。
当X000再次有效时,线圈Y000无效。
我们通过扫描周期进行一下具体的分析。
首先在第一个扫描周期,输入采样阶段,输入端状态分别存入输入映像寄存器中。
也就是将X000有效状态存入输入映像寄存器中。
然后进入执行阶段,X000有效,则线圈M100有效(注意此时的M101也是有效状态,但是PLC是先上后下,先左后右的顺序来执行程序的。
也就是说只有先执行完第一行M101有效状态后,才会执行M101无效状态。
)当线圈M100有效时线圈Y000也有效。
然后执行第二行程序线圈M101有效,断开线圈M100,线圈M100断开后,此时Y000线圈自锁。
指令执行完成,进入输出刷新阶段。
输出Y000线圈有效结果。
第一扫描周期完成。
PLC工作原理及扫描周期

CPU自诊断阶段 处理通信请求阶段 输入采样 程序执行 读输入阶段
执行程序阶段
写输出阶段
对用户程序扫描执行 ,并将 结果存入相应的寄存器
将寄存器中与输出有关状态,转到 输出锁存器,输出驱动外部负载
输出刷新
RUN模式下,S7-200 PLC按序循环执行下述任务: 1. 读输入:S7-200将物理输入点上的状态复制到输 入过程映象寄存器中。 2. 执行逻辑控制程序:S7-200执行程序指令并将数 据存储在各种存储区中。
输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU 按照存在I/O映象区的运算结果,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。
PLC的工作特点
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。其工作特点是将一个连续的过程分解 成若干静止的状态,极类似放映电影的原理。 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,抗输入信号串入的干扰极为有利。 这种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、高速计数器或中断技术。
PLC 控制系统电路图
plc扫描工作原理

plc扫描工作原理
PLC(可编程逻辑控制器)的扫描工作原理是指PLC在每个扫描周期中进行的操作流程。
它主要包括以下几个步骤:
1. 输入信号扫描:PLC通过输入模块接收外部传感器或控制信号的输入。
在每个扫描周期开始时,PLC会读取所有输入模块中的状态,并将其存储在内存中。
2. 程序执行:接下来,PLC会执行用户程序,根据用户定义的逻辑和算法进行计算和判断。
这些程序可以使用编程语言(如梯形图、指令列表或结构化文本)进行编写,用于控制输出信号和执行特定的任务。
3. 输出信号更新:PLC根据程序的执行结果,通过输出模块产生相应的输出信号。
这些信号可能用于驱动电机、启动/停止设备或控制其他外部设备。
4. 扫描周期重复:一次完整的扫描周期完成后,PLC会等待一段短暂的时间,并开始下一个扫描周期。
这个周期间隔一般很短,通常以毫秒为单位。
需要注意的是,PLC的扫描周期是一个连续循环的过程,不断地进行输入信号扫描、程序执行和输出信号更新。
这保证了PLC能够实时地对输入信号做出响应,并根据程序的逻辑控制外部设备的行为。
每个PLC的扫描周期时间会根据具体的PLC型号和配置而有所不同,但通常介于几毫秒到几十毫秒之间。
西门子plc的扫描周期

西门子plc的扫描周期
plc顺序执行程序,所谓扫描,也就是plc执行程序时,先检查并执行网络1,再轮到网络2,网络3……以此类推。
你可以想象一下X 光扫描,也是从上到下的扫描一次。
plc执行与此类似,从上到下,从头到尾顺序执行,顺序扫描,而不是随便的乱跳,即使是有跳转、中断程序,也是满足执行条件后再进入跳转和中断,而且在跳转、中断程序中依然按照顺序的方式执行。
另外,在同一个网络内的程序段,也是按照从上到下的顺序来执行。
所以,简单的说,扫描也就是指plc执行程序的过程而已,你可以理解为程序的运行周期或者执行周期。
扫描周期,也就是plc运行一遍程序所要花费的时间。
1.在线时:PLC->Module information->cycle time;
2.还可以通过读OB1中的局部变量,
如OB1_PREV_CYCLE,前一循环时间;
OB1_MIN_CYCLE,最小循环时间;
OB1_MAX_CYCLE,最大循环时间。
具体时间和程序大小,通讯处理量等有关。
简述plc的扫描工作过程和工作原理

简述plc 的扫描工作过程和工作原理
摘要: PLC 有两种基本的工作模式,即运行(RUN)模式与停止(STOP)模式。
在运行模式,PLC 通过反复执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。
为了使PLC 的输出及时地响应随时可能变化的输入信号,用户程序不是只执行一次,...
plc 有两种基本的工作模式,即运行(RUN)模式与停止(STOP)模式。
在运行模式,PLC 通过反复执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。
为了使PLC 的输出及时地响应随时可能变化的输入信号,用户程序不是只执行一次,而是不断地重复执行,直至PLC 停机或切换到STOP 工作模式。
PLC 采用循环扫描的工作方式。
PLC 的工作方式采用不断循环的顺序扫描工作方式。
每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。
CPU 从第一条指令执行开始,按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束,然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。
这种工作方式是在系统程序的控制下顺序扫描各输入点的状态,按用户程序进行运算处理,然后顺序向各输出点发出相应的控制信号。
整个工作过程可分为输入处理、程序处理、输出处理三个阶段。
1)输入处理
PLC 在执行程序前,将PLC 的整个输入端子的ON/OFF 状态写入到输入数据存储器中。
在执行程序的过程中,即使输入变化,输入数据存储器的内容也不变,而在下一个周期的输入处理时,写入这种变化。
输入滤波会造成输入响应滞后(约10ms),如采用数字滤波的输入端子,可以通过程序修改滤。
PLC工作原理及扫描周期讲解学习

按顺序对所有输入端的状态进 行采样,并存入相应寄存器
对用户程序扫描执行 ,并将 结果存入相应的寄存器
将寄存器中与输出有关状态,转PLC按序循环执行下述任务 :
1. 读输入:S7-200将物理输入点上的状态复制到 输入过程映象寄存器中。
2. 执行逻辑控制程序:S7-200执行程序指令并将 数据存储在各种存储区中。
3. 处理通讯请求:S7-200执行通讯任务。
4. 执行CPU自诊断:S7-200检查固件、程序存储 器和扩展模块是否工作正常。
5. 写输出:在输出过程映象寄存器中存储的数据 被刷新。
STOP模式下,除用户程序不执行外,其余任 务依然执行。在此状态下,可下载用户程序 及设置系统。 上述的任务序列称为PLC的一个扫描周期
用户程序执行阶段
✓ PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序。在扫描每一条梯 形图时,并按先左后右、先上后下的顺序进行逻辑运算,逻辑运 算的结果存于映象区。
✓ 上面的逻辑运算其运算结果会对下面的逻辑运算起作用;相反, 下面的逻辑运算其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
✓ 当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间, CPU按照存在I/O映象区的运算结果,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。
▪PLC的工作特点
➢ 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。其工作特点是将一个连续的过程分解 成若干静止的状态,极类似放映电影的原理。
PLC工作原理
循环扫描 工作方式
PLC工作原理及扫描周期

PLC常见故障及处理
通讯故障
如果PLC与其他设备无法正常通讯,应检 查通讯电缆和接口是否正常,以及通讯参
数是否设置正确。
A 电源故障
如果PLC的电源指示灯不亮,应检查 电源是否正常,以及电源线是否连 接牢固。
B
C
D
内存故障
如果PLC出现内存错误或程序异常,应检 查内存模块是否正常,以及程序是否存在 错误或丢失。
指令表(IL)
总结词
指令表是一种类似于汇编语言的形式, 使用助记符表示指令。
详细描述
指令表编程使用助记符表示指令,如 AND、OR、NOT等,通过输入这些 助记符,可以编写控制逻辑。
梯形图(LD)
总结词
梯形图是一种直观的图形化编程方式 ,通过绘制梯形图来表示控制逻辑。
详细描述
梯形图使用图形化的方式表示控制逻 辑,通过绘制梯形图中的输入、输出 和中间继电器等元素,可以直观地表 示控制流程。
输出刷新
输出刷新是PLC工作的最后一步,主要任务是 将输出映像寄存器中的数据转换为实际输出信 号,驱动外部设备执行相应的动作。
在输出刷新阶段,PLC将根据程序执行的结果 更新输出映像寄存器中的状态,并将这些状态 输出到输出模块或端子。
输出设备(如接触器、电磁阀等)将根据接收 到的信号进行相应的动作,实现控制目的。
PLC的日常维护
定期检查PLC的外观
确保PLC没有明显的物理损坏,如划痕、凹 陷等。
保持PLC的清洁
使用干燥的布擦拭PLC的表面,去除灰尘和 污垢。
检查电缆和连接
确保所有电缆连接牢固,没有松动或破损。
监视运行状态
通过PLC的显示屏或状态指示灯,检查PLC 的运行状态是否正常。
何为PLC 的周期扫描机制?PLC的扫描周期一般包括哪几个阶段?

何为PLC 的周期扫描机制?PLC的扫描周期一般包括哪几个阶段?
当PLC运行时,CPU就要执行用户程序中的操作。
但是CPU不可能同时执行多个操作,只能分时地一个操作一个操作地执行。
PLC利用系统软件在其内部建立了输入输出映像区,当PLC的CPU执行用户程序时,从输入映像区中读取输入信号的状态,进行相应的操作。
当CPU执行完第一个操作后,将操作结果输出到输出映像区,然后再执行第二个操作,操作结果送到输出映像区。
在程序执行过程中,PLC 并不读取输入信号的真正状态,执行结果也并没有输出到PLC外部。
只有当程序执行到结束指令(END)时,将输出映像区中执行结果向PLC外部输出一次,将输入信号的状态读取一次送到输入映像区。
对输入输出信号的这一操作过程称为I/O刷新。
I/O刷新完成后,CPU再从用户程序的第一条指令开始,进行下一次程序执行。
PLC的这种工作方式被称为扫描方式。
PLC的扫描周期包括上电后初始处理、共同处理、上位链接服务、外设服务、运算处理、I/O刷新。
plc的扫描工作原理

plc的扫描工作原理
PLC(可编程逻辑控制器)的扫描工作原理基本分为扫描周期和扫描步骤两个部分。
1. 扫描周期:
PLC的工作按照一个固定的周期进行,称为扫描周期。
扫描周期是指PLC进行一次完整的程序扫描所需的时间。
一般来说,扫描周期为几毫秒到几十毫秒不等,取决于PLC的性能和程序的复杂程度。
2. 扫描步骤:
PLC的扫描步骤可以分为输入和输出两个阶段。
在输入阶段,PLC会读取所有的输入信号(例如传感器的信号)并存储在输入寄存器中。
PLC会通过扫描程序中的输入模块来扫描所有的输入点,检测输入是否发生变化,如果发生变化则更新输入寄存器中的值。
在输出阶段,PLC会根据程序中的逻辑条件,对输出进行计算并将结果存储在输出寄存器中。
PLC会通过扫描程序中的输出模块将输出信号发送给执行器或其他外部设备。
整个扫描步骤会不断循环进行,保持输入和输出的实时更新。
当一个扫描周期完成后,下一个扫描周期会立即开始。
扫描工作原理的核心思想是根据程序中的逻辑关系实时更新输
入和输出信号,从而实现对设备或工艺过程的控制。
通过不断的扫描和更新,PLC可以实现高效稳定的自动控制。
PLC的基本工作原理

PLC的基本工作原理可编程逻辑控制器(PLC)是一种广泛应用于工业自动化领域中的电子设备。
它以控制输入输出信号的方式来实现自动化控制操作。
PLC的基本工作原理包括以下几个重要方面:基本构成:PLC主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入输出模块(I/O模块)和通信模块等组成。
中央处理器是PLC的核心,用于执行控制任务。
存储器用于存储程序和数据。
I/O模块用于接收输入信号和发出输出信号。
通信模块用于与其他设备进行通信。
扫描过程:PLC工作的基本单位是一个扫描周期,也称为扫描循环。
扫描周期包括了三个主要阶段:输入阶段、执行阶段和输出阶段。
在输入阶段,PLC会读取输入模块的信号状态,例如传感器信号。
在执行阶段,PLC会根据程序逻辑进行计算和判断,并执行相应的控制任务。
在输出阶段,PLC会将结果输出到输出模块,例如驱动器或执行器。
程序逻辑:PLC的程序逻辑是由用户编写的程序组成的,通常采用类似于梯形图的形式。
这些程序通过逻辑运算、比较运算和定时器等指令来实现对输入信号的判断和对输出信号的控制。
程序逻辑通常是使用专门的软件进行编写和调试的。
输入信号处理:PLC的输入信号可以来自于传感器、按钮、开关等设备。
这些信号通过输入模块传递给PLC。
在输入阶段,PLC会读取输入模块的状态,并将状态信息保存在内存中供程序逻辑使用。
输入信号可以是开关量信号也可以是模拟量信号,PLC需要适配不同类型的输入模块来处理不同类型的信号。
输出信号处理:PLC的输出信号可以控制驱动器、执行器、显示屏等设备。
在输出阶段,PLC会根据程序逻辑的计算结果,将输出信号的状态更新到输出模块,并通过输出模块将信号传递给外部设备。
输出信号可以是开关量信号也可以是模拟量信号,PLC需要适配不同类型的输出模块来处理不同类型的信号。
通信功能:PLC通常会具有通信功能,可以与其他设备进行数据交换和远程控制。
通信模块可以支持不同的通信协议和接口,例如以太网、串口、Modbus等。
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SB1
SB2
KM
KM
PLC通过软件来实现起动,自锁,停止电路,我 们今后把这种典型电路叫做起保停电路。
. PLC
程
作描的 过工扫
一
CPU自诊断阶段
处理通信请求阶段
输入采样
读输入阶段
程序执行
执行程序阶段
输出刷新
写输出阶段
检查CPU等内部硬件,对监视定 时器(WDT)复位以及其它工作
输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间, CPU按照存在I/O映象区的运算结果,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。
PLC的工作特点
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。其工作特点是将一个连续的过程分解 成若干静止的状态,极类似放映电影的原理。
与其它智能装置(如编程器、 计算机等)实现通信
按顺序对所有输入端的状态进 行采样,并存入相应寄存器
对用户程序扫描执行 ,并将 结果存入相应的寄存器
将寄存器中与输出有关状态,转到 输出锁存器,输出驱动外部负载
RUN模式下,S7-200 PLC按序循环执行下述任 务:
PLC工作原理
1. 读输入:S7-200将物理输入点上的状态复制 到输入过程映象寄存器中。
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,抗输入信号串入的干扰极为有利。
这种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、高速计数器或中断技术。
比较这两个程序有何区别
思考一下程序有何问题
用户程序执行阶段
PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序。在扫描每一条梯 形图时,并按先左后右、先上后下的顺序进行逻辑运算,逻辑运 算的结果存于映象区。
上面的逻辑运算其运算结果会对下面的逻辑运算起作用;相反, 下面的逻辑运算其运算结果只能到下一个扫描周序:S7-200执行程序指令并 将数据存储在各种存储区中。
循环扫描 工作方式
3. 处理通讯请求:S7-200执行通讯任务。
4. 执行CPU自诊断:S7-200检查固件、程序存 储器和扩展模块是否工作正常。
5. 写输出:在输出过程映象寄存器中存储的数据 被刷新。
STOP模式下,除用户程序不执行外,其余任 务依然执行。在此状态下,可下载用户程序 及设置系统。
上述的任务序列称为PLC的一个扫描周期
一个扫描周期中与用户有关的三阶段
输入采样阶段 依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相
应单元内。 输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶
段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的 状态和数据也不会改变。 因此,如果输入是脉冲信号,则该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,该输入均能被读入。