PLC工作的全過程——四部分工作介紹

• 2018-09-08

為了滿足工業(yè)邏輯控制的要求，同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)控制的特點(diǎn)，PLC的工作方式采用不斷循環(huán)的順序掃描工作方式。每一次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期或工作周期。CPU從第一條指令執(zhí)行開始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結(jié)束，然后返回第一條指令開始新的一輪掃描。PLC就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述循環(huán)掃描的。PLC工作的全過程可用圖1所示的運(yùn)行框圖來表示。整個(gè)過程可分為以下幾個(gè)部分：

第一部分是上電處理。PLC上電后對系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化，包括硬件初始化和軟件初始化，停電保持范圍設(shè)定及其他初始化處理等。

第二部分是自診斷處理。PLC每掃描一次，執(zhí)行—次自診斷檢查，確定PLC自身的動作是否正常。如CPU、電池電壓、程序存儲器、I／O和通訊等是否異?；虺鲥e，如檢查出異常時(shí)，CPU面板上的LED及異常繼電器會接通，在特殊寄存器中會存入出錯代碼。當(dāng)出現(xiàn)致命錯誤時(shí)，CPU被強(qiáng)制為STOP方式，所有的掃描便停止。

圖1 PLC運(yùn)行框圖

第三部分是通訊服務(wù)。PLC自診斷處理完成以后進(jìn)入通訊服務(wù)過程。首先檢查有無通訊任務(wù)，如有則調(diào)用相應(yīng)進(jìn)程，完成與其他設(shè)備的通訊處理，并對通訊數(shù)據(jù)作相應(yīng)處理；然后進(jìn)行時(shí)鐘、特殊寄存器更新處理等工作。

第四部分是程序掃描過程。PLC在上電處理、自診斷和通訊服務(wù)完成以后，如果工作選擇開關(guān)在RUN位置，則進(jìn)人程序掃描工作階段。先完成輸入處理，即把輸入端子的狀態(tài)讀入輸入映像寄存器中，然后執(zhí)行用戶程序，最后把輸出處理結(jié)果刷新到輸出鎖存器中。

在上述幾個(gè)部分中，通訊服務(wù)和程序掃描過程是PLC工作的主要部分，其工作周期稱為掃描周期。可以看出掃描周期直接影響控制信號的實(shí)時(shí)性和正確性，為了確?？刂颇苷_實(shí)時(shí)地進(jìn)行，在每個(gè)掃描周期中，通訊任務(wù)的作業(yè)時(shí)間必須被控制在一定范圍內(nèi)。PLC運(yùn)行正常時(shí)，程序掃描周期的長短與CPU的運(yùn)算速度、與I/O點(diǎn)的情況、與用戶應(yīng)用程序的長短及編程情況等有關(guān)。通常用PLC執(zhí)行l KB指令所需時(shí)間來說明其掃描速度，一般為零點(diǎn)幾ms到上百ms。值得注意的是，不同指令其執(zhí)行時(shí)間是不同的，從零點(diǎn)幾μs到上百μs不等，故選用不同指令所用的掃描時(shí)間將會不同。而對于一些需要高速處理的信號，則需要特殊的軟、硬件措施來處理。