数控机床控制系统装调 课件 019 PLC工作原理

PLC工作原理本书编写组ContentsPage目录03信息刷新方式04输入／输出滞后时间01PLC的工作方式和工作过程02PLC扫描工作方式的特点3PLC的工作方式和工作过程

PLC是采用周期循环扫描的工作方式，CPU连续执行用户程序和任务的循环序列称为扫描。

CPU对用户程序的执行过程是CPU的循环扫描，并用周期性地集中采样、集中输出的方式来完成的。4扫描周期主要包括（1）读输入阶段。每次扫描周期的开始，先读取输入点的当前值，然后写到输入映像寄存器区域。

（2）执行程序阶段。用户程序执行阶段，PLC按照梯形图的顺序，自左而右，自上而下的逐行扫描。

（3）处理通信请求阶段。（4）执行CPU自诊断测试阶段。（5）写输出阶段。5

PLC的扫描过程：6

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输入采样阶段

PLC以扫描方式顺序读入输入端子的通断状态（ON/OFF），并写入相应的输入状态寄存器中，即刷新输入，接着转入程序执行阶段。

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程序执行阶段

PLC按先左后右，自上而下的顺序对每条指令进行扫描，并将相应的运算和处理结果写入输出状态寄存器中。

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输出刷新阶段在所有指令执行完毕后，输出状态寄存器的通断状态转写入输出锁成器中，驱动相应的输出设备，产生PLC的实际输出。经过这三个阶段，PLC完成一个扫描周期。

“顺序扫描、不断循环”7工作原理:PLC采用循环扫描的工作方式，包括内部处理、通讯操作、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段。

PLC执行的五个阶段，称为一个扫描周期，PLC完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。8PLC与微机、继电接触器工作方式比较：PLC的工作方式：循环扫描（串行）微机的工作方式：等待命令继电接触器的工作方式：并行9PLC扫描工作方式的特点：

简单直观，简化了程序的设计，并为PLC的可靠运行提供了保证；

系统监视定时器WDT可监视每次扫描的时间，并在每个扫描周期内都要对WDT进行复位操作。如果系统的硬件或用户软件发生了故障，WDT就会超时自动报警，并停止PLC的运行，从而避免了程序进入死循环的故障。10信息刷新方式

输入刷新是在输入采样阶段进行

输出刷新是在输出采样阶段进行输入刷新除了在输入采样阶段进行外，在程序执行阶段每隔一定时间还要刷新一次。

输出刷新除了在输出处理阶段进行外，在程序执行阶段，凡是程序中有输出指令的地方，该指令执行后又立即进行一次输出刷新。11输入／输出滞后时间输入输出滞后时间又称为系统响应时间，是指从PLC外部输入信号发生变化的时刻起至它所控制的有关外部输出信号发生变化的时刻止之间的时间间隔。输入输出滞后时间由输入电路的滤波时间、输出模块的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间三部分所组成。12输入模块的RC滤波电路用来滤除由输入端引起的干扰噪声，消除因外接输入触点动作时产生抖动引起的不良影响。滤波时间常数决定了输入滤波时间的长短,其典型值为10ms左右。输出模块的滞后时间与模块开关元件的类型有关：继电器型输出电路的滞后时间一般最大值在10ms左右。双向可控硅型输出电路的滞后时间在负载被接通时的滞后时间约为1ms，负载由导通到断开时的最大滞后时间为10ms。晶体管型输出电路的滞后时间一般在1ms左右。13最短响应时间:

在一个扫描周期刚结束时就收到了有关输入信号的变化状态，则下一个扫描周期一开始这个变化信号就可以被采样到，这时响应时间最短最短响应时间=输入延迟时间+1个扫描周期+输出延迟时间最长响应时间：在一个扫描周期刚开始收就收到一个输入信号的变化状态，由于存在输入延迟，则在当前扫描周期内这个输入信号对输出不会起作用，要到下一个周期快结束时的输出刷新阶段，输出才会做出反应，这个响应时间最长。最长响应时间=输入延迟时间+2个扫描周期+输出延迟时间PLC的输入输出之间的响应总有时间差，产生