结合PLC的组成和结构分析PLC的工作原理容易理解。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。一个扫描周期主要可分为:
(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。在之后的用户程序执行的过程中,CPU访问输入映像寄存器区域,而并非读取输入端口的状态,输入信号的变化并不会影响到输入映像寄存器的状态,通常要求输入信号有足够的脉冲宽度,才能被响应。
(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,在这一阶段CPU从用户程序的一条指令开始执行直到后一条指令结束,程序运行放入输出映像寄存器区域。在此阶段,允许对数字量I/O指令和不设置数字滤波的模拟量I/O指令进行处理,在扫描周期的各个部分,均可对中断事件进行响应。
(3)处理通信请求阶段。 是扫描周期的信息处理阶段,CPU处理从通信端口接收到的信息。
(4)执行CPU自诊断测试阶段。在此阶段CPU检查其硬件,用户程序存储器和所有I/O模块的状态。
(5)写输出阶段。每个扫描周期的结尾,CPU把存在输出映像寄存器中的数据输出给数字量输出端点(写入输出锁存器中),新输出状态。然后PLC进入下一个循环周期,重新执行输入采样阶段,周而复始。
如果程序中使用了中断,中断事件出现,立即执行中断程序,中断程序可以在扫描周期的任意点被执行。
如果程序中使用了立即I/O指令,可以直接存取I/O点。用立即I/O指令读输入点值时,相应的输入映像寄存器的值未被修改,用立即I/O指令写输出点值时,相应的输出映像寄存器的值被修改。
1.梯形图编程语言
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式,它是在电器控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变来的,形象、直观、实用。
梯形图的设计应注意以下三点:
(一)梯形图按从左到右、从上到下的顺序排列。每一逻辑行起始于左母线,然后是触点的串、并联接,后是线圈与右母线相联。
(二)梯形图中每个梯级流过的不是物理电流,而是“概念电流”,从左流向右,其两端没有电源。这个“概念电流”只是形象地描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件。
(三)输入继电器用于接收外部输入信号,而不能由PLC内部其它继电器的触点来驱动。因此,梯形图中只出现输入继电器的触点,而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行给外部输出设备,当梯形图中的输出继电器线圈得电时,就有信号输出,但不是直接驱动输出设备,而要通过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点可供内部编程使用。
2.语句表编程语言
指令语句表示一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式,但比汇编语言易懂易学。一条指令语句是由步序、指令语和作用器件编号三部分组成。
3.控制系统流程图编程图
控制系统流程图是一种较新的编程方法。它是用像控制系统流程图一样的功能图表达一个控制过程,目前电工协会(IEC)正在实施发展这种新式的编程标准。
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