PLC是按圖所示的運(yùn)行框圖進(jìn)行工作的。當(dāng)PLC上電后，外于正常運(yùn)行時(shí)，它將不斷重復(fù)圖中的掃描過程，并不斷循環(huán)重復(fù)下去。分析上述打插過程，如果對(duì)遠(yuǎn)程I/O、特殊模塊、更新時(shí)鐘和其他通信服務(wù)等枝葉的東西暫不考慮，這樣掃描過程就只剩下“輸入采樣”、“程序執(zhí)行"和“輸出刷新”三個(gè)階段了。這三個(gè)階段是PLC工作過程的中心內(nèi)容，也是PLC工作原理的實(shí)質(zhì)所在，理解透PLC工作過程的這三個(gè)階段是學(xué)習(xí)好PLC的基礎(chǔ)。下面就對(duì)這三個(gè)階段進(jìn)行詳細(xì)的分析，PLC典型的掃描周期如圖3-9所示(不考慮立即輸人、立即輸出情況)。

  圖為PLC掃描工作過程的中心內(nèi)容

    輸入采樣階段

    PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有輸入端子，并將各輸入狀態(tài)存入相對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器中，此時(shí)輸入映像寄存器被刷新。接著系統(tǒng)進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在此階段和輸出刷新階段，輸入映像寄存器與外界隔離，無論輸入信號(hào)如何變化，其內(nèi)容保持不變，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段，才重新寫入輸入端的新內(nèi)容。所以，一般來說，輸入信號(hào)的寬度要大于一個(gè)掃描周期，或者說輸入信號(hào)的頻率不能太高，否則很可能造成信號(hào)的丟失。

    程序執(zhí)行階段

    進(jìn)入到程序執(zhí)行階段后，一般米說(因?yàn)檫€有子程序和中斷程序的情況)，PLC按從左到右、從上到下的步驟順序執(zhí)行程序。當(dāng)指令中涉及輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，PLC就從輸入映像寄存器中“讀人”對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從元件峽像寄存器“讀入”對(duì)應(yīng)元件(“軟繼電器”)的當(dāng)前狀態(tài)。然后進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，最新的運(yùn)算結(jié)果馬上再存人到相應(yīng)的元件映像寄存器中。對(duì)元件映像寄存器來說，每一個(gè)元件(“軟繼電器”)的狀態(tài)會(huì)隨著程序執(zhí)行過程而刷新。

    輸出刷新階段

    在用戶程序執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)(接通/斷開)在輸出刷新階段一起轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定方式集中輸出，最后經(jīng)過輸出端子驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。在下一個(gè)輸出刷新階段開始之前，輸出鎖存器的狀態(tài)不會(huì)改變，從而相應(yīng)輸出端子的狀態(tài)也不會(huì)改變。

    3.8.3PLC對(duì)輸入/輸出的處理原則

    根據(jù)上述工作特點(diǎn)，可以歸納出PLC在輸入/輸出處理方面必須遵守的一般原則:

    (1)輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)取決于輸入端子板上各輸入點(diǎn)在上一刷新期間的接通和斷開狀態(tài)。(2)程序執(zhí)行結(jié)果取決于用戶程序和輸入/輸出映像寄存器的內(nèi)容及其他各元件映像寄存器的內(nèi)容。

    (3)輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)取決于輸出指令的計(jì)算結(jié)果。

    (4)輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)，由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決定。

    (5)輸出端子的接通和斷開狀態(tài)，由輸出鎖存器決定。