PLC的掃描工作過程

　　PLC對用戶程序的執(zhí)行是以循環(huán)掃描方式進(jìn)行。PLC這種運(yùn)行程序的方式與微型計(jì)算機(jī)相比有較大的不同，微型計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序時，一旦執(zhí)行到END指令，程序運(yùn)行結(jié)束。而PLC從0000號存儲地址所存放的第一條用戶程序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)的情況下，按存儲地址號遞增的方向順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到END指令結(jié)束。然后再從頭開始執(zhí)行，并周而復(fù)始地重復(fù)，直到停機(jī)或從運(yùn)行（RUN）切換到停止（STOP）工作狀態(tài)。PLC每掃描完一次程序就構(gòu)成一個掃描周期。

　　PLC的掃描工作方式與傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)也有明顯的不同，繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式：在執(zhí)行過程中，如果一個繼電器的線圈通電，則該繼電器的所有常開和常閉觸點(diǎn)，無論處在控制線路的什么位置，都會立即動作，即常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。PLC采用循環(huán)掃描控制程序的工作方式（串行工作方式）：在PLC的工作過程中，如果某一個軟繼電器的線圈接通，該線圈的所有常開和常閉觸點(diǎn)，并不一定都會立即動作，只有CPU掃描到該觸點(diǎn)時才會動作：常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。下面我們具體介紹PLC的掃描工作過程。

　　1．PLC的兩種工作狀態(tài)

　　PLC有兩種的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。運(yùn)行狀態(tài)是執(zhí)行應(yīng)用程序的狀態(tài)。停止?fàn)顟B(tài)一般用于程序的編制與修改。

　　PLC的工作過程

　　PLC在RUN工作狀態(tài)時，執(zhí)行一次掃描操作所需的時間稱為掃描周期．其典型值為1～100ms。

　　2．PLC的工作過程

　　PLC上電后，在系統(tǒng)程序的監(jiān)控下，周而復(fù)始地按一定的順序?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)部的各種任務(wù)進(jìn)行查詢、判斷和執(zhí)行，這個過程實(shí)質(zhì)上是按順序循環(huán)掃描的過程。

　?。?）初始化：PLC上電后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，清除內(nèi)部繼電器區(qū)，復(fù)位定時器等。

　　（2）CPU自診斷：在每個掃描周期都要進(jìn)入自診斷階段，對電源、PLC內(nèi)部電路、用戶程序的語法進(jìn)行檢查；定期復(fù)位監(jiān)控定時器等，以確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

　?。?）通信信息處理：在每個通信信息處理掃描階段，進(jìn)行PLC之間以及PIC與計(jì)算機(jī)之間的信息交換；PLC與其他帶微處理器的智能裝置通信，例如，智能I/O模塊；在多處理器系統(tǒng)中，CPU還要與數(shù)字處理器交換信息。

　?。?）與外部設(shè)備交換信息：PLC與外部設(shè)備連接時，在每個掃描周期內(nèi)要與外部設(shè)備交換信息。

　　（5）執(zhí)行用戶程序：PLC在運(yùn)行狀態(tài)下，每一個掃描周期都要執(zhí)行用戶程序。

　?。?）輸入、輸出信息處理：PLC在運(yùn)行狀態(tài)下，每一個掃描周期都要進(jìn)行輸入、輸出信息處理。

　　3.用戶程序的循環(huán)掃描過程

　　CPU有兩個操作方式：STOP方式和RUN方式。在掃描周期內(nèi)，STOP方式和RUN方式的主要差別在于：RUN方式下執(zhí)行用戶程序，而在STOP方式下不執(zhí)行用戶程序。

　　PLC對用戶程序進(jìn)行循環(huán)掃描的工作方式，每個掃描周期可分為三個階段：輸入采樣刷新階段，用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。

　?。?）輸入采樣刷新階段

　　在輸入采樣階段，PLC以掃描方式，按順序掃描輸入端子，把所有外部輸入電路的接通/斷開狀態(tài)讀入到輸入映像寄存器，在此輸入映像寄存器被刷新。

　?。?）用戶程序執(zhí)行階段

　　用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中按照序號順序排列。PLC在程序執(zhí)行階段，在無中斷或跳轉(zhuǎn)指令的情況下，根據(jù)梯形圖程序從首地址開始按自上而下、從左至右的順序逐條掃描執(zhí)行。

　?。?）輸出刷新階段

　　當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出刷新階段，CPU將輸出映像寄存器中的內(nèi)容集中轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，然后傳送到各相應(yīng)的輸出端子，最后再驅(qū)動實(shí)際輸出負(fù)載，這才是PLC的實(shí)際輸出，這是一種集中輸出的方式。