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PLC的兩種基本工作模式以及掃描過程

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關(guān)鍵詞:PLC 用戶程序 寄存器 梯形圖

      PLC有兩種基本的工作模式,即運(yùn)行(RUN)模式與停止(STOP)模式。在運(yùn)行模式,PLC通過反復(fù)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使PLC的輸出及時地響應(yīng)隨時可能變化的輸入信號,用戶程序不是只執(zhí)行一次,而是不斷地重復(fù)執(zhí)行,直至PLC停機(jī)或切換到STOP工作模式。

      除了執(zhí)行用戶程序外,在每次循環(huán)過程中, PLC還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作,一次循環(huán)可分為5個階段(見圖1)。PLC的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。由于計算機(jī)執(zhí)行指令的速度極高,從外部輸入-輸出關(guān)系來看,處理過程似乎是同時完成的。

      在內(nèi)部處理階段,PLC檢查CPU.模塊內(nèi)部的硬件是否正常,將監(jiān)控定時器復(fù)位,以及完成一些其它內(nèi)部工作。

      在通信服務(wù)階段,PLC與其它的帶微處理器的智能裝置通信,響應(yīng)編程器鍵入的命令,更新編程器的顯示內(nèi)容。

      當(dāng)PLC處于停止(STOP)模式時,只執(zhí)行以上的操作。PLC處于運(yùn)行(RUN)模式時,還要完成另外三個階段的操作。

      在PLC的存儲器中,設(shè)置了一片區(qū)域用來存放輸入信號和輸出信號的狀態(tài),它們分別稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器。PLC梯形圖中的其他編程元件也有對應(yīng)的映像存儲區(qū),它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。

      在輸入處理階段,PLC把所有外部輸入電路的接通,斷開狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。 外部輸入電路接通時,對應(yīng)的輸入映像寄存器為l狀態(tài),梯形圖中對應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點(diǎn)接通,常閉觸點(diǎn)斷開。外部輸入觸點(diǎn)電路斷開時,對應(yīng)的輸入映像寄存器為0狀態(tài),梯形圖中對應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點(diǎn)斷開,常閉觸點(diǎn)接通。

      某一編程元件對應(yīng)的映像寄存器為l狀態(tài)時,稱該編程元件為ON,映像寄存器為0狀態(tài)時,稱該編程元件為OFF。

      在程序執(zhí)行階段,即使外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化,輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會隨之而變,輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入。

      PLC的用戶程序由若干條指令組成,指令在存儲器中按步序號順序排列。在沒有跳轉(zhuǎn)指令時,CPU從第一條指令開始,逐條順序地執(zhí)行用戶程序,直到用戶程序結(jié)束之處。在執(zhí)行指令時,從輸入映像寄存器或別的元件映像寄存器中將有關(guān)編程元件的0/1狀態(tài)讀來,并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算,運(yùn)算的結(jié)果寫入到對應(yīng)的元件映像寄存器中,因此,各編程元件的映像寄存器(輸入映像寄存器除外)的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。

      在輸出處理階段,CP/7將輸出映像寄存器的0/1狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電器的線圈“通電”時,對應(yīng)的輸出映像寄存器為1狀態(tài)。信號經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后,繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電,其常開觸點(diǎn)閉合,使外部負(fù)載通電工作。

      若梯形圖中輸出繼電器的線圈“斷電”,對應(yīng)的輸出映像寄存器為0狀態(tài),在輸出處理階段之后,繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈斷電,其常開觸點(diǎn)斷開,外部負(fù)載斷電,停止工作。

    (審核編輯: 滄海一土)

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