PLC的两种基本工作模式及扫描过程

PLC有两种基本的工作模式,即运行(RUN)模式与停止(STOP)模式。在运行模式,PLC通过反复执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使PLC的输出及时地响应随时可能变化的输入信号,用户程序不是只执行一次,而是不断地重复执行,直至PLC停机或切换到STOP工作模式。


除了执行用户程序外,在每次循环过程中, PLC还要完成内部处理、通信处理等工作,一次循环可分为5个阶段(见图1-5)。PLC的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。由于计算机执行指令的速度极高,从外部输入-输出关系来看,处理过程似乎是同时完成的。



PLC的两种基本工作模式及扫描过程


在内部处理阶段,PLC检查CPU.模块内部的硬件是否正常,将监控定时器复位,以及完成一些其它内部工作。

在通信服务阶段,PLC与其它的带微处理器的智能装置通信,响应编程器键入的命令,更新编程器的显示内容。

当PLC处于停止(STOP)模式时,只执行以上的操作。PLC处于运行(RUN)模式时,还要完成另外三个阶段的操作。


在PLC的存储器中,设置了一片区域用来存放输入信号和输出信号的状态,它们分别称为输入映像寄存器和输出映像寄存器。PLC梯形图中的其他编程元件也有对应的映像存储区,它们统称为元件映像寄存器。


在输入处理阶段,PLC把所有外部输入电路的接通,断开状态读入输入映像寄存器。 外部输入电路接通时,对应的输入映像寄存器为l状态,梯形图中对应的输入继电器的常开触点接通,常闭触点断开。外部输入触点电路断开时,对应的输入映像寄存器为0状态,梯形图中对应的输入继电器的常开触点断开,常闭触点接通。


某一编程元件对应的映像寄存器为l状态时,称该编程元件为ON,映像寄存器为0状态时,称该编程元件为OFF。


在程序执行阶段,即使外部输入信号的状态发生了变化,输入映像寄存器的状态也不会随之而变,输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入。


PLC的用户程序由若干条指令组成,指令在存储器中按步序号顺序排列。在没有跳转指令时,CPU从第一条指令开始,逐条顺序地执行用户程序,直到用户程序结束之处。在执行指令时,从输入映像寄存器或别的元件映像寄存器中将有关编程元件的0/1状态读来,并根据指令的要求执行相应的逻辑运算,运算的结果写入到对应的元件映像寄存器中,因此,各编程元件的映像寄存器(输入映像寄存器除外)的内容随着程序的执行而变化。


在输出处理阶段,CP/7将输出映像寄存器的0/1状态传送到输出锁存器。梯形图中某一输出继电器的线圈“通电”时,对应的输出映像寄存器为1状态。信号经输出模块隔离和功率放大后,继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈通电,其常开触点闭合,使外部负载通电工作。


若梯形图中输出继电器的线圈“断电”,对应的输出映像寄存器为0状态,在输出处理阶段之后,继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈断电,其常开触点断开,外部负载断电,停止工作。


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