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PLC的基本工作方式是順序執(zhí)行用戶程序,每一時鐘周期執(zhí)行一條指令。對用戶程序的執(zhí)行一般有循環(huán)掃描和定時掃描兩種,掃描過程分為三個階段,即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。
(1)輸入采樣階段。PLC在輸入采樣階段以掃描方式順序讀人所有輸入端子的狀態(tài),存人輸人寄存器,接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。
(2)程序執(zhí)行階段。PLC在程序執(zhí)行階段中順序?qū)γ織l指令進(jìn)行掃描。先從輸人寄存器讀人所有輸入端子的狀態(tài)。
(3)輸出刷新階段。所有指令執(zhí)行完畢后,將輸出寄存器中所有的輸出狀態(tài)送到輸出電路,成為PLC的實際輸出。PLC執(zhí)行完上述的三個階段稱為一個掃描周期。
系統(tǒng)程序是PLC賴以工作的基礎(chǔ),采用匯編語言編寫,在PLC出廠時就已固化于ROM型系統(tǒng)程序存儲器中。
系統(tǒng)程序分為系統(tǒng)監(jiān)控程序和解釋程序。
系統(tǒng)監(jiān)控程序用于監(jiān)視并控制PLC的工作,如診斷PLC系統(tǒng)工作是否正常,對PLC各模塊的工作進(jìn)行控制,與處設(shè)交換信息,根據(jù)用戶的設(shè)定使PLC比處在編制用戶程序狀態(tài)或者處在運行用戶程序狀態(tài)等。
解釋程序用于把用戶程序解釋成微處理器能夠執(zhí)行的程序。
用戶程序又稱為應(yīng)用程序,是用戶為完成某一特定 的控制任務(wù)而利用PLC的編程語言編制的程序。
用戶程序通過編程器輸入到PLC的用戶程序存儲器中。
可編程控制器是通過程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行控制的,所以各種機(jī)型的PLC都有自己的編程語言。PLC的編程語言有多種,如梯形圖、語句表、邏輯功能圖、邏輯方程式等。
狀態(tài)繼電器是PLC在步進(jìn)順控系統(tǒng)實現(xiàn)控制的重要內(nèi)部元件。它與步進(jìn)順控指令STL組合使用,運用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,編制高效易懂的程序。狀態(tài)繼電器一般分為四類,其編號及點數(shù)如下:
初始狀態(tài):S0∽S9(10點);
回零:S10∽S19(10點);
通用:S20∽S499(480點);
保持:S500∽S899(400點);
報警:S900∽S999(100點);
PLC雖具有微機(jī)的許多特點,但它的工作方式卻與微機(jī)有很大的不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式,如常見的鍵盤掃描方式或I/O掃描方式,有鍵按下或I/O動作則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序無鍵按下則繼續(xù)掃描。PLC則采用循環(huán)掃描工作方式,在PLC中,用戶程序按先后順序存放.CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序,直至遇到結(jié)束符后又返回第一條。如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下,順次掃描各輸入點的狀態(tài),按用戶程序進(jìn)行運算處理,然后順序向輸出點發(fā)出相應(yīng)的控制信號。整個工作過程可分為五個階段:自診斷,與編程器等的通信,輸入采樣,用戶程序執(zhí)行,輸出刷新.
PLC工作過程:
1)每次掃描用戶程序之前,都先執(zhí)行故障自診斷程序。自診斷內(nèi)容為I/O部分、存儲器、CPU等,發(fā)現(xiàn)異常停機(jī)顯示出錯。若自診斷正常,繼續(xù)向下掃描。
2)PLC檢查是否有與編程器和計算機(jī)的通信請求,若有則進(jìn)行相應(yīng)處理,如接收由編程器送來的程序、命令和各種數(shù)據(jù),并把要顯示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)、出錯信息等發(fā)送給編程器進(jìn)行顯示。如果有與計算機(jī)等的通信請求,也在這段時間完成數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送任務(wù)。
3)PLC的中央處理器對各個輸入端進(jìn)行掃描,將輸人端的狀態(tài)送到輸入狀態(tài)寄存器中,這就是輸入采樣階段。
4)中央處理器CPU將指令逐條調(diào)出并執(zhí)行,以對輸人和原輸出狀態(tài)(這些狀態(tài)統(tǒng)稱為數(shù)據(jù))進(jìn)行“處理”,即按程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行邏輯、算術(shù)運算,再將正確的結(jié)果送到輸出狀態(tài)寄存器中,這就是程序執(zhí)行階段。
5)當(dāng)所有的指令執(zhí)行完畢時,集中把輸出狀態(tài)寄存器的狀態(tài)通過輸出部件轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備所能接受的電壓或電流信號,以驅(qū)動被控設(shè)備,這就是輸出刷新階段。
PLC經(jīng)過這五個階段的工作過程,稱為一個掃描周期。完成一個周期后,又重新執(zhí)行上述過程,掃描周而復(fù)始地進(jìn)行。掃描周期是PLC的重要指標(biāo)之一,在不考慮第二個因素(與編程器等通信)時,掃描周期T為:
T=(讀入一點時間×輸入點數(shù))+(運算速度×程序步數(shù))+(輸出一點時間×輸出點數(shù))十故障診斷時間
MODICON AS-B262-001
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