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PLC的用戶程序執(zhí)行過程

對于用戶來說，在編寫用戶程序或選擇設(shè)備時，必須清楚下面介紹的三個階段，即用戶程序執(zhí)行過程的原理。

PLC采用集中處理的方法，即對輸入掃描信號、執(zhí)行用戶程序和輸出刷新都采用集中分批處理的工作方式。

（1）輸入掃描  在這一階段中，PLC以掃描方式讀入所有輸入端子上的輸入信號，并將輸入信號存入輸入映像區(qū)，輸入映像存儲器被刷新。在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段中，輸入映像存儲器與外界隔離，其內(nèi)容保持不變，直至下一個掃描周期的輸入掃描階段，才被重新讀入的輸入信號刷新。可見，PLC在執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)時，不直接使用現(xiàn)場當(dāng)時的輸入信號，而使用本次采樣時輸入到映像區(qū)中的數(shù)據(jù)。如果輸入設(shè)備能使PLC輸入端形成閉合回路，對應(yīng)輸入端編號的內(nèi)部輸入繼電器內(nèi)保存為“1"，即相當(dāng)于繼電器線圈導(dǎo)通。在程序執(zhí)行過程中，該編號對應(yīng)的觸點動作；如果輸入設(shè)備能使輸入開路，則對應(yīng)輸入端編號的內(nèi)部輸入繼電器內(nèi)保存為“0"，即相當(dāng)于繼電器線圈沒導(dǎo)通，在程序執(zhí)行過程中，該編號對應(yīng)的觸點不動作。如果在PLC處于非輸入掃描的階段，PLC外的輸入設(shè)備狀態(tài)發(fā)生了變化，內(nèi)部輸入繼電器也不會發(fā)生變化，要等到下一個輸入掃描階段才能根據(jù)此時的輸入狀態(tài)來刷新。所以，對于少于十幾毫秒的輸入信號，經(jīng)常采集不到。

（2）執(zhí)行程序  在執(zhí)行用戶程序過程中，PLC按梯形圖程序順序自上而下、從左至右逐個掃描執(zhí)行，即按助記符指令表的先后順序執(zhí)行。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序跳轉(zhuǎn)地址。程序執(zhí)行過程中，PLC從輸入映像區(qū)中取出輸入變量的當(dāng)前狀態(tài)，然后進行由程序確定的邏輯運算或其他運算，根據(jù)程序指令將運算結(jié)果存入相應(yīng)的內(nèi)部繼電器中，包括輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等。輸出繼電器的信號存放在輸出映像區(qū)，即輸出繼電器與PLC外部的同編號的輸出點對應(yīng)。

在程序執(zhí)行過程中，同一周期內(nèi)，前面的邏輯結(jié)果影響后面的觸點，即后執(zhí)行的程序可能用到前面的新中間運算結(jié)果；但同一周期內(nèi)，后面的運算結(jié)果不影響前面的邏輯關(guān)系。該掃描周期內(nèi)除輸入繼電器以外的所有內(nèi)部繼電器的終狀態(tài)（導(dǎo)通與否），將影響下一個掃描周期各觸點的開與閉。

（3）輸出刷新  程序執(zhí)行階段的運算結(jié)果被存入輸出映像區(qū)，而不送到輸出端口上。在輸出刷新階段，PLC將輸出映像區(qū)中的輸出變量送入輸出鎖存器，然后由鎖存器通過輸出模塊產(chǎn)生本周期的控制輸出。如果內(nèi)部輸出繼電器的狀態(tài)為“1"，則輸出繼電器觸點閉合。全部輸出設(shè)備的狀態(tài)要保持一個掃描周期。

PLC的主要應(yīng)用場合

1用于開關(guān)量控制

    PLC控制開關(guān)量的能力是很強的。所控制的入出點數(shù)，少的十幾點、幾十點，多的可到幾百、幾千，甚至幾萬點。由于它能聯(lián)網(wǎng)，點數(shù)幾乎不受限制，不管多少點都能控制。

    所控制的邏輯問題可以是多種多樣的：組合的、時序的；即時的、延時的；不需計數(shù)的，需要計數(shù)的；固定順序的，隨機工作的；等等，都可進行。

    PLC的硬件結(jié)構(gòu)是可變的，軟件程序是可編的，用于控制時，非常靈活。必要時，可編寫多套，或多組程序，依需要調(diào)用。它很適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場多工況、多狀態(tài)變換的需要。

    用PLC進行開關(guān)量控制實例是很多的，冶金、機械、輕工、化工、紡織等等，幾乎所有工業(yè)行業(yè)都需要用到它。目前，PLC首用的目標(biāo)，也是別的控制器無法與其比擬的，就是它能方便并可靠地用于開關(guān)量的控制。

     2用于模擬量控制

    模擬量，如電流、電壓、溫度、壓力等等，它的大小是連續(xù)變化的。工業(yè)生產(chǎn)，特別是連續(xù)型生產(chǎn)過程，常要對這些物理量進行控制。

    作為一種工業(yè)控制電子裝置，PLC若不能對這些量進行控制，那是一大不足。為此，各PLC廠家都在這方面進行大量的開發(fā)。目前，不僅大型、中型機可以進行模擬量控制，就是小型機，也能進行這樣的控制。

    PLC進行模擬量控制，要配置有模擬量與數(shù)字量相互轉(zhuǎn)換的A／D、D／A單元。它也是I/O單元，不過是特殊的I/O單元。

    A/D單元是把外電路的模擬量，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后送入PLC。D/A單元，是把PLC的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，再送給外電路。

    作為一種特殊的I/O單元，它仍具有I/O電路抗干擾、內(nèi)外電路隔離，與輸入輸出繼電器（或內(nèi)部繼電器，它也是PLC工作內(nèi)存的一個區(qū)?？勺x寫）交換信息等等特點。

    這里的A/D中的A，多為電流，或電壓，也有為溫度。D/A中的A，多為電壓，或電流。電壓、電流變化范圍多為0～5V，0～10V，4～20mA。有的還可處理正負值的。

    這里的D，小型機多為8位二進制數(shù)，中、大型多為12位二進制數(shù)。

    A/D、D/A有單路，也有多路。多路占的輸入輸出繼電器多。

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