《西门子S7-1200 PLC工程实例精解》课件1.1.4PLC的工作过程

主讲：蒋明红PLC的工作过程

目录CONTENTSPLC的工作方式PART01PLC程序执行的过程PART02PLC的工作方式01PLC的工作方式

PLC采用循环扫描工作方式，当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输人装置的状态和数据，并分别存入输入映像存储器，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定将执行逻辑或算术运算的结果送入输出映像寄存器或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将输出映像寄存器的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，完成一个扫描周期。如此循环，直到停止运行，如图所示。每个扫描过程顺序分为3个阶段，每重复一次就是一个扫描周期，用T0表示。PLC程序执行的过程021.输入采样阶段

这一阶段也称为输入刷新阶段，即PLC以扫描方式按顺序先将所有输入端的信号状态读入输入映像存储器。输入采样结束后，即使输入信号状态发生改变，输入映像存储器中的相应内容也不会发生改变。

2.程序执行阶段

PLC将按梯形图从上至下、从左到右的顺序，对由各种继电器、定时器、计数器等的接点构成的程序控制电路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新输出寄存器的状态。3.输出刷新阶段

当所有的指令执行完毕时，PLC输出映像寄存器中所有状态通过输出电路输出驱动用户输出设备(负载)，也就是PLC的输出刷新阶段。输出刷新后，PLC再次执行输入采用，开始一个新的扫描周期。

讨论：我们知道PLC采用循环扫描工作方式，为什么会出现输出滞后的现象呢？

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图1所示为继电器控制:用一个按钮SB1(输人信号)控制3个输出量KM1、KM2和KM3。电路中KM2与KM3具有相同的响应速度(SB1闭合→KM1接通→KM2、KM3同时接通)。用PLC转换成同样的梯形图程序，用一个输人信号I0.0控制3个输出量Q0.1、Q0.2和Q0.3，如图2所示。

图1继电器控制

图1-18PLC梯形图第一个周期:输人端子信号还未进入映像区，I0.0输人映像寄存器中的状态为“OFF”，所有输出Q0.1、Q0.2、Q0.3均为“OFF"。第二个周期:在输入采样阶段,I0.0输入信号进人映像区，I0.0输入映像寄存器中的状态变为“ON”。由于先扫描到Q0.2时，Q0.2尚处在断开状态，所以Q0.2=“OFF”;而在第二个周期中，Q0.1在输出映像寄存器中的状态在程序执行后变为“ON”，所以，后扫描的Q0.3在其输出映像寄存器中的状态也变为“ON”。这样，第二个周期的结果为:输出端子Q0.2=“OFF”，Q0.1=Q0.3=“ON"。第三个周期:由于Q0.1在其输出映像寄存器中的状态已为“ON”此时Q0.2才能接通为“ON”。显然，Q0.2的响应滞后Q0.3一个扫描周期，在输入条件为“ON”时。以3个扫描周期(见左图)来说明控制过程中输出的滞后问题。Q0.2的输出延迟响应。若在梯形图中，将00.2和00.3互换位置，则执行结果使Q0.3的响应滞后于00.2一个扫描周期。实际上，输入输出滞后现象除了与上述PLC的“集中输入刷新，顺序扫描工作方式有关，还与输入滤波器的时间常数以及输出继电器机械滞后有关。对于一般工业控制设备这些滞后现象是完全允许的。但对于有些设备，需要I