PLC工作过程:输入采样、数据处理和输出控制

PLC是在系统软件的控制和指挥下，采用循环顺序扫描的方式工作的，其工作过程就是程序的执行过程，它分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段，如图2-18所示。

图2-18 PLC的扫描工作过程

（1）输入采样阶段

在输入采样阶段，PLC以扫描工作的方式读取所有输入状态和数据状态，并写入到输入映像寄存器中，此时，输入映像寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段，在程序执行阶段或输出阶段，输入映像寄存器与外界隔离，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的内容也不会随之改变。输入信号变化了的状态，只能在下一个扫描周期的输入采样阶段才被读入。换句话说，在输入采样阶段采样结束之后，无论输入信号如何变化，输入映像寄存器的内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段，才重新写入新的内容。

（2）程序执行阶段(www.xing528.com)

在程序执行阶段，PLC逐条解释和执行程序。若是梯形图程序，则按先上后下、先左后右的顺序进行扫描（执行）。若遇到跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。在顺序执行程序时，所需要的输入状态由输入映像寄存器读出，所需要的其他软元件的状态从元件映像寄存器中读出，而将执行结果写入到元件映像寄存器中。对于每个软元件（输入继电器X除外）来说，元件映像寄存器中所存的内容会随着程序执行的进程而变化。

（3）输出刷新阶段

当所有的用户程序执行完后，集中将元件映像寄存器中的输出元件（即输出继电器）的状态（此状态存放在对应的输出映像寄存器中）转存到输出锁存寄存器中，经过输出模块隔离和功率放大，转换成被控设备所能接收的电压或电流信号后，再去驱动被控制的用户输出设备（即外部负载）。

PLC重复地执行上述三个阶段。每重复一次的时间即一个扫描周期。扫描周期的长短与用户程序的长短有关。

对于小型PLC，I/O点数较少，用户程序较短，采用集中采样、集中输出的工作方式，虽然在一定程度上降低了系统的响应速度，但从根本上提高了系统的抗干扰能力，系统的可靠性增强。而中、大型PLC由于I/O点数多、控制功能强，编制的用户程序相应较长。为提高系统响应速度，可以采用定周期输入采样、输出刷新，直接采样、直接输出刷新，中断I/O和智能化I/O接口等方式。