PLC全攻略--概念、定義、特點 、存儲空間的分配等(3)

時間:2014-01-14 09:32 來源:未知

（2）PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。
為了消除二者之間由於運行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控製裝置各類觸點的動作時間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時間一般均小於100ms，因此，PLC采用了一種不同於一般微型計算機的運行方式---掃描技術。這樣在對於I/O響應要求不高的場合，PLC與繼電器控製裝置的處理結果上就沒有什麼區別了。
1、掃描技術 當PLC投入運行後，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重複執行上述三個階段。
（1）輸入采樣階段
在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據，並將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束後，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈衝信號，則該脈衝信號的寬度必須大於一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。
（2）用戶程序執行階段
在用戶程序執行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控製線路，並按先左後右、先上後下的順序對由觸點構成的控製線路進行邏輯運算，然後根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在係統RAM存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。即，在用戶程序執行過程中，隻有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或係統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上麵的梯形圖，其程序執行結果會對排在下麵的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下麵的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據隻能到下一個掃描周期才能對排在其上麵的程序起作用。
（1）輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束後，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。
2、PLC的I/O響應時間
為了增強PLC的抗幹擾能力，提高其可靠性，PLC的每個開關量輸入端都采用光電隔離等技術。為了能實現繼電器控製線路的硬邏輯並行控製，PLC采用了不同於一般微型計算機的運行方式（掃描技術）。以上兩個主要原因，使得PLC得I/O響應比一般微型計算機構成的工業控製係統滿的多，其響應時間至少等於一個掃描周期，一般均大於一個掃描周期甚至更長。所謂I/O響應時間指從PLC的某一輸入信號變化開始到係統有關輸出端信號的改變所需的時間

八. PLC的I/O係統
1、I/O尋址方式
PLC的硬件結構主要分單元式和模塊式兩種。前者將PLC的主要部分(包括I/O係統和電源等)全部安裝在一個機箱內。後者將PLC的主要硬件部分分別製成模塊，然後由用戶根據需要將所選用的模塊插入PLC機架上的槽內，構成一個PLC係統。不論采取哪一種硬件結構，都必須確立用於連接工業現場的各個輸入/輸出點與PLC的I/O映象區之間的對應關係，即給每一個輸入/輸出點以明確的地址確立這種對應關係所采用得方式稱為I/O尋址方式。
I/O尋址方式有以下三種：
（1）固定的I/O尋址方式這種I/O尋址方式是由PLC製造廠家在設計、生產PLC時確定的，它的每一個輸入/輸出點都有一個明確的固定不變的地址。一般來說，單元式的PLC采用這種I/O尋址方式。
（2）開關設定的I/O尋址方式這種I/O尋址方式是由用戶通過對機架和模塊上的開關位置的設定來確定的。
（3）用軟件來設定的I/O尋址方式這種I/O尋址方式是有用戶通過軟件來編製I/O地址分配表來確定的

PLC程序設計語言介紹　
在PLC中有多種程序設計語言,它們是梯形圖語言、布爾助記符語言、功能表圖語言、功能模塊圖語言及結構化語句描述語言等。梯形圖語言和布爾助記符語言是基本程序設計語言，它通常由一係列指令組成，用這些指令可以完成大多數簡單的控製功能，例如，代替繼電器、計數器、計時器完成順序控製和邏輯控製等，通過擴展或增強指令集，它們也能執行其它的基本操作。功能表圖語言和語句描述語言是高級的程序設計語言，它可根據需要去執行更有效的操作，例如，模擬量的控製，數據的操縱，報表的報印和其他基本程序設計語言無法完成的功能。功能模塊圖語言采用功能模塊圖的形式，通過軟連接的方式完成所要求的控製功能，它不僅在PLC中得到了廣泛的應用，在集散控製係統的編程和組態時也常常被采用，由於它具有連接方便、操作簡單、易於掌握等特點，為廣大工程設計和應用人員所喜愛。
根據PLC應用範圍，程序設計語言可以組合使用，常用的程序設計語言是：梯形圖程序設計語言；布爾助記符程序設計語言（語句表）；功能表圖程序設計語言；功能模塊圖程序設計語言；結構化語句描述程序設計語言；梯形圖與結構化語句描述程序設計語言；布爾助記符與功能表圖程序設計語言；布爾助記符與結構化語句描述程序設計語言。

1、梯形圖（Ladder Diagram）

程序設計語言梯形圖程序設計語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設計語言。采用梯形圖程序設計語言，程序采用梯形圖的形式描述。這種程序設計語言采用因果關係來描述事件發生的條件和結果。每個梯級是一個因果關係。在梯級中，描述事件發生的條件表示在左麵，事件發生的結果表示在後麵。梯形圖程序設計語言是最常用的一種程序設計語言。它來源於繼電器邏輯控製係統的描述。
在工業過程控製領域，電氣技術人員對繼電器邏輯控製技術較為熟悉，因此，由這種邏輯控製技術發展而來的梯形圖受到了歡迎，並得到了廣泛的應用。梯形圖程序設計語言的特點是：

（1）與電氣操作原理圖相對應，具有直觀性和對應性；

（2）與原有繼電器邏輯控製技術相一致，對電氣技術人員來說，易於撐握和學習；

（3）與原有的繼電器邏輯控製技術的不同點是，梯形圖中的能流（Power FLow）不是實際意義的電流，內部的繼電器也不是實際存在的繼電器，因此，應用時，需與原有繼電器邏輯控製技術的有關概念區別對待；

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