1、 自诊断自诊断 通讯处理通讯处理 扫描输入扫描输入 执行程序执行程序 刷新输出刷新输出 开机开机 三、基本工作原理 PLCPLC经过五个阶段经过五个阶段 的工作过程，称为一个的工作过程，称为一个 扫描周期，完成一个扫扫描周期，完成一个扫 描周期后，又重新执行描周期后，又重新执行 上述过程，扫描周而复上述过程，扫描周而复 始地进行。始地进行。 自诊断自诊断 通讯处理通讯处理 扫描输入扫描输入 执行程序执行程序 刷新输出刷新输出 开机开机 每次扫描用户程序每次扫描用户程序 之前之前，都先执行故障都先执行故障 自诊断程序自诊断程序。自诊断自诊断 内容为内容为I0部分部分、存存 储器储器、CPU等等，
2、发现发现 异常停机显示出错异常停机显示出错。 若自诊断正常若自诊断正常，继续继续 向下扫描向下扫描。 PLCPLC检查是否有与编程检查是否有与编程 器、计算机等的通信请求，器、计算机等的通信请求， 若有则进行相应处理，如若有则进行相应处理，如 接收由编程器送来的程序、接收由编程器送来的程序、 命令和各种数据，并把要命令和各种数据，并把要 显示的状态、数据、出错显示的状态、数据、出错 信息等发送给编程器进行信息等发送给编程器进行 显示。如果有与计算机等显示。如果有与计算机等 的通信请求，也在这段时的通信请求，也在这段时 间完成数据的接受和发送间完成数据的接受和发送 任务。任务。 自诊断自诊断 通
3、讯处理通讯处理 扫描输入扫描输入 执行程序执行程序 刷新输出刷新输出 开机开机 PLCPLC的中央处的中央处 理器对各个输入理器对各个输入 端进行扫描端进行扫描，将将 所有输入端的状所有输入端的状 态送到输入映象态送到输入映象 寄存器寄存器。 自诊断自诊断 通讯处理通讯处理 扫描输入扫描输入 执行程序执行程序 刷新输出刷新输出 开机开机 中央处理器中央处理器CPUCPU 将逐条执行用户指令将逐条执行用户指令 程序程序，即按程序要求即按程序要求 对数据进行逻辑对数据进行逻辑、算算 术运算术运算，再将正确的再将正确的 结果送到输出状态寄结果送到输出状态寄 存器中存器中。 自诊断自诊断 通讯处理通讯
4、处理 扫描输入扫描输入 执行程序执行程序 刷新输出刷新输出 开机开机 当所有的指令执行当所有的指令执行 完毕时完毕时，集中把输出映集中把输出映 象寄存器的状态通过输象寄存器的状态通过输 出部件转换成被控设备出部件转换成被控设备 所能接受的电压或电流所能接受的电压或电流 信号信号，以驱动被控设备以驱动被控设备。 自诊断自诊断 通讯处理通讯处理 扫描输入扫描输入 执行程序执行程序 刷新输出刷新输出 开机开机 PLC经过这五个阶段的工作过程，称为一 个扫描周期，完成一个扫描周期后，又重新执行上述 过程，扫描周而复始地进行。在不考虑第二个因素 （通讯处理）时，扫描周期T的大小为： T=（读入一点时间输
5、入点数）+（运算 速度程序步数）+（输出一点时间输出点数）+故 障诊断时间 显然扫描周期主要取决于程序的长短，一 般每秒钟可扫描数十次以上，这对于工业设备通常没 有什么影响。但对控制时间要求较严格，响应速度要 求快的系统，就应该精确的计算响应时间，细心编排 程序，合理安排指令的顺序，以尽可能减少扫描周期 造成的响应延时等不良影响。 （ ） 程序执行 输 入 电 路 输 入 映 象 寄 存 器 输 出 映 象 寄 存 器 输 出 电 路 接触器 按钮 按钮 输入扫描 执行程序 输出刷新 PLC工作过程 初始化初始化 CPU自诊断CPU自诊断 通信信息处理通信信息处理 与外设交换信息与外设交换信息
6、 执行用户程序执行用户程序 输入输出信息处理输入输出信息处理 定期检查用户程序存储器、定期检查用户程序存储器、I/O单元的连接、单元的连接、I/O 总线是否正常，定期复位监控定时器总线是否正常，定期复位监控定时器WDT PLC之间以及之间以及PLC与与PC之间；之间； PLC与其他带与其他带 微处理器的智能装置通信微处理器的智能装置通信 编程器、终端设备、彩色图形显示器、打印机编程器、终端设备、彩色图形显示器、打印机 以扫描的方式按顺序逐句扫描处理，运算结果以扫描的方式按顺序逐句扫描处理，运算结果 存入输出映象区对应位中存入输出映象区对应位中 扫描的方式输入信号的状态存入输入映象区；扫描的方式
7、输入信号的状态存入输入映象区； 结果存入输出映象区，直至传送到外部被控设结果存入输出映象区，直至传送到外部被控设 备。备。 清除内部继电器区，复位定时器等，并进行自诊清除内部继电器区，复位定时器等，并进行自诊 断，对电源、断，对电源、PLC内部电路、用户程序的语法进内部电路、用户程序的语法进 行检查。行检查。 用户程序的循环扫描过程 输输 入入 映映 象象 寄寄 存存 器器 （ ）（ ） （ ）（ ） 输输 入入 端端 子子 用户程序执行用户程序执行 输输 出出 映映 象象 寄寄 存存 器器 输输 出出 锁锁 存存 器器 输输 出出 端端 子子 输入采样阶段输入采样阶段 程序执行阶段程序执行阶
8、段 输出刷新阶段输出刷新阶段 （集中输入）（集中输入） （集中输出）（集中输出） 输输 出出 可编程序控制器对用户程序进行循环扫描可分为三个阶段进 行，即输入采样阶段，程序执行阶段和输出刷新阶段。 输入、输出延迟响应 输入电路滤波时间，它由输入电路滤波时间，它由RC滤波电路的时间常数决定。滤波电路的时间常数决定。 改变时间常数可调整输入延迟时间。改变时间常数可调整输入延迟时间。 PLC循环扫描的工作方式循环扫描的工作方式 用户程序中语句的安排用户程序中语句的安排 PLC对输入采样、输出刷新的集中处理方式对输入采样、输出刷新的集中处理方式 输出电路的滞后时间，它与输出电路的输出方式有关。输出电路
9、的滞后时间，它与输出电路的输出方式有关。 继电器输出方式的滞后时间为继电器输出方式的滞后时间为10ms左右；双向晶闸管输出左右；双向晶闸管输出 方式，在接通负载时滞后时间约为方式，在接通负载时滞后时间约为1ms，切断负载时滞后，切断负载时滞后 时间小于时间小于10ms；晶体管输出方式的滞后时间小于；晶体管输出方式的滞后时间小于1ms。 一个扫描周期一个扫描周期 输入 端子 输入滤波 电路输出 输出 端子 最短I/O响应时间 执行指令执行指令 一个扫描周期一个扫描周期 输入延迟时间输入延迟时间 输出延迟时间输出延迟时间 CPU读输入读输入 输入输出延迟时间最短响应时间 输入输入/输出输出 刷新时
10、间刷新时间 最短响应时间=输入延迟时间+一个扫描周期+输出延迟时间 一个扫描周期一个扫描周期 输入 端子 输入滤波 电路输出 输出 端子 最长I/O响应时间 执行指令执行指令 一个扫描周期一个扫描周期 输入延迟时间输入延迟时间 输出延迟时间输出延迟时间 CPU读输入读输入 输入输入/输出输出 刷新时间刷新时间 输入输出延迟时间最长响应时间 最长响应时间=输入延迟时间+两个扫描时间+输出延迟时间 输 出 刷 新 Q0.0 M2.1 输入采样 输出刷新 程 序 执 行 输 入 采 样 程 序 执 行 输 入 采 样 程 序 执 行 输 出 刷 新 输 入 采 样 程 序 执 行 输 出 刷 新 第3周期第1周期第2周期 输入端子I0.2 输入映象寄存器I0.2 输出映象寄存器Q0.0 输出端子Q0.0 位存储器M2.0 位存储器M2.1 I0.2Q0.0 M2.0 Q0.0
