第二章PLC基礎(chǔ)

1、第二章第二章 PLC基礎(chǔ)基礎(chǔ) 1、教學(xué)目的：、教學(xué)目的：通過(guò)這一章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解通過(guò)這一章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解PLC 2、教學(xué)重點(diǎn)：、教學(xué)重點(diǎn)：PLC的產(chǎn)生、特點(diǎn)、應(yīng)用及發(fā)展趨的產(chǎn)生、特點(diǎn)、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)；勢(shì)；PLC的組成、基本工作原理及技術(shù)性能指標(biāo)的組成、基本工作原理及技術(shù)性能指標(biāo) 3、教學(xué)難點(diǎn)：、教學(xué)難點(diǎn)： PLC的產(chǎn)生、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍，的產(chǎn)生、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍，PLC的掃描的工作方式和執(zhí)行程序的過(guò)程的掃描的工作方式和執(zhí)行程序的過(guò)程 4、學(xué)時(shí)分配：、學(xué)時(shí)分配：理論理論4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)5、參考教材：、參考教材： 可編程控制器原理及應(yīng)用教程可編程控制器原理及應(yīng)用教程孫振強(qiáng)孫振強(qiáng)編編 清華大學(xué)出版社清

2、華大學(xué)出版社“十一五十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材教材 電氣控制及可編程控制器電氣控制及可編程控制器史國(guó)生編史國(guó)生編 化化學(xué)工業(yè)出版社學(xué)工業(yè)出版社 電氣控制與可編程控制器的原理及應(yīng)用電氣控制與可編程控制器的原理及應(yīng)用陳立定編陳立定編 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社2-1 可編程控制器概述可編程控制器概述一、可編程控制器的產(chǎn)生一、可編程控制器的產(chǎn)生 可編程控制器（可編程控制器（Programmable Controller) 簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。 自自1969年第一臺(tái)年第一臺(tái)PLC面世以來(lái)，已成為一種面世以來(lái)，已成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制器。

3、器。與機(jī)器人、與機(jī)器人、CAD/CAM并稱(chēng)為工業(yè)生產(chǎn)自并稱(chēng)為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。動(dòng)化的三大支柱。 1968年年 美國(guó)通用汽車(chē)公司提出的美國(guó)通用汽車(chē)公司提出的替代繼替代繼電器電器控制系統(tǒng)的新型控制器的控制系統(tǒng)的新型控制器的十項(xiàng)指標(biāo)十項(xiàng)指標(biāo)：1） 編程簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)可編程簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)可修改程序；修改程序；2）維護(hù)方便、采用插）維護(hù)方便、采用插件式結(jié)構(gòu)；件式結(jié)構(gòu)；3）可靠性高于繼電器）可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；4）體積小于繼電器控）體積小于繼電器控制系統(tǒng)；制系統(tǒng)；5）數(shù)據(jù)可以直接送入）數(shù)據(jù)可以直接送入計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)；6）成本可與繼電器系）成本可與繼電器系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；7）輸入可為市電；）

4、輸入可為市電；8）輸出可為市電，能）輸出可為市電，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、交直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、交流接觸器等；流接觸器等；9）通用性強(qiáng)、易于擴(kuò)）通用性強(qiáng)、易于擴(kuò)展；展；10）用戶(hù)存儲(chǔ)器大于）用戶(hù)存儲(chǔ)器大于4K。一、可編程控制器的誕生一、可編程控制器的誕生 1969年年,美國(guó)研制出世界第一臺(tái)美國(guó)研制出世界第一臺(tái)PDP-14 1971年年,日本研制出第一臺(tái)日本研制出第一臺(tái)DCS-8 1973年年,德國(guó)研制出第一臺(tái)可編程控制器德國(guó)研制出第一臺(tái)可編程控制器 1974年年,中國(guó)研制出第一臺(tái)可編程控制器中國(guó)研制出第一臺(tái)可編程控制器 Programmable Logic Controller:PLC Programm

5、able Controller:PC Personal Computer:PC二、國(guó)際電工委員會(huì)（二、國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）PLC的定義：的定義： PLC是一種是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，專(zhuān)為在專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制和模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其

6、有關(guān)外圍及其有關(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成聯(lián)成一個(gè)整體，一個(gè)整體，易于擴(kuò)展易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)其功能的原則設(shè)計(jì)三、三、PLC的特點(diǎn)的特點(diǎn) 1.可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)(濾波、光電濾波、光電隔離隔離) 2編程簡(jiǎn)單、使用方便編程簡(jiǎn)單、使用方便（梯形圖編程梯形圖編程） 3設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小、維護(hù)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小、維護(hù)方便方便（可在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試可在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試） 4體積小、重量輕、能耗低體積小、重量輕、能耗低（編程省編程省掉中間繼電器、時(shí)間繼電器，減少線圈掉中間繼電器、時(shí)間繼電器，減少線圈用電用電）四、四、PLC的分類(lèi)

7、的分類(lèi) 1、按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)、按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi) 整體式整體式PLC 模塊式模塊式PLC 疊裝式疊裝式PLC 2、按輸入、按輸入/輸出總點(diǎn)數(shù)分輸出總點(diǎn)數(shù)分 小型小型PLC 中型中型PLC 大型大型PLC3、按生產(chǎn)廠家分、按生產(chǎn)廠家分 （1）日本：）日本：三菱公司三菱公司(FX系列系列)、OMRON公司（公司（C系列）、日立公司（系列）、日立公司（E系列）、松系列）、松下公司（下公司（FPI系列）、東芝公司（系列）、東芝公司（EX機(jī)）、機(jī)）、富士公司（富士公司（NB、NS系列）系列） （2）德國(guó)：）德國(guó)：西門(mén)子公司（西門(mén)子公司（S7系列）系列） （3）美國(guó)：）美國(guó)：GE公司、莫迪康公司（公司、莫迪康公

8、司（984機(jī)）、機(jī)）、AB公司（公司（PLC-5系列），系列），IPM公司公司（IP1612） 五、五、PLC的應(yīng)用的應(yīng)用 早期的早期的PLC 改造原有的繼電接觸器控制系統(tǒng)。廣改造原有的繼電接觸器控制系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中，如各種順序控制等。泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中，如各種順序控制等。主要用于有大量開(kāi)關(guān)量和少數(shù)模擬量的控制系統(tǒng)。主要用于有大量開(kāi)關(guān)量和少數(shù)模擬量的控制系統(tǒng)。 1、開(kāi)關(guān)量的邏輯控制、開(kāi)關(guān)量的邏輯控制 2、運(yùn)動(dòng)控制、運(yùn)動(dòng)控制 3、過(guò)程控制、過(guò)程控制 4、數(shù)據(jù)控制、數(shù)據(jù)控制 5、通信及聯(lián)網(wǎng)、通信及聯(lián)網(wǎng)六、六、PLC的發(fā)展趨勢(shì)的發(fā)展趨勢(shì) PLC的發(fā)展趨勢(shì)：的發(fā)展趨勢(shì)： 1小型化、專(zhuān)

9、用化和低價(jià)格；體積小，但小型化、專(zhuān)用化和低價(jià)格；體積小，但功能強(qiáng)。功能強(qiáng)。 2大型、高速、多功能和分布式全自動(dòng)網(wǎng)大型、高速、多功能和分布式全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化。向大容量，智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，絡(luò)化。向大容量，智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，使之能與計(jì)算機(jī)組成集成控制系統(tǒng)。使之能與計(jì)算機(jī)組成集成控制系統(tǒng)。七、可編程控制器的性能指標(biāo)可編程控制器的性能指標(biāo) 1、存儲(chǔ)容量、存儲(chǔ)容量 2、I/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù) 3、掃描速度、掃描速度 4、指令系統(tǒng)、指令系統(tǒng) 5、內(nèi)部元件的種類(lèi)及數(shù)量、內(nèi)部元件的種類(lèi)及數(shù)量 6、特殊功能單元、特殊功能單元 7、可擴(kuò)展能力、可擴(kuò)展能力2-2 PLC的組成的組成一、組成：一、組成： 中央處理單元中央處理單

10、元（CPU） 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 輸入輸出單元（輸入輸出單元（I/O單元）單元） 電源單元電源單元 編程器編程器 其他外部設(shè)備其他外部設(shè)備 I/O擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元外形的樣子外形的樣子 PLC 編程器編程器 7-1三菱FX2N系列PLC的外形圖工作指示燈工作指示燈輸出端子輸出端子輸入端子輸入端子I/O狀態(tài)指示燈狀態(tài)指示燈1、中央處理器模塊（CPU）CPU的功能：的功能： 診斷電源、診斷電源、PC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程的語(yǔ)法錯(cuò)誤；的語(yǔ)法錯(cuò)誤； 接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)；接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)； 用掃描的方式接收輸入信號(hào)，送入用掃描的方式接收輸入信號(hào)

11、，送入PC的數(shù)的數(shù)據(jù)寄存器保存起來(lái)；據(jù)寄存器保存起來(lái)； PC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，根據(jù)存放的先后順序進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，根據(jù)存放的先后順序逐條讀取用戶(hù)程序，進(jìn)行解釋和執(zhí)行，完成逐條讀取用戶(hù)程序，進(jìn)行解釋和執(zhí)行，完成用戶(hù)程序中規(guī)定的各種操作；用戶(hù)程序中規(guī)定的各種操作； 將用戶(hù)程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。將用戶(hù)程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。2、存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器 包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶(hù)存儲(chǔ)器。包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶(hù)存儲(chǔ)器。 系統(tǒng)存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)管理程序。系統(tǒng)存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)管理程序。 用戶(hù)存儲(chǔ)器存放用戶(hù)編制的控制程用戶(hù)存儲(chǔ)器存放用戶(hù)編制的控制程序。序。3、輸入輸出單元（、輸入輸出單元（I/O）：）：是是PLC與被控與被控對(duì)象

12、間傳遞輸入輸出信號(hào)的接口部件。輸對(duì)象間傳遞輸入輸出信號(hào)的接口部件。輸入部件是開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器等。輸出部入部件是開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器等。輸出部件是電磁閥、接觸器、繼電器。件是電磁閥、接觸器、繼電器。輸輸入入接接口口電電路路 2-2（2）輸出接）輸出接口電路口電路 繼電器輸出繼電器輸出 晶體管輸出晶體管輸出 晶閘管輸出晶閘管輸出 4、電源、電源 可編程控制器使用可編程控制器使用220V交流電源或交流電源或24V直流電源，內(nèi)直流電源，內(nèi)部配有一個(gè)專(zhuān)用開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源，將交流部配有一個(gè)專(zhuān)用開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源，將交流/直流供電直流供電電源轉(zhuǎn)化為電源轉(zhuǎn)化為PLC內(nèi)部電路需要的工作電源（內(nèi)部電路需要的工作電源（5

13、V直直流）。流）。 5、編程器、編程器 主要用來(lái)編輯程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行，還主要用來(lái)編輯程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行，還可以在線測(cè)試可以在線測(cè)試PC的內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與的內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PC進(jìn)行人機(jī)進(jìn)行人機(jī)對(duì)話(huà)。對(duì)話(huà)。 編程器一般有兩類(lèi)：專(zhuān)用編程器和個(gè)人計(jì)算機(jī)。編程器一般有兩類(lèi)：專(zhuān)用編程器和個(gè)人計(jì)算機(jī)。 專(zhuān)用編程器專(zhuān)用編程器: : (1)手持編程器：手持編程器：FX-10P-E,FX-20P-E (2)圖形編程器圖形編程器 個(gè)人計(jì)算機(jī)：安裝相關(guān)編程軟件個(gè)人計(jì)算機(jī)：安裝相關(guān)編程軟件 6 其他外部設(shè)備其他外部設(shè)備 7 I/O擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元2.3 2.3 可編程控制器基本工作原理可編

14、程控制器基本工作原理開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī)內(nèi)部處理內(nèi)部處理通訊服務(wù)通訊服務(wù)輸入刷新輸入刷新程序執(zhí)行程序執(zhí)行輸出刷新輸出刷新 一、工作原理：一、工作原理：循環(huán)掃描循環(huán)掃描 編程控制器有兩種基本的工作狀編程控制器有兩種基本的工作狀態(tài)：運(yùn)行（態(tài)：運(yùn)行（RUN）狀態(tài)與停）狀態(tài)與停止（止（STOP）狀態(tài)。）狀態(tài)。 可編程控制器在開(kāi)機(jī)后，可編程控制器在開(kāi)機(jī)后，完成內(nèi)部處理、通信處理、完成內(nèi)部處理、通信處理、輸入刷新、程序執(zhí)行、輸出輸入刷新、程序執(zhí)行、輸出刷新五個(gè)工作階段，稱(chēng)為一刷新五個(gè)工作階段，稱(chēng)為一個(gè)掃描周期。完成一次掃描個(gè)掃描周期。完成一次掃描后，又重新執(zhí)行上述過(guò)程，后，又重新執(zhí)行上述過(guò)程，可編程控制器這種周而復(fù)始

15、可編程控制器這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱(chēng)為掃描工的循環(huán)工作方式稱(chēng)為掃描工作方式。作方式。 內(nèi)部處理階段內(nèi)部處理階段 PLC接通電源后，在進(jìn)行循環(huán)掃描之前，首先接通電源后，在進(jìn)行循環(huán)掃描之前，首先確定自身的完好性，若發(fā)現(xiàn)故障，除了故障燈確定自身的完好性，若發(fā)現(xiàn)故障，除了故障燈亮之外，還可判斷故障性質(zhì)：一般性故障，只亮之外，還可判斷故障性質(zhì)：一般性故障，只報(bào)警不停機(jī)，等待處理；嚴(yán)重故障，則停止運(yùn)報(bào)警不停機(jī)，等待處理；嚴(yán)重故障，則停止運(yùn)行用戶(hù)程序，此時(shí)行用戶(hù)程序，此時(shí)PLC切斷一切輸出聯(lián)系。切斷一切輸出聯(lián)系。 確定內(nèi)部硬件正常后，進(jìn)行清零或復(fù)位處理，確定內(nèi)部硬件正常后，進(jìn)行清零或復(fù)位處理，清除各元件

16、狀態(tài)的隨機(jī)性；檢查清除各元件狀態(tài)的隨機(jī)性；檢查I/O連接是否正連接是否正確；啟動(dòng)監(jiān)控定時(shí)器，執(zhí)行一段涉及到各種指確；啟動(dòng)監(jiān)控定時(shí)器，執(zhí)行一段涉及到各種指令和內(nèi)存單元的程序，然后監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，令和內(nèi)存單元的程序，然后監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，允許掃描用戶(hù)程序。允許掃描用戶(hù)程序。通信服務(wù)階段通信服務(wù)階段 PLC在通信服務(wù)階段檢查是否有與編程器和計(jì)算在通信服務(wù)階段檢查是否有與編程器和計(jì)算機(jī)的通信請(qǐng)求，若有則進(jìn)行相應(yīng)處理，如接收由機(jī)的通信請(qǐng)求，若有則進(jìn)行相應(yīng)處理，如接收由編程器送來(lái)的程序、命令和各種數(shù)據(jù)，并把要顯編程器送來(lái)的程序、命令和各種數(shù)據(jù)，并把要顯示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)、出錯(cuò)信息等發(fā)送給編程器進(jìn)行示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)

17、、出錯(cuò)信息等發(fā)送給編程器進(jìn)行顯示。如果有與計(jì)算機(jī)等的通信要求，也在這段顯示。如果有與計(jì)算機(jī)等的通信要求，也在這段時(shí)間完成數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送任務(wù)。時(shí)間完成數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送任務(wù)。 可編程控制器可編程控制器處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，只執(zhí)行以上的處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，只執(zhí)行以上的操作?？删幊炭刂破魈幱谶\(yùn)行狀態(tài)時(shí)，還要完成操作?？删幊炭刂破魈幱谶\(yùn)行狀態(tài)時(shí)，還要完成下面三個(gè)階段的操作。下面三個(gè)階段的操作。輸入端輸入端輸入電路輸入電路輸入映像寄存輸入映像寄存器器a. 輸入刷新階段-CPU從輸入電路的輸出端讀出各路狀態(tài)，并將其寫(xiě)入輸入映像寄存器；SB0SB1b.程序執(zhí)行階段 - CPU從輸入映像寄存器和元 件映像寄存器中讀出各

18、繼電器的狀態(tài)，并根據(jù) 此狀態(tài)執(zhí)行用戶(hù)程序，執(zhí)行結(jié)果再寫(xiě)入元件映 像寄存器中；c. 緊接著的輸出刷新階段-將輸出映像寄存器的狀態(tài)寫(xiě)入輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路傳遞輸出端子，從而控制外接器件動(dòng)作。X0Y0Y0Y1元件映像寄存元件映像寄存器器讀讀寫(xiě)寫(xiě)輸出鎖存器輸出鎖存器輸出電路輸出電路輸出端輸出端KM0KM1讀讀寫(xiě)寫(xiě)X0X1Y0Y1 映像寄存器映像寄存器 在在PLC的存儲(chǔ)器中，有一個(gè)專(zhuān)門(mén)存放輸入輸出的存儲(chǔ)器中，有一個(gè)專(zhuān)門(mén)存放輸入輸出信號(hào)狀態(tài)的區(qū)域，稱(chēng)為輸入映像寄存器和輸出信號(hào)狀態(tài)的區(qū)域，稱(chēng)為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器，可編程控制器梯形圖中別的編程映像寄存器，可編程控制器梯形圖中別的編程元件也有對(duì)

19、應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱(chēng)為元件元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱(chēng)為元件映像寄存器。映像寄存器。 外接的輸入觸點(diǎn)電路接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像外接的輸入觸點(diǎn)電路接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為寄存器為“1”，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。外接的輸入觸常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。外接的輸入觸點(diǎn)電路斷開(kāi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為點(diǎn)電路斷開(kāi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為“0”，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)接通。常閉觸點(diǎn)接通。輸入處理階段輸入處理階段 在輸入處理階段，可編程控制器把所有外部輸入電在輸入處

20、理階段，可編程控制器把所有外部輸入電路的接通路的接通/斷開(kāi)（斷開(kāi)（ON/OFF）狀態(tài)讀入輸入映像寄存）狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。器。 注意注意：在采樣時(shí)刻，輸入映像寄存器中的內(nèi)容才與：在采樣時(shí)刻，輸入映像寄存器中的內(nèi)容才與輸入信號(hào)一致，而其它時(shí)間范圍內(nèi)輸入信號(hào)的變化輸入信號(hào)一致，而其它時(shí)間范圍內(nèi)輸入信號(hào)的變化是不會(huì)影響輸入映像寄存器中的內(nèi)容的，輸入信號(hào)是不會(huì)影響輸入映像寄存器中的內(nèi)容的，輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段被讀入。段被讀入。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周

21、期，才能保證在任信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。何情況下，該輸入均能被讀入。 程序執(zhí)行階段程序執(zhí)行階段 可編程控制器的用戶(hù)程序由若干條指令所組成，指可編程控制器的用戶(hù)程序由若干條指令所組成，指令在存儲(chǔ)器中按步序號(hào)順序排列。令在存儲(chǔ)器中按步序號(hào)順序排列。在沒(méi)有跳轉(zhuǎn)指令在沒(méi)有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，時(shí)，CPUCPU從第一條指令開(kāi)始，逐條順序地執(zhí)行用戶(hù)程從第一條指令開(kāi)始，逐條順序地執(zhí)行用戶(hù)程序，直到用戶(hù)程序結(jié)束之處。序，直到用戶(hù)程序結(jié)束之處。在執(zhí)行指令時(shí)，各編在執(zhí)行指令時(shí)，各編程元件的映像寄存器（輸入映像寄存器除外）的內(nèi)程元件的映像寄存器（輸入映像寄存器除外）的內(nèi)容隨著程

22、序的執(zhí)行而變化。容隨著程序的執(zhí)行而變化。 注意：當(dāng)程序執(zhí)行過(guò)程中因某種干擾使掃描失控或進(jìn)入死循注意：當(dāng)程序執(zhí)行過(guò)程中因某種干擾使掃描失控或進(jìn)入死循環(huán)時(shí)，環(huán)時(shí)，WDTWDT會(huì)發(fā)出超時(shí)報(bào)警信號(hào)，使程序重新開(kāi)始執(zhí)行；若由會(huì)發(fā)出超時(shí)報(bào)警信號(hào)，使程序重新開(kāi)始執(zhí)行；若由于偶然因素造成超時(shí)，而重新掃描程序不會(huì)再遇到于偶然因素造成超時(shí)，而重新掃描程序不會(huì)再遇到“偶然干偶然干擾擾”，系統(tǒng)便轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行；若出現(xiàn)不可恢復(fù)的確定性故障，系統(tǒng)便轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行；若出現(xiàn)不可恢復(fù)的確定性故障，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止執(zhí)行用戶(hù)程序，切斷外部負(fù)載，發(fā)出故障則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止執(zhí)行用戶(hù)程序，切斷外部負(fù)載，發(fā)出故障信號(hào)，等待處理。信號(hào)，等待處理。

23、輸出處理階段輸出處理階段 在輸出處理階段，在輸出處理階段，CPU將輸出映像寄存器的將輸出映像寄存器的0/1狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電器的線圈器的線圈“通電通電”時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為“1”狀態(tài)（或稱(chēng)該編程元件為狀態(tài)（或稱(chēng)該編程元件為ON ）。信號(hào)經(jīng)輸）。信號(hào)經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載通電工作。使外部負(fù)載通電工作。二、二、 掃描周期掃描周期 可編程控制

24、器在運(yùn)行工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次掃可編程控制器在運(yùn)行工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次掃描操作所需要的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期，其典型值描操作所需要的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期，其典型值為為1100ms。 沒(méi)有外部設(shè)備與可編程控制器連接時(shí)該段時(shí)間沒(méi)有外部設(shè)備與可編程控制器連接時(shí)該段時(shí)間為為0；輸入；輸入/輸出處理的執(zhí)行時(shí)間輸出處理的執(zhí)行時(shí)間1ms。指令執(zhí)。指令執(zhí)行所需的時(shí)間與用戶(hù)程序的長(zhǎng)短、指令的種類(lèi)行所需的時(shí)間與用戶(hù)程序的長(zhǎng)短、指令的種類(lèi)和和CPU執(zhí)行指令的速度有很大的關(guān)系。當(dāng)用戶(hù)執(zhí)行指令的速度有很大的關(guān)系。當(dāng)用戶(hù)程序較長(zhǎng)時(shí)，指令執(zhí)行時(shí)間在掃描周期中占相程序較長(zhǎng)時(shí)，指令執(zhí)行時(shí)間在掃描周期中占相當(dāng)大的比例。當(dāng)大的比例。三、三、

25、I/OI/O滯后時(shí)間滯后時(shí)間 1、I/O滯后時(shí)間又稱(chēng)為系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，是指可滯后時(shí)間又稱(chēng)為系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，是指可編程控制器外部輸入信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻起至編程控制器外部輸入信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻起至它控制的有關(guān)外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻之它控制的有關(guān)外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻之間的間隔。間的間隔。 ：（1）輸入濾波器有時(shí)間常數(shù)）輸入濾波器有時(shí)間常數(shù) （2）輸出繼電器有機(jī)械滯后）輸出繼電器有機(jī)械滯后 （3）PC循環(huán)操作時(shí)，進(jìn)行公共處理、循環(huán)操作時(shí)，進(jìn)行公共處理、I/O刷刷新和執(zhí)行用戶(hù)程序等產(chǎn)生掃描周期新和執(zhí)行用戶(hù)程序等產(chǎn)生掃描周期 （4）程序語(yǔ)句的安排，也影響響應(yīng)時(shí)間）程序語(yǔ)句的安排，也影響響應(yīng)時(shí)間說(shuō)明說(shuō)

26、明:輸入信號(hào)在第一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段之后才出現(xiàn)，故在第一個(gè)掃輸入信號(hào)在第一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段之后才出現(xiàn)，故在第一個(gè)掃描周期內(nèi)，各映像寄存器的均為描周期內(nèi)，各映像寄存器的均為“0”狀態(tài)，使?fàn)顟B(tài)，使Y0、Y1、Y2輸出端的狀態(tài)為輸出端的狀態(tài)為OFF（“0”）狀態(tài)）狀態(tài)Y1Y0X0Y1Y1Y2輸入信號(hào)輸入信號(hào)X0Y1Y2Y0輸入采樣輸入采樣 程序執(zhí)行程序執(zhí)行 輸出處理輸出處理出現(xiàn)信號(hào)出現(xiàn)信號(hào)第一周期第一周期輸入采樣輸入采樣 程序執(zhí)行程序執(zhí)行 輸出處理輸出處理第二周期第二周期說(shuō)明說(shuō)明:在第二個(gè)掃描周期的輸入采樣階段，輸入繼電器在第二個(gè)掃描周期的輸入采樣階段，輸入繼電器X0的狀態(tài)為的狀態(tài)為ON（“1”）狀態(tài)，程序執(zhí)行階段，狀態(tài)，程序執(zhí)行階段，Y1、Y2依次接通，故依次接通，故Y1、Y2輸出端的狀態(tài)為輸出端的狀態(tài)為ON（“1”）狀態(tài)。）狀態(tài)。輸入采樣輸入采樣 程序執(zhí)行程序執(zhí)行 輸出處理輸出處理第三周期第三周期說(shuō)明說(shuō)明:在第三個(gè)掃描周期的程序執(zhí)行階段，由于的接通使接通，可見(jiàn)在第三個(gè)掃描周期的程序執(zhí)