PLC的兩種基本工作模式及掃描過程

PLC有兩種基本的工作模式，即運行(RUN)模式與停止(STOP)模式。在運行模式，PLC通過反復(fù)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能。為了使PLC的輸出及時地響應(yīng)隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至PLC停機或切換到STOP工作模式。

除了執(zhí)行用戶程序外，在每次循環(huán)過程中， PLC還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個階段（見圖1-5）。PLC的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。由于計算機執(zhí)行指令的速度極高，從外部輸入-輸出關(guān)系來看，處理過程似乎是同時完成的。

在內(nèi)部處理階段，PLC檢查CPU．模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時器復(fù)位，以及完成一些其它內(nèi)部工作。

在通信服務(wù)階段，PLC與其它的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。

當(dāng)PLC處于停止(STOP)模式時，只執(zhí)行以上的操作。PLC處于運行(RUN)模式時，還要完成另外三個階段的操作。

在PLC的存儲器中，設(shè)置了一片區(qū)域用來存放輸入信號和輸出信號的狀態(tài)，它們分別稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器。PLC梯形圖中的其他編程元件也有對應(yīng)的映像存儲區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。

在輸入處理階段，PLC把所有外部輸入電路的接通，斷開狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。 外部輸入電路接通時，對應(yīng)的輸入映像寄存器為l狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點接通，常閉觸點斷開。外部輸入觸點電路斷開時，對應(yīng)的輸入映像寄存器為0狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點斷開，常閉觸點接通。

某一編程元件對應(yīng)的映像寄存器為l狀態(tài)時，稱該編程元件為ON，映像寄存器為0狀態(tài)時，稱該編程元件為OFF。

在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會隨之而變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入。

PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中按步序號順序排列。在沒有跳轉(zhuǎn)指令時，CPU從第一條指令開始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。在執(zhí)行指令時，從輸入映像寄存器或別的元件映像寄存器中將有關(guān)編程元件的0／1狀態(tài)讀來，并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運算，運算的結(jié)果寫入到對應(yīng)的元件映像寄存器中，因此，各編程元件的映像寄存器(輸入映像寄存器除外)的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。

在輸出處理階段，CP／7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器的線圈“通電”時，對應(yīng)的輸出映像寄存器為1狀態(tài)。信號經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸點閉合，使外部負(fù)載通電工作。

若梯形圖中輸出繼電器的線圈“斷電”，對應(yīng)的輸出映像寄存器為0狀態(tài)，在輸出處理階段之后，繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈斷電，其常開觸點斷開，外部負(fù)載斷電，停止工作。