PLC基本工作原理

PLC的工作过程

在PLC中，用户程序按先后顺序存放，在没有中断或跳转指令时，PLC从第一条指令开始顺序执行，直到程序结束符后又返回到第一条指令，如此周而复始地不断循环执行程序。PLC在工作时采用循环扫描的工作方式。循环扫描的工作方式简单直观，不仅简化了程序设计，并为PLC的可靠运行提供保障。有些情况下也插入中断方式，允许中断正在扫描运行的程序，以便处理一些紧急任务。

PLC扫描工作的第一步是采样阶段，通过输入接口把所有输入端的信号状态读入缓冲区，即刷新输入信号的原有状态。第二步扫描用户程序，根据本周期输入信号的状态和上周期输出信号的状态，对用户程序逐条进行运算处理，并将结果送到输出缓冲区。第三步进行输出刷新，将输出缓冲区各输出点的状态通过输出接口电路全部送到PLC的输出端。PLC周期性地循环执行上述三个步骤，这种工作方式称为循环扫描的工作方式。每一个循环称为一个扫描周期。一个扫描周期中除了执行指令外，还有I/O刷新、故障诊断和通信等操作，如图1-4所示。扫描周期是PLC的重要参数之一，它反映PLC对输入信号的灵敏度或滞后程度。通常工业控制要求PLC的扫描周期在6～30ms。

图1-4 PLC的工作流程图

在进入扫描之前，PLC首先执行自检操作，以检查自身是否存在问题。自检过程的主要任务是消除各继电器和寄存器状态的随机性，进行复位和初始化处理，检查I/O模块的端子连接是否正常，再对内存单元进行测试。如正常则可认为PLC自身完好，否则出错指示灯（ERROR）亮报警，并停止所有任务的执行。最后复位系统的监视定时器，允许PLC进入循环扫描周期。在每次扫描期间，PLC也做系统诊断，以便及时发现故障。

（1）PLC控制系统与微机控制系统的区别(www.xing528.com)

PLC的工作原理与微机不同，微机一般采用等待命令的工作方式，如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式，当有键按下或有I/O变化，则转去执行相应的子程序，若无则继续扫描等待。而PLC则是采用循环扫描的工作方式，从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，如此周而复始不断循环如图1-5所示，每一个循环称为一个扫描周期。

图1-5 PLC的循环扫描

（2）PLC控制系统与继电器控制系统的区别

继电器是并行工作的，也就是说按同时执行的方式工作，只要形成电流通路，就可能有几个电器同时动作。而PLC是以反复扫描的方式工作，它是循环地连续逐条执行程序，任一时刻它只能执行一条指令，这就是说，PLC是串行工作的，这种串行工作方式可以避免继电器控制系统的触点竞争和时序失配问题。

总之，PLC的基本工作原理可以概括成循环扫描，串行工作，这是PLC区别于微机、继电器控制系统的最大特点之一，在使用时应引起特别的注意。