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1、第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理5 51 1 概述概述5 52 2 可编程控制器的组成可编程控制器的组成5 53 3 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理5.1 5.1 概述概述可编程控制器简称PLC（Programmable Logic Controller）, 是一种新型工业控制装置。它与CAD/CAM、工业机器人并称为加工业自动化的三大支柱。功功能能： 实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数。大型高档PLC还能：数字运算、数据处理、模拟量调节、联网通信。特特点点：通用性强、可靠性高、指
2、令系统简单、编程简单易学。易于掌握、体积小、維修工作少、现场连接安装方便。应用：应用：冶金、采矿、建材、石油、化工、机械制造、汽车、电力、造纸、纺织、装卸、环保等领域，尤其在机械加工、机床控制上应用广泛。1 1PLCPLC的由来的由来 生产发展需要与技术进步结合的产物。继电器控制系统：简单、实用。缺陷：1）可靠性不高（使用机械触点）；2）生产流程改变，硬件接线改变；3）体积庞大、生产周期长。20世纪60年代，美国数字设备公司（DEC）将计算机程序存储技术引入顺第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理序控制系统开发成功，应用于通用汽车公司汽车装配流水线。当时叫PLC（P
3、rogrammable Logic Controller)。随后，有哥德（GOULD）、爱伦布瑞德雷（AB）公司、德国、日本的公司相继推出自己的产品，适应激烈竟争的生产需要。2.2.PLCPLC的分类：的分类：(1) (1) 按结构型式分按结构型式分整体箱式整体箱式：各部分安装在几块印制版上，与电源一起装配在一个机壳内，形成一个整体。特点结构简单、体积小，多为小型、低档PLC。可用扩展箱増加点数。模块组合式模块组合式：将PLC分成相对独立的几部分制成标准尺寸模块。主要有CPU模块（含存储器）、输入模块、输出模块、电源模块、组装在一个机架内，可按需要灵活配置。(2) (2) 按按I/OI/O点数
4、分点数分小型：少于256点。中型：在2562048点间。大型：2048点以上。各类PLC性能上有差异。如CPU个数，小型为单个，中型为2个，大型为多个；扫描速度中型优于小型，大型优于中型；大中型PLC有智能I/O等. 第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理 3 3PLCPLC的特点的特点(1) 使用灵活、通用性强。(2)编程简单、易于掌握。(3)可靠性高、适应各种环境。 (4) 接口简单、维护方便。 4. 4. PLCPLC的发展趋势的发展趋势 不仅能进行开关量控制，还能进行模拟量控制、位置控制、联网通信。从单机控制向多机控制，从集中控制向多层次分布式控制系统发展，
5、形成了满足各种需要的PLC应用系统。PLCPLC及其控制系统的发展方向：及其控制系统的发展方向： (1)小型、廉价、高性能 (2)大型、多功能、网络化 (3)与智能控制系统相互渗透和结合 5.2 5.2 可编程控制器的组成及元件可编程控制器的组成及元件 以三菱FX2N系列PLC为例，介绍基本组成、接口电路等.第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理5.2.15.2.1可编程控制器的组成可编程控制器的组成1 1硬件：硬件：核心是一台单板机，外围配置了相应的接口电路（硬件），内部配置了监控程序（软件）。 图5-1 PLC结构框图组成组成: :基本组成部分构成PLC的最小系
6、统：单板机（CPU）、存储器及后备电池、I/O接口、电源；I/O扩展部分；外部設备。 第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理（1 1）CPUCPUPLC的CPU板，是必需部件。包括CPU、存贮器RAM、ROM；并行接口PIO；串行接口SIO；时钟CTC。作作用用：对整个PLC的工作进行控制。是PLC的运算、控制中心。实现逻辑运算、算术运算并对整机进行协调、控制，按系统程序赋予功能工作：对系统进行管理，如自诊断、查错、信息传送、时钟、计数刷新等；进行程序解释，根据用户程序执行输入、输出操作.各组成部分介绍各组成部分介绍：CPUCPU芯芯片片：随机型不同而异。如：F1、
7、F2系列为8031；K系列为8085；A系列为8086；A系列的高速系统A3H中包含一片80286及一片48位三菱专用逻辑处理芯片。FX2FX2系系列列: :CPU板只有二片集成电路.一片是通用16位CPU，用于处理普通逻辑指令；一片是专用逻辑处理器，用于处理高速指令、中断等。串串行行接接口口与与并并行行接接口口：用于CPU与接口器件交换信息，数量取决于系统规模大小。定定时时器器计计数数器器：用于产生系统时钟及用户时钟信息。在一台单片机中，CTC数量很有限，经过系统监控程序的处理，可产生几十个，甚至数百个相对独立的计数器和定时器。第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原
8、理（2 2）存储器）存储器二种：二种：一是单片机带的存贮器，主要用于存贮系统监控程序及系统工作区间，生成用户环境；二是用户程序存贮器，通常都是CMOS型的RAM，存贮用户程序及参数，用锂电池作后备。还可用EPROM或EEPROM。（3 3）输入）输入/ /输出接口电路输出接口电路PLC与被控对象（机械设备或生产过程）联系的桥梁。现场信息经输入接口送给CPU，CPU运算结果、作出的判断经输出接口送到有关设备或现场。输入输出信号分为开关量、模拟量、数字量. 输入接口电路输入接口电路开关量输入模块：开关量输入模块：将现场各种开关量信号（如按钮、选择、行程、限位、接近等开关）转换成PLC内部统一的标准
9、信号电平，传送到内部总线的输入接口模块。按输入回路电流种类分类：按输入回路电流种类分类：直流输入：直流输入：单元电路见图5-2示，24V直流由PLC内部提供。交流输入：交流输入：单元电路见图5-3示，由PLC外部提供交流电源。交流信号经整流、限流后再通过光耦传入CPU。第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理 图5-2 直流输入单元电路 图5-3 直流输入单元电路特点：特点：a、1次电路与2次电路间用光电耦合器隔离。可防止输入触点抖动、输入线混入的噪声所引起的误动作；b、光耦器初、次级间无电路直接联系，绝缘电阻大，可耐高压（1500V），将生产现场与PLC内部隔离，提
10、高可靠性;c、单个模块输入点数：8、16、32点，各点电路相同。按输入模块与外部用户设备接线，可分为汇点输入接线和独立输入接线两种基本形式。第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理汇点输入：汇点输入：可用于直流也可用于交流输入模块。各输入元件共用一个公共端（汇集端）COM，可以是全部输入点为一组，共用一个公共端和一个电源，如图5-4（a）示；也可将全部输入点分为若干组，每组有一个公共端和一个电源，如图5-4（b）示。 图5-4 汇点输入接线示意图 图5-5 独立输入接线示意图独立输入：独立输入：见图5-5。每一个输入元件有两个接线端（图中COM端在PLC中是彼此独立的
11、），由用户提供的一个独立电源供电，控制信号通过用户输入设备的触点输入。第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理输出接口电路输出接口电路三种输出形式：三种输出形式：继电器输出：继电器输出：电路见图5-6。CPU控制继电器KA线圈，由KA的一个常开触点控制外部负载。可带交、直流负载，用户提供电源。 图5-6继电器输出电路 图5-7 晶体管输出电路晶体管输出：晶体管输出：电路如图5-7示.通过光耦合使开关晶体管VT通断控制外电路。只能带直流负载，用户提供直流电源。晶闸管输出：晶闸管输出：电路如图5-8示。由光电耦合器中的双向光敏二极管控制双向晶闸管VT的通断，从而控制外部负
12、载。只能带交流负载，交流电源由用户提供。第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理 图5-8 双向晶闸管输出电路根据有、无公共点，PLC输出分为独立输出和汇点输出二种类型：汇点输出：汇点输出：见图5-9。图（a）为全部输出点汇集成一组，共用一个公共端COM和一个电源；图（b）为将输出点分成若干组，每组一个公共端COM和一个独立电源。两种形式的电源均由用户提供，可用直流或交流。独立输出：独立输出：见图5-10。每个输出点构成一个独立回路，由用户单独提供一个电源，各个输出点间相互隔离，负载电源按实际情况可用直流或交流。FX2N系列中，FX2N16M型全部为独立输出，其它机型
13、输出均为每48点共用一个公共端。 第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理 图5-9 汇点输出接线示意图 图5-10 独立输出接线示意图输出接口电路的几项技术指标：几项技术指标：a a响应时间响应时间继电器输出继电器输出：最慢，约10ms；晶体管输出晶体管输出：最快，约02ms以下；晶闸管输出晶闸管输出：较快，约1ms以下。b b输出电流输出电流继电器型继电器型：AC250V以下，可驱动负载：纯电阻2A1点；感性：80VA以下第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理（AC100V或AC200V）；灯负载：100W以下（AC100V或AC200
14、V）。直流感性负载要并联分流二极管，最大电压不超过DC30V。晶晶闸闸管管型型：每点输出电流最大03A，考虑温度上升因素，每4点总电流必须在08A以下（每点平均02A）。晶体管型晶体管型：每点05A。考虑温度上升因素，每4点输出总电流不得大于08A。c c开路漏电流开路漏电流继电器型无开路漏电流；晶闸管型较大；晶体管型在100A以下。三种输出电路的技术指标见表5-1(P175)。（4 4）电源）电源整机能源。一种是内部电源，为主机内部电路工作电源。一般使用开关稳压电源;另一种是外部电源（用户电源），用于传送现场信号或驱动现场执行机构。（5 5）扩展接口）扩展接口用于系统扩展输入、输出点数。如I
15、/O点离主机较远，可设置一个I/O子系统将这些I/O点归纳到一起，通过远程I/O接口与主机相连。 第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理(6) (6) 存贮器接口存贮器接口可根据使用需要扩展存贮器，内部与总线相连，可扩展用户程序存贮区、数据参数存贮区。(7) (7) 外设接口外设接口PLC的通信口,连接编程器、计算机等, 程序输入及监控。(8) (8) 编程器编程器简易型; 智能型. 用于编辑、输入、调试PLC的工作程序；对PLC的运行状态及被控对象的参数进行监视；与打印机相连可打印程序清单或输出有关记录信息。2. 2. 软件软件PLC工作所用各种程序的集合，包括：
16、系统监控程序、用户程序。(1) (1) 监控程序监控程序由生产厂家编制用于管理、协调PLC各部分工作，充分发挥硬件功能，方便用户使用的通用程序。通常固化在ROM中。一般功能一般功能：系统配置登记及初始化 系统自诊断 第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理命令识别与处理用户程序编译模块化子程序及调用管理(2)(2)用户程序用户程序应用程序。用户根据控制需要用PLC的程序语言编写。(3)(3)用户环境用户环境由监控程序生成。包括用户数据结构、用户元件区分配、用户程序存贮区、用户参数、文件存贮区等。用户数据结构用户数据结构主要分为三类：主要分为三类：第第一一类类为为bit
17、bit数数据据。属于逻辑量，其值为“0”或“1”。用它表示触点的通、断，线圈的通、断，标志的ON、OFF状态等。第第二二类类为为字字数数据据。其数制、位长、形式有多种形式。通常为BCD码形式。FX2、A系列中为4位BCD码、双字节为8位BCD码。第第三三类类为为字字与与bitbit的的混混合合. .即同一元件既有bit元件，又有字元件。例如T（定时器）和C（计数器），它们的触点为bit，设定值寄存器和当前值寄存器又为字。第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理元件元件用户使用的每一个输入、输出端子及内部的存贮单元称为元件。元件数量由监控程序规定，它的多少决定PLC整个
18、系统的规模及数据处理能力。(4) (4) PLCPLC内部等效电路内部等效电路PLC是专为工业控制设计的专用计算机，包含了CPU、存贮器、IO接口等硬件。但就电路作用言，可看作是由一般继电器、定时器、计数器等元件组成，其内部等效电路见图5-11示，由许多“软继电器”等逻辑部件构成.输入端：输入端：与用户输入设备联接,公共端是机内直流电源负端,通常为24V。输出端：输出端：与用户输出设备联接（接触器、电磁阀、信号灯等），公共端COM接机外负载电源，共用一个电源的负载的公共端可联接到一起.内部输入继电器由用户输入设备控制，内部输出继电器的输出触点与输出端联接，控制用户输出设备。内部各种继电器（输入
19、、输出继电器、定时器、计数器等）称为PLC内部元素，每种元素包含若干可供使用的电子常开、常闭触点。内部继电器的触点、线圈及接线由用户程序实现，称为“软接线”。第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理 图5-11 PLC的内部等效电路5.2.2 5.2.2 可编程控制器的元件可编程控制器的元件以FX2N系列为例,介绍部分元件的功能.1. 1. 输入继电器（输入继电器（X000X000X027X027）专门用于接收从外部敏感元件或开关来的信号，可提供多对常开、常闭第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理触点，供编程用。FX2N系列输入继电器最多可
20、达64点, FX2N-48MR只有24点.注意：注意：输入继电器只能由外部信号驱动，不能由内部指令驱动。图5-12 输入继电器连接示意图 图5-13 输出继电器连接示意图2. 2. 输出继电器（输出继电器（Y000Y000Y027Y027）专用于将输出信号传递给外部负载。外部信号不能直接驱动，只能由程序内部指令驱动。提供一个输出触头带负载，有无数对供编程用的常开、常闭触点。三种类型三种类型：继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出.FX2N系列输出继电器最多可达64点, FX2N-48MR只有24点.输出继电器连接见图5-13示. 第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理3
21、. 3. 辅助继电器辅助继电器( (M)M) 只能由程序驱动，有无限对常开、常闭触头，供编程用，不能直接驱动外部负载，相当于继电器线路中的中间继电器。通用型辅助继电器（通用型辅助继电器（M0M0M499M499）十进制，共500点。见图5-14示. 图5-14 辅助继电器电路 图5-15 失电数据保持电路掉电保护型辅助继电器（掉电保护型辅助继电器（M500M500M3071M3071，共共25722572点）点） 可用参数设置方法改为非掉电保持用。 用于运行中突然掉电时，保持中断前控制状态，将某些状态或数据（如计数器、定时器等）存贮起来。采用锂电池作后备电源。失电数据保持电路见图5-15.第第
22、5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理特殊辅助继电器（特殊辅助继电器（M8000M8000M8255M8255，共共256256点）点）各自具有特定功能，分为二大类：a.a.线圈由线圈由PLCPLC自己驱动，用户只能利用其触点。如自己驱动，用户只能利用其触点。如M8000运行监视，PLC运行时接通；M8002初始化脉冲，仅在运行开始瞬间接通。用于计数器、移位寄存器等的初始化（复位）。M8012产生 0.1S时钟脉冲脉冲。如计数器用于计时，可提供01S时钟脉冲。b.b.可驱动线圈型。用户驱动线圈后，可驱动线圈型。用户驱动线圈后，PLCPLC作特定动作。作特定动作。例：M8
23、030使BATT LED（锂电池欠压指示灯）熄灭；M8033PLC停止时，输出保持；M8034禁止全部输出。M8034接通时，所有输出继电器Y的输出自动断开。M8039定时扫描。各种特殊辅助继电器功能见表5-2(P181)示.第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理4.4.状态器（状态器（S S）步进顺控程序编程中重要的软元件，与步进顺控指令STL组合使用。编编号号：S0S999，共1000点。每个均可提供无限个常开、常闭触点。分为五种类型：初始化用：初始化用：S0S9，共10点；回零：回零：S10S19，共10点；通用：通用：S20S499，共480点；保持：保持：
24、S500S899，共400点；报警：报警：S900S999，共100点。以机械手抓取工件运动为例：以机械手抓取工件运动为例：三个动作三个动作: :下降下降 夹紧夹紧 上升上升. . 图5-16 机械手抓取工件步进顺控流程图 典型的步进顺序控制，动作流程见图5-16示。 工作过程：工作过程：启动信号X000接通，S20置位（ON），下降电磁阀Y000动作；下降到位，下限开关X001为ON，S21置位（ON），S20复位（OFF），夹紧电磁阀Y001动作；第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理可靠夹紧后，夹紧确认开关X002为ON，状态器S22置ON，S21置OFF，上
25、升电磁阀Y002动作.状态元件S900S999可用作外部故障诊断输出。通过监控特殊数据寄存器D8049的内容将显示S900S999中已置位（接通）的状态元件中序号最小的元件。当故障发生时，相应的状态为ON。5. 5. 定时器（定时器（T T）作用作用：相当于继电器系统中的时间继电器。原原理理：根据时钟脉冲累积计时，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms，当所计时间达到设定值时，输出触点动作。(1(1）通电延时型定时器（）通电延时型定时器（T0T0T245T245）PLC中定时器均为通电延时型定时器，断电延时型定时器要利用通电延时型定时器获得。100100msms定时器定时器T0T199，共20
26、0点，设定值0132767s。1010msms定时器定时器T200T245，共46点，设定值00132767s。工作原理见图5-17示，动作时序见图5-18。第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理 图5-17 通电延时型定时器原理示意图 图5-18 通电延时型定时器动作时序图X000接通时，T200的当前值计数器对10ms的时钟脉冲累积计数，当该值与设定值K288相等时，定时器的输出触点动作，即输出触点是在驱动线圈后的288s时动作。X000断开或发生停电时，计数器复位，输出触点也复位。从时序图可见，这种定时器属于非积算定时器，当X000断开时，T200的当前值不保
27、持，X000再接通时重新计数。(2(2）积算定时器（）积算定时器（T246T246T255T255）1ms1ms积算定时器积算定时器T246T249，共4点，设定值000132767s.第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理100100msms积算定时器积算定时器T250T255，共6点，设定值0132767s。工作原理见图5-19示，动作时序见图5-20。图5-19 积算定时器原理示意图 图5-20积算定时器动作时序图输入X001接通时，T250的当前值计数器开始累积100ms的时钟脉冲个数，当该值与设定值K28相等时，定时器的输出触点动作。第第5章章可编程控制器
28、的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理时时序序图图: :计数中途即使输入X001断开或发生停电，当前值可保持。X001再接通或复电时，计数继续进行，其累积时间为28s时触点动作。当复位输入X002接通时，计数器复位，输出触点也复位。6. 6. 计数器（计数器（C C）FX2N系列PLC共有计数器256个，采用十进制编号，为C0C255。计数器的设定值，除了可由常数K设定外，还可间接通过指定数据寄存器（D）中的内容来设定.（1 1）内部信号计数器（）内部信号计数器（C0C0C234C234）执行扫描操作时对内部元件（如X、Y、M、S、T、C）的信号进行计数。其接通（ON）和断开（OFF）时
29、间应比PLC的扫描周期略长，输入信号频率通常为几个扫描周期秒。1616bitbit增计数器（设定值：增计数器（设定值：1 13276732767）通用型通用型：C0C99，共100点；停电保持型停电保持型：C100C199，共100点。使用方法见图5-21，动作时序见图5-22.第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理图5-21 16bit增计数器的用法 图5-22 16bit增计数器动作时序图X011为计数输入，每次X011接通，计数器当前值增1。当计数输入达到第10次时，计数器C0的输出触点动作。之后，即使X011再接通，计数器当前值都保持不变。当复位输入X010
30、接通（ON）时，执行RST指令，计数器当前值复位为0，输出触点动作（变为OFF）,断开Y000。32bit32bit双向计数器（设定值：双向计数器（设定值：2147483648214748364821474836472147483647）通用型：通用型：C200C219，共20点;掉电保持型：掉电保持型：C220C234，共15点.计数方向（增计数或减计数）计数方向（增计数或减计数）：由特殊辅助继电器M8200M8234设定（置1时为减计数，置0时为增计数）.第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理计计数数值值设设定定：直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为设定值
31、。间接设定时，要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。使用方法见图5-23，动作时序见图5-24。图5-23 32bit双向计数器的用法 图5-24 32bit双向计数器动作时序图X12控制计数方向，当X12断开时，M8200置0，为增计数；X12接通时，M8200置1，为减计数。X14作为计数输入端，驱动计数器C200线圈进行加计数或减计数。当计数器C200的当前值由6 5增加时，其触点接通（置1），输出第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理继电器Y1接通；由5 6减少时，其触点断开（置0），输出继电器Y1断开。当复位输入信号X13接通（ON）时，计数器当前值复位到
32、0，输出触点也复位。如果使用掉电保持计数器，其当前值和输出触点状态在停电时均能保持。(2) (2) 高速计数器高速计数器C235C255，共21点。共享PLC上的6个高速计数输入端（X000X005），其中X000、X002、X003，最高计数频率可达10KHZ; X001、X004、X005，最高计数频率可达7KHZ.高速计数器的选择不是任意的，它取决于所需计数器类型及高速输入的端子。计数器类型：计数器类型：1相单向计数输入：C235C2401相双向计数输入：C246C2502相计数输入：C251C255高速计数器按中断原则运行.第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作
33、原理7. 7. 数据寄存器数据寄存器( (D)D)存贮数值数据的元件。FX2N系列有数据寄存器8106个，采用十进制编号，为D0D8195。全是16位（最高位为正、负位），用二个寄存器组合可处理32位（最高位为正、负位）数值。分通用、掉电保持和特殊用三种。通用*1：D0D199，共200点；掉电保持用掉电保持用*2*2：D200D511，共312点；掉电保持用掉电保持用*3*3：D512D7999，共7488点；特殊用：特殊用：D8000D8195，共106点。用于模拟量控制、位置量控制、数据IO时，存贮参数及工作数据，D的数量随机型不同而异。低档机（逻辑控制）没有D，高档机D的数量可达数千个
34、。8 8变址寄存器变址寄存器( (V VZ)Z)类似于Z80中的变址寄存器IX、IY，通常用于修改软元件的元件号。编号为V0V7、Z0Z7，都是16位数据寄存器，可像其它的数据寄存器一样进行数据的读写。如进行32bit 操作，可将V、Z合并使用，指定Z为低位。如图5-25示, MOV是传送指令。用V、Z的内容改变软元件的元件号，称之为软元件的变址。第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理图5-25 变址寄存器的用法 图5-26 分支用指针的用法9. 9. 指针（指针（P P、I I）指针有分支用和中断用的两种。分支用指针P0P63，采用十进制编号，共64点，用于指定F
35、NC00（CJ）条件跳转，具体应用方法如图5-26示。图中CJ、CALL等分支指令是为了指定跳转目标，用指针P0P63作为标号。P63表示跳转至END指令步的意思。图图5-265-26（a):a):X20一接通（ON），程序向标号为P0的步序跳转。图图5-265-26（b):b):X21一接通（ON），就执行在FEND指令后标号为P1的子程序，并根据SRET指令返回。第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理5 53 3 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理5 53 31 1扫描的概念扫描的概念CPU依次对各种规定的操作项目进行访问和处理。CPU按程序规定的顺序
36、依次执行各个操作，这种需要处理多个作业时依次按顺序处理的工作方式称为扫描工作方式。扫描一个循环所用的时间称为扫描周期。循环扫描工作方式是PLC的基本工作方式.5 53 32 2可编程控制器的工作过程可编程控制器的工作过程基本上是用户程序的执行过程。在系统软件控制下，依次扫描各输入点状态（输入采样），按用户程序解算控制逻辑（程序执行），然后顺序向各输出点发出相应控制信号（输出刷新）。为提高工作可靠性和及时接收外部控制命令，每个扫描周期还要进行故障自诊断（自诊断），处理与编程器、计算机的通信请求（与外设通信）。扫描工作过程如图5-27示.1.1.自诊断自诊断每次扫描用户程序前，对CPU、存贮器、I
37、O模块等进行故障诊断，发现第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理故障或异常情况则转入处理程序，保留现行工作状态，关闭全部输出，停机并显示出错信息。2 2。与外设通信。与外设通信自诊断正常后，PLC对编程器、上位机等通信接口进行扫描，如有请求便响应处理。 图5-27 PLC的扫描工作过程 3 3。输入采样。输入采样完成前两步后，PLC扫描各输入点，将各点状态和数据（开关的通断、AD转换值、BCD码数据等），读入到寄存输入状态的输入映象寄存器中存贮，称为采样。4 4程序执行程序执行PLC从用户程序存贮器的最低地址（0000H）开始顺序扫描（无跳转情况），并分别从输入映象寄存器和输出映象寄存器中获得所需的数据进行运算、处理，再将程序执行的结果写入输出映象寄存器中保存。第第5章章可编程控制器的组成及工作原理可编程控制器的组成及工作原理5 5输出刷新输出刷新执行完用户程序后，PLC将输出映象寄存器中的内容送到寄存输出状态的输出锁存器中，再去驱动用户设备，称为输出刷新。扫描不断循环，实现对设备的连续控制。扫描周期扫描周期: :T TT1T1T2T2T3T3T4T4T5T5，为上述五步操作时间之和。此课件下载可自行编辑修改，供参考！此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢你的支持，我们会努力做得更好！感谢你的支持，我们会努力做得更好！
