PLC 的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理基本一致，都具有相同的基本結(jié)構(gòu)和相同的指令執(zhí)行原理。但是，兩者在工作方式上卻有著重要的區(qū)別，不同點(diǎn)體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序時(shí)，一旦執(zhí)行到 END 指令，程序運(yùn)行結(jié)束，且計(jì)算機(jī)對(duì)輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理；
而 PLC 的 CPU 采用循環(huán)掃描工作方式，當(dāng)程序執(zhí)行到 END 后，再從頭開始執(zhí)行，周而復(fù)始地重復(fù)，直到停機(jī)或從運(yùn)行切換到停止。對(duì)輸入、輸出進(jìn)行集中輸入采樣，集中輸出刷新。I/O 映像區(qū)分別存放執(zhí)行程序之前的各輸入狀態(tài)和執(zhí)行過程中各結(jié)果的狀態(tài)； plc的循環(huán)掃描工作方式可編程控制器在硬件的支持下通過執(zhí)反映控制要求的用戶程序從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制；
為此plc采用循環(huán)掃描的工作方式。入下圖所示，它包含5個(gè)階段分別是: 內(nèi)部處理與自診斷、與外設(shè)進(jìn)行通訊處理、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新；
plc有運(yùn)行(run)和停止(stop)兩種基本工作模式； 
停止模式停止模式下，只執(zhí)行前兩個(gè)階段，內(nèi)部處理與自診斷以及與外部設(shè)備進(jìn)行通訊處理：上電復(fù)位后，plc進(jìn)行內(nèi)部初始化處理，清除I/O映像區(qū)中的內(nèi)容；接著作自診斷，檢測存儲(chǔ)器、cpu及I/O部件狀態(tài)，確認(rèn)其是否正常；在進(jìn)行通訊處理，完成各外設(shè)（顯示器/編程器等）的通訊鏈接，還將檢測是否有中斷請(qǐng)求，若有則進(jìn)行相應(yīng)的中斷處理。在此階段可以對(duì)plc進(jìn)行聯(lián)機(jī)下載程序操作 運(yùn)行模式停止模式下plc正常執(zhí)行后將模式切換到run模式下，此時(shí)plc將執(zhí)行循環(huán)掃描工作，及循環(huán)執(zhí)行上述圖片中的所有階段。
用戶程序不是只執(zhí)行一次而是循環(huán)執(zhí)行，當(dāng)plc停機(jī)或模式切換到停止則不再執(zhí)行；
由于 PLC 執(zhí)行指令的速度極快，從外部輸入/輸出關(guān)系來看，處理的過程幾乎是同時(shí)完成的。 
輸入采樣階段
在 PLC 的存儲(chǔ)器中，設(shè)置了一片區(qū)域用來存放輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的狀態(tài)，它們分別被稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器。PLC 梯形圖中的軟元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，統(tǒng)稱為元件映像存儲(chǔ)器。
在輸入采樣階段，PLC 的 CPU 順序掃描每個(gè)輸入端，順序讀取每個(gè)輸入端的狀態(tài)，并將其存入輸入映像寄存器單元中。采樣結(jié)束后，輸入映像區(qū)被刷新，其內(nèi)容將被鎖存而保持著，并將作為程序執(zhí)行時(shí)的條件。PLC 在運(yùn)行過程中，所需的輸入信號(hào)不是實(shí)時(shí)取輸入端子上的信息，而是取輸入映像寄存器中的信息。
當(dāng)進(jìn)入程序執(zhí)行階段后，輸入映像區(qū)相應(yīng)單元保存的信息被輸入鎖存器隔離，而不會(huì)
隨著輸入端發(fā)生變化，因此不會(huì)造成運(yùn)算結(jié)果的混亂，保證了本周期內(nèi)用戶程序的正確執(zhí)
行。在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段，輸入端信號(hào)才會(huì)被輸入鎖存器再次送入輸入映像
寄存器的單元中，而進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)的刷新。因此為了保證輸入脈沖信號(hào)能被正確讀入，要
求輸入信號(hào)的脈寬必須大于 PLC 的一個(gè)掃描周期。 程序執(zhí)行階段
PLC 完成輸入采樣后，進(jìn)入程序執(zhí)行階段，PLC 從用戶程序的第 0 步開始，按先上后下、先左后右的順序逐條掃描用戶梯形圖程序，對(duì)由接點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算。這里的接點(diǎn)就是 I/O 映像存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的輸入端狀態(tài)，或稱為軟觸點(diǎn)。PLC以接點(diǎn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并把運(yùn)算結(jié)果存入輸出映像存儲(chǔ)器中。
PLC 并非并行工作，因此在程序的執(zhí)行過程中，上面邏輯行中線圈狀態(tài)的改變，會(huì)對(duì)下面的邏輯行中對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)狀態(tài)起作用；反之，排在下面的邏輯行中線圈狀態(tài)的改變，只能等到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)其上面邏輯行中對(duì)應(yīng)此線圈的接點(diǎn)狀態(tài)起作用。因此，對(duì)于每一個(gè)元件而言，元件映像存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的內(nèi)容(除輸入存儲(chǔ)器)，會(huì)隨著程序執(zhí)行過程的變化而變化。當(dāng)所有指令都掃描處理完后，即轉(zhuǎn)入輸出刷新階段。 輸出刷新階段
在輸出刷新階段，PLC 將輸出映像寄存器中的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，刷新其內(nèi)容，改變輸出端子上的狀態(tài)，然后通過輸出驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)被控外設(shè)(負(fù)載)。這才是 PLC的實(shí)際輸出。
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