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为了满足工业逻辑控制的要求,同时结合计算机控制的特点,PLC的工作方式采用不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。CPU从条指令执行开始,按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束,然后返回条指令开始新的一轮扫描。PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描的。PLC工作的全过程可用图1所示的运行框图来表示。整个过程可分为以下几个部分:
部分是上电处理。PLC上电后对系统进行一次初始化,包括硬件初始化和软件初始化,停电保持范围设定及其他初始化处理等。
二部分是自诊断处理。PLC每扫描一次,执行—次自诊断检查,确定PLC自身的动作是否正常。如CPU、电池电压、程序存储器、I/O和通讯等是否异常或出错,如检查出异常时,CPU面板上的LED及异常继电器会接通,在特殊寄存器中会存入出错代码。当出现致命错误时,CPU被强制为STOP方式,所有的扫描便停止。
三部分是通讯服务。PLC自诊断处理完成以后进入通讯服务过程。检查有无通讯任务,如有则调用相应进程,完成与其他设备的通讯处理,并对通讯数据作相应处理;然后进行时钟、特殊寄存器更新处理等工作。
四部分是程序扫描过程。PLC在上电处理、自诊断和通讯服务完成以后,如果工作选择开关在RUN位置,则进人程序扫描工作阶段。先完成输入处理,即把输入端子的状态读入输入映像寄存器中,然后执行用户程序,后把输出处理结果刷新到输出锁存器中。
在上述几个部分中,通讯服务和程序扫描过程是PLC工作的主要部分,其工作周期称为扫描周期。可以看出扫描周期直接影响控制信号的实时性和正确性,为了确保控制能正确实时地进行,在每个扫描周期中,通讯任务的作业时间被控制在一定范围内。PLC运行正常时,程序扫描周期的长短与CPU的运算速度、与I/O点的情况、与用户应用程序的长短及编程情况等有关。通常用PLC执行l KB指令所需时间来说明其扫描速度,一般为零点几ms到上百ms。值得注意的是,不同指令其执行时间是不同的,从零点几μs到上百μs不等,故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。而对于一些需要高速处理的信号,则需要特殊的软、硬件措施来处理。
CPU是可编程控制器的控制,相当于人的大脑。CPU一般由控制电路、运算器和寄存器组成。这些电路通常都被封装在一个集成的芯片上。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。CPU的功能有:它在系统监控程序的控制下工作,通过扫描方式,将外部输入信号的状态写入输入映象寄存区域,PLC进入运行状态后,从存储器逐条读取用户指令,按指令规定的任务进行数据的传送、逻辑运算、算术运算等,然后将结果送到输出映像寄存区域。
CPU常用的微处理器有通用型微处理器、单片机和位片式计算机等。通用型微处理器常见的如Intel公司的8086、80186、到Pentium系列芯片,单片机型的微处理器如Intel公司的MCS-96系列单片机,位片式微处理器如AMD 2900系列的微处理器。小型PLC 的CPU多采用单片机或CPU,中型PLC的CPU大多采用16位微处理器或单片机,大型PLC的CPU多用高速位片式处理器,具有高速处理能力。
6ES72111BE400XB0 | CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72111AE400XB0 | CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72111HE400XB0 | CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72121BE400XB0 | CPU 1212C AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72121AE400XB0 | CPU 1212C DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72121HE400XB0 | CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72141BG400XB0 | CPU 1214C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72141AG400XB0 | CPU 1214C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72141HG400XB0 | CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72151BG400XB0 | CPU 1215C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72151AG400XB0 | CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72151HG400XB0 | CPU 1215C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72171AG400XB0 | CPU 1217C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |