PLC工作的时序分析

    PLC的循环扫描工作方式包含自诊断、输入、用户程序执行、输出和通信5个阶段，这5个阶段并不是每个时刻都在同时执行，它们之间有着严格的时序关系。例如，当PLC系统处于输入阶段时，就只能执行输入操作，不能执行其他阶段的动作。因此对PLC工作的时序进行分析是非常必要的，它有助于了解PLC的工作流程，同时对具体的编程具有重要的指导意义。    在PLC的5个工作阶段中，输入、用户程序执行和输出是最重要的3个阶段，下面就对PLC工作过程中这3个阶段的工作时序进行分析。    在例3-1中，控制快进、工进、工退和快退转换的程序如图3-5所示。在程序中涉及多个输入、输出触点，它们各自的状态决定着程序的运行和控制的进行。下面对这些触点在PLC输入、用户程序执行和输出3个阶段的时序状态进行分析。
    图3-5    工步转换控制程序    在钻床工作之前，装载了用户程序的PLC系统不停地重复着循环工作方式，在输入阶段检测各个输入触点的状态，控制程序执行。各个触点在输入(INPUT)、用户程序执行( EXECUTE)、输出(OUTPUT)3个阶段中的高低电平状态如图3-6所示。
    图3-6    PLC工作时序分析    从图3-6可以看出，PLC系统采用的是循环扫描的工作方式，并且在一个扫描周期内划分为几个工作阶段，在每个工作阶段内只能进行与该阶段相应的操作，而不能进行其他阶段的操作。例如，输入信息准备好后，如果还处于输入阶段，就不能够进入程序的执行阶段。    在PLC控制系统中会出现这样的情况，即输入信息给定后，用户要求的控制却没有什么动作。这个问题可以用PLC的工作时序很好地解释。如图3-6中的开关按钮（触点为I0.0）接通时，刚好处在PLC系统的用户程序执行阶段，此时系统就不能读入I0.0的电平状态，只有等到下个循环周期的输入阶段时，系统才能将这个触点的信息读入；读入以后也不能立即执行，需等待至这个循环周期的输入阶段完毕，用户程序执行阶段开始时才能执行用户自己的程序，进而看见用户要求的控制动作，因此会出现上面所说的反应延迟的现象。    基于上面反应延迟的现象，在输入信号时，对于按钮控制的信号，一般需要将按钮进行长按，这样按钮的信号才能读入。PLC的循环工作周期是相当短的，虽然理论上存在等待的可能性，但在实际应用中，这种因为各个阶段不能交叉而引起的等待是极其微弱的，一般可以忽略处理，但是时序的分析能够帮助用户更好地理解PLC系统的工作方式。