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PLC對機(jī)床電氣控制的改造分析報
（作者未知） 2009/4/1
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描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。
(一) 輸入采樣階段
在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象
區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段
中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因
此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情
況下，該輸入均能被讀入。
(二) 用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每
一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上
后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯
線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；
或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其
他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且
排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作
用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才
能對排在其上面的程序起作用。
(三) 輸出刷新階段
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的
狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是PLC的真
正輸出。
同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，采用掃描用戶程序的運
行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的
時間對整個運行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。
一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個掃描周期等于自診斷、
通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時間的總和。
當(dāng)代PLC 的發(fā)展
隨著個人計算(PC機(jī))和通訊技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在PLC和DCS的設(shè)計結(jié)構(gòu)越來越接近.基本構(gòu)架都
是操作站通過以太網(wǎng)接主站，主站通過現(xiàn)場總線接從站。出于安全性的考慮，冗余技術(shù)也不
斷發(fā)展，雙冗余（如：GTCON2000）、三冗余(如：TRICON)、七冗余（航空領(lǐng)域）。從PLC主站
CPU的運行方式上又分為冷備、熱備和同步熱備。冗余技術(shù)的發(fā)展使得PLC可以沖破低級芯
片的限制，而大量應(yīng)用尖端的電子技術(shù)，與PC機(jī)發(fā)展同步。由于個人計算機(jī)的飛速發(fā)展，PC
機(jī)變得穩(wěn)定而可靠。其接口的開放性，通訊和cpu的速度都使得它比原始設(shè)計思想下的PLC
更適用于工控的要求。因此出現(xiàn)了軟PLC的概念，又稱為軟邏輯。其構(gòu)架是：在PC機(jī)上安裝
如Linux、WinCE等操作系統(tǒng)，而在操作系統(tǒng)中運行IEC1131的邏輯執(zhí)行程序，作為PLC系統(tǒng)
的主站（如：GTCON2000就是如此）。這種嵌入式的PLC使得工業(yè)控制可以應(yīng)用各個領(lǐng)域的先
進(jìn)技術(shù)，突破了禁錮瓶頸，典型的軟邏輯PLC結(jié)構(gòu)為 ARM嵌入Linux然后安裝PLC解釋程序
（www.LinuxPLC.cn）。軟PLC的另外一個發(fā)展分支是，直接在微軟的個人計算機(jī)操作系統(tǒng)上
運行類似PLC的軟件，而用計算機(jī)取代PLC系統(tǒng)中的主站。運行軟件PLC的計算機(jī)可以充分
應(yīng)用計算機(jī)的開放性接口和通訊速度，兼容性好�？梢話旖影蹇āSB設(shè)備、以太網(wǎng)設(shè)備、
串行通訊設(shè)備。比較典型的應(yīng)用方案是：組態(tài)王軟邏輯通過串行通訊（現(xiàn)在也可用以太網(wǎng)）
掛接研華的亞當(dāng)模塊。隨著電子技術(shù)、通訊技術(shù)和軟件技術(shù)的不斷發(fā)展。這種構(gòu)架將完全取
代PLC 和 DCS 成為主流形式。但目前PC機(jī)技術(shù)、操作系統(tǒng)和以太網(wǎng)還不能滿足可靠性要求。
PLC的控制技術(shù)
PLC實現(xiàn)控制的過程一般是：
圖1.1 PLC典型開機(jī)流程
輸入刷新--再運行用戶程序--再輸出刷新--再輸入刷新--再運行用戶程序--再輸出刷新..（未完，下一頁）
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