PLC循环扫描工作过程分为哪几个阶段？

2016-12-16 00:00分类：西门子PLC 阅读：

一个循环扫描工作过程主要包括CPU自检、通信处理、读取输入、执行程序和刷新输出几个阶段，如图1-3所示。

(l) CPU自检阶段。CPU自检阶段包括CPU自诊断测试和复位监视定时器。

在自诊断测试阶段，CPU检测PLC各模块的状态，如出现异常将进行诊断及处理，并给出故障信号，这将有助于及时发现或提前预报系统的故障，提高系统的可靠性。

监视定时器又称看门狗定时器，是CPU内部的一个硬件时钟，是为了监视PLC的每次扫描时间而设置的。监视定时器在CPU运行前设定好规定的扫描时间，在每个扫描周都监视扫描时间是否超过规定时间。如果程序运行正常，则在每次扫描周期的内部处理阶段对看门狗(WDT)进行复位（清零）。这样可以避免由于PLC在执行程序的过程中进入死循环，或者由于PLC执行非预定的程序而造成系统故障，从而导致系统瘫痪。如果程序运行失常而进入死循环，则看门狗得不到按时清零而触发超时溢出，CPU将给出报警信号或停止工作。采用看门狗技术也是提高系统可靠性的一个有效措施。

(2)通信处理阶段。在通信处理阶段，CPU与带微处理器的功能模块通信，响应编程器输入的命令，更新编程器的显示内容。

CPU在与功能模块通信处理阶段，检查功能模块是否需要服务，如果需要，则读取功能模块的信息并存放在缓冲区中，供下一个扫描周期使用。

(3)读取输入阶段。CPU在执行用户程序时，使用的输入值不是直接从实际输入端得到的，运算的结果也不直接送到实际输出端，而是在内部存储器中设置了两个暂存区：一个是输入暂存区（又称输入映像寄存器区），一个是输出暂存区（又称输出映像寄存器区）。

在读取输入阶段，PLC扫描所有输入端子，并将各输入端的通／断状态存人相对应的输入映像寄存器中，接着转入程序执行阶段。在当前的扫描周期内，用户程序依据的输入信号的状态（通或断）均从输入映像寄存器中读取，而不管此时外部输入信号的状态是否变化。

注意：在一个循环扫描周期内，即使输入状态发生变化，输入映像寄存器的内容也不会发生改变。输入端状态的变化只有在下一个循环扫描周期的读取输入阶段才被读人。这样可保证在一个循环扫描周期内使用相同的输入信号状态。

(4)执行程序阶段。PLC的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按顺序排列。当PLC处于运行模式执行程序时，CPU对用户程序按顺序进行扫描。如果程序用梯形图表示，则按先上后下、从左至有的顺序逐条执行程序程序指令。每扫描到一条指令，所需要的输入信号的状态均从输入映像寄存器中读取，而不是直接使用现场输入端子的通／断状态。在执行用户程序过程中，根据指令进行运算或处理。每次运算的中间结果都立即写入相应的存储单元或输出映像寄存器中。它们的状态可以被后面将要扫描到的指令所使用。

注意：对输出端子的处理结果，不是立即驱动外部负载，而是将结果先写入输出映像寄存器中，待输出刷新阶段再集中送到输出锁存器中，驱动外部负载。

(5)刷新输出阶段。执行完用户程序后，进入刷新输出阶段。PLC将输出映像寄存器中的通／断状态同时送人输出锁存器中，通过输出端子向外输出控制信号，驱动用户输出设备或负载，实现控制功能。

在刷新输出阶段结束后，CPU进入下一个扫描周期

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