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S7-200CN CPU224XP,DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/1AO

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在日常的編程中，我們可能會(huì)遇到以下類似的情況，比如給1個(gè)Y點(diǎn)輸出條件導(dǎo)通了，Y點(diǎn)卻沒有輸出;比如給一個(gè)寄存器賦值，開始寄存器保存的數(shù)據(jù)卻不是我們給的那個(gè)值，還有其他各種奇奇怪怪的現(xiàn)象，這些大部分都是由程序掃描周期引起的，如圖1

圖1

一、PLC的工作過程

這個(gè)時(shí)候我們就需要先掌握plc的工作過程以及PLC的程序執(zhí)行掃描原理，才能去分析這些問題。PLC的工作過程主要分成內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序處理、輸出處理5個(gè)部分，如圖2所示。

圖2

內(nèi)部處理：系統(tǒng)初始化、軟元件復(fù)位、進(jìn)行自診斷以及內(nèi)部工作任務(wù)，檢查有沒有錯(cuò)誤以確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行;

通信服務(wù)：和外部通信聯(lián)系，比如電腦軟件監(jiān)控更新顯示內(nèi)容，又如PLC和觸摸屏通信，觸摸屏上一直刷新顯示;

輸入處理：依次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)的映像寄存器內(nèi)。這里的意思是，比如PLC外部按鈕開關(guān)的狀態(tài)，全部讀入PLC內(nèi)。執(zhí)行下一個(gè)工作程序處理;

程序處理：由上而下、從左到右。這八個(gè)字非常重要!PLC掃描的順序是從上到下，從左到右的。三菱FX3UPLC的一個(gè)掃描周期的時(shí)間是10ms，不同品牌型號的PLC掃描周期不一樣。掃描完一次稱為一個(gè)掃描周期。

輸出處理：按照映象區(qū)對應(yīng)的狀態(tài)集中刷新所有的輸出鎖存電路，再傳送到各相應(yīng)的輸出端子，再經(jīng)過電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的實(shí)際負(fù)載;這里的意思是，PLC掃描完所有程序后，

需要注意的是，一些中斷輸出會(huì)立即輸出，不會(huì)等程序掃描完再輸出的。

下面重點(diǎn)講一下程序的輸入處理、程序掃描和輸出處理：

外部按鈕按下時(shí)，把開關(guān)量的信號接到PLC的輸入模塊，輸入模塊的信號要給到PLC內(nèi)部的輸入映像區(qū)需要一定時(shí)間，就三菱FX3U的PLC而言，大概是10ms左右的時(shí)間。

之后執(zhí)行程序掃描，程序掃描也需要花費(fèi)一點(diǎn)時(shí)間，程序越長，掃描周期越長(一般常見程序周期大概10ms)，掃描過程也是按照從上往下，從左往右去掃描。

程序掃描完畢，就把各個(gè)輸出的狀態(tài)給到輸出映像區(qū)，控制負(fù)載進(jìn)行輸出。

PLC就是不斷執(zhí)行這幾個(gè)過程，如圖3。

圖3

二、程序掃描分析

下面看下一個(gè)簡單的案例，如圖4

圖4

當(dāng)某一刻，按鈕X0按下去，此時(shí)輸入映像區(qū)還沒有馬上接收到X0的信號;執(zhí)行程序掃描，程序掃描有以下4步，先M0常開觸點(diǎn)(此時(shí)是斷開);再掃描Y0線圈(由于前面條件是斷開的，Y0線圈沒有輸出);再掃描X0常開(由于輸入有延時(shí)，此時(shí)X0觸點(diǎn)還沒有導(dǎo)通);最后掃描M0線圈(此時(shí)是斷開)，此時(shí)輸出映像區(qū)Y0是沒有輸出的，指示燈不亮。

經(jīng)過10ms延時(shí)，此時(shí)輸入映像區(qū)接收到X0的信號;執(zhí)行程序掃描，程序掃描有以下4步，先M0常開觸點(diǎn)(此時(shí)是斷開);再掃描Y0線圈(由于前面條件是斷開的，Y0線圈沒有輸出);再掃描X0常開(輸入映像區(qū)有信號，X0觸點(diǎn)導(dǎo)通);最后掃描M0線圈(此時(shí)是M0線圈導(dǎo)通)，最后把Y0輸出改映像區(qū)，此時(shí)Y0是沒有輸出的，指示燈不亮。

PLC進(jìn)入下一個(gè)掃描周期，輸入映像區(qū)接收到X0的信號;執(zhí)行程序掃描，程序掃描有以下4步，先M0常開觸點(diǎn)(此時(shí)是導(dǎo)通的，因?yàn)槭巧弦粋€(gè)掃描周期的M0線圈是導(dǎo)通的);再掃描Y0線圈(由于M0常開導(dǎo)通了，Y0線圈有輸出);再掃描X0常開(輸入映像區(qū)有信號，X0觸點(diǎn)導(dǎo)通);最后掃描M0線圈(此時(shí)是M0線圈導(dǎo)通)最后把Y0輸出改映像區(qū)，此時(shí)Y0有輸出的，指示燈點(diǎn)亮。

可以發(fā)現(xiàn)，從按鈕按下到指示燈點(diǎn)亮，需要經(jīng)過1個(gè)10ms的延時(shí)，再加上2個(gè)掃描周期，假設(shè)PLC的掃描周期大概是10ms，那就是按鈕按下去后，30ms過后指示燈Y0 才點(diǎn)亮。

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