西门子电源中国（授权）代理商

西门子电源中国授权代理商

西门子电源中国授权代理商

PLC控制的基本工作原理

PLC具有计算机的许多特点，但是其工作方式却与计算机有着很大的不同。计算机在工作过程中使用的是中断的形式，而PLC采用的主要工作方式是“循环描扫”，这是PLC工作原理中Z重要的一个工作形式。

当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

 PLC扫描周期时序图 

1）输入采样阶段

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映像区中的相应单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映像区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情情况下，该输入均能被读入。西门子电源中国授权代理商

2）用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序。扫描每一个梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态，或者刷新该输出线圈在I/O映像区中对应位的状态，或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令，即在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映像区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映像区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期时才能对排在其上面的程序起作用。

3）输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映像区内对应的状态和数据，刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。比较图两个程序的异同。这两段程序执行的结果完全一样，但在PLC中执行的过程却不一样。程序1只用一次扫描周期，就可完成对输出线圈“%M4”的刷新；而程序2要用四次扫描周期，才能完成对输出线圈“%M4”的刷新。

 PLC程序举例

这两个例子说明：同样的若干梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，也可以看到：采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别，当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么两者之间就没有什么区别了。西门子电源中国授权代理商

一般来说，PLC的扫描周期包括自诊断和通信等，即一个扫描周期等于自诊断、通信、输入采样、用户程序执行和输出刷新等所有时间的总和。

 扫描周期示例

为了增强PLC的抗干扰能力，提高其可靠性，PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离技术。同步电机的启动和同步是由电机控制单元mmcp控制。以1#机组启动过程为例，在进行完上述启动前各项检查后，由主控室dcs发出1#鼓风机请求启动命令，mmcp1在接到命令后判断主电机启动条件满足后，反馈“允许启动信号”给dcs。dcs给出主电机启动命令，mmcp1闭合断路器mbm1，然后发一个“启动”信号给主电机接口单元mmip。mmip启动它所有的辅助设施并检查是否就绪，在收到所有必要的反馈信号后，mmip闭合断路器mbc1，同时变频器控制单元sfc按照事先调整好的加速转矩曲线给电机加速，直至约95%的额定转速。从此时开始，mmcp1中的同期装置接过电机的速度控制功能并继续给电机加速至变频器输出的频率和相位与电网上的频率和相位相同。一旦电机与电网同步，同期装置立即闭合旁路主断路器mbl1，电机直接由电网拖动定速运行；同时变频器直流环节的电流将迅速降为零，逆变器的脉冲被关断，断路器mbm1断开，1#机组启动完毕。gl150变频软启动器回到备用状态，此时如果得到2#电机启动请求，同样，gl150变频软起动器将引导2#电机启动，实现“一拖二”控制方式。