【文章內(nèi)容簡介】 如果在程序中使用了中斷，與中斷事件相關的中斷程序就作為程序的一部分存儲下來。中斷程序并不作為正常掃描周期的一部分來執(zhí)行，而是當中斷事件發(fā)生時才執(zhí)行。3. 處理通訊請求在掃描周期的信息處理階段，CPU處理從通訊端口接收到的任何信息。4. 執(zhí)行CPU的自診斷測試在掃描周期中，CPU檢查其硬件，以及用戶存儲器（僅在RUN模式下），它也檢查所有的I/O模塊的狀態(tài)。5. 輸出處理階段在每個掃描周期的結尾，CPU把存在輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)輸送給數(shù)字輸出點。CPU以1個字節(jié)為增量來保留輸出影響寄存器。當CPU操作模式從RUN切換到STOP，數(shù)字輸出設置為輸出表中定義的值，或保持當前狀態(tài)，模擬輸出保持最后寫入的值。6. 掃描周期中斷當中斷事件發(fā)生時，CPU以異步掃描方式，根據(jù)中斷優(yōu)先級來處理中斷。7. 輸入輸出映像寄存器輸入輸出映像寄存器是PLC的RAM工作區(qū)中將一特定區(qū)域的存儲單元作為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器的存儲區(qū)。輸入映像寄存器存儲著對應位輸入”繼電器”的通/斷狀態(tài)，高電平1為通，低電平0為斷。輸入映像寄存器的內(nèi)容只能被PLC的CPU讀出，而不能被改寫。輸出映像寄存器單元存儲著對應位輸出”寄存器”的狀態(tài)。在執(zhí)行用戶程序時，輸出映像寄存器既可以被PLC的CPU讀取，也可以被CPU改寫。8. 立即I/O立即I/O指令允許對實際輸入輸出點直接存取。盡管通常用映像寄存器作為I/O的源操作數(shù)或目的操作數(shù)，但執(zhí)行立即I/O指令對輸入輸出映像寄存器的影響是不同的。當使用立即I/O指令來存取輸入點的值時，輸入映像寄存器的值尚未更新，而使用立即I/O指令來存取輸出點的同時，相應的輸出映像寄存器被更新了。PLC在執(zhí)行程序是存在I/O滯后現(xiàn)象，造成I/O響應滯后的原因：（1）掃描方式（2）電路慣性輸入濾波時間常數(shù)和輸出繼電器觸點的機械滯后（3）與程序設計安排有關 PLC的編程語言PLC的用戶程序是設計人員根據(jù)控制系統(tǒng)的工藝控制要求，通過PLC編程語言的編制設計的。根據(jù)國際電工委員會制定的工業(yè)控制編程語言標準（IEC11313）。PLC的編程語言包括以下五種：梯形圖語言（LD）、指令表語言（IL）、功能模塊圖語言（FBD）、順序功能流程圖語言（SFC）及結構化文本語言（ST）。1. 梯形圖語言（LD）梯形圖語言是PLC程序設計中最常用的編程語言。它是與繼電器線路類似的一種編程語言。由于電氣設計人員對繼電器控制較為熟悉，因此，梯形圖編程語言得到了廣泛的歡迎和應用。梯形圖編程語言的特點是：與電氣操作原理圖相對應，具有直觀性和對應性；與原有繼電器控制相一致，電氣設計人員易于掌握。梯形圖編程語言與原有的繼電器控制的不同點是，梯形圖中的能流不是實際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實際存在的繼電器，應用時，需要與原有繼電器控制的概念區(qū)別對待。2. 指令表語言（IL）指令表編程語言是與匯編語言類似的一種助記符編程語言，和匯編語言一樣由操作碼和操作數(shù)組成。在無計算機的情況下，適合采用PLC手持編程器對用戶程序進行編制。同時，指令表編程語言與梯形圖編程語言圖一一對應，在PLC編程軟件下可以相互轉換。指令表表編程語言的特點是：采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于掌握；在手持編程器的鍵盤上采用助記符表示，便于操作，可在無計算機的場合進行編程設計；梯形圖有一一對應關系。其特點與梯形圖語言基本一致。3. 功能模塊圖語言（FBD）功能模塊圖語言是與數(shù)字邏輯電路類似的一種PLC編程語言。采用功能模塊圖的形式來表示模塊所具有的功能，不同的功能模塊有不同的功能。功能模塊圖編程語言的特點：功能模塊圖程序設計語言的特點是：以功能模塊為單位，分析理解控制方案簡單容易；功能模塊是用圖形的形式表達功能，直觀性強，對于具有數(shù)字邏輯電路基礎的設計人員很容易掌握的編程；對規(guī)模大、控制邏輯關系復雜的控制系統(tǒng)，由于功能模塊圖能夠清楚表達功能關系，使編程調(diào)試時間大大減少。（SFC）順序功能流程圖語言是為了滿足順序邏輯控制而設計的編程語言。編程時將順序流程動作的過程分成步和轉換條件，根據(jù)轉移條件對控制系統(tǒng)的功能流程順序進行分配，一步一步的按照順序動作。每一步代表一個控制功能任務，用方框表示。在方框內(nèi)含有用于完成相應控制功能任務的梯形圖邏輯。這種編程語言使程序結構清晰，易于閱讀及維護，大大減輕編程的工作量，縮短編程和調(diào)試時間。用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關系較復雜的場合。順序功能流程圖編程語言的特點：以功能為主線，按照功能流程的順序分配，條理清楚，便于對用戶程序理解；避免梯形圖或其他語言不能順序動作的缺陷，同時也避免了用梯形圖語言對順序動作編程時，由于機械互鎖造成用戶程序結構復雜、難以理解的缺陷；用戶程序掃描時間也大大縮短。（ST）結構化文本語言是用結構化的描述文本來描述程序的一種編程語言。它是類似于高級語言的一種編程語言。在大中型的PLC系統(tǒng)中，常采用結構化文本來描述控制系統(tǒng)中各個變量的關系。主要用于其他編程語言較難實現(xiàn)的用戶程序編制。結構化文本編程語言采用計算機的描述方式來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運算關系，完成所需的功能或操作。大多數(shù)PLC制造商采用的結構化文本編程語言與BASIC語言、PASCAL語言或C語言等高級語言相類似，但為了應用方便，在語句的表達方法及語句的種類等方面都進行了簡化。結構化文本編程語言的特點：采用高級語言進行編程，可以完成較復雜的控制運算；需要有一定的計算機高級語言的知識和編程技巧，對工程設計人員要求較高。直觀性和操作性較差。不同型號的PLC編程軟件對以上五種編程語言的支持種類是不同的，早期的PLC僅僅支持梯形圖編程語言和指令表編程語言。目前的PLC對梯形圖（LD）、指令表（STL）、功能模塊圖（FBD）編程語言都以支持。比如，SIMATIC STEP7 MicroWIN 。在PLC控制系統(tǒng)設計中，要求設計人員不但對PLC的硬件性能了解外，也要了解PLC對編程語言支持的種類。可編程序控制器得以迅速發(fā)展和廣泛應用的原因是由于它具有繼電接觸器控制裝置和通用計算機以及其他控制系統(tǒng)所不具有的特點：1. 編程方法簡單易學。2. 功能強，性能價格比高。3. 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強。4. 運行穩(wěn)定、可靠性高、抗干擾能力強。5. 系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少。6. 維修工作量小，維修方便。7. 與網(wǎng)絡技術相結合。8. 體積小、質(zhì)量輕、能耗低。 可編程控制器的分類 按結構分1. 整體式將中央處理器CPU、電源部件、輸入輸出單元集中制造在一起，結構緊湊，體積小，價格低，小型PLC常采用這種結構。2. 模塊式將各部分模塊（CPU模塊、電源模塊、I/O模塊等）分開制造，使用時將這些模塊分別插入機架底座的插槽中，像積木一樣組合起來，系統(tǒng)配置靈活方便、易于擴展，大中型PLC通常采用這種結構。3. 單板式松下電工的單板式PLC在編程上完全與整體式或模塊式的PLC相同，只是結構更加緊湊，體積更加小巧，價格也相對便宜，是松下公司功能完備而且獨特的產(chǎn)品。 按I/O點數(shù)分1. 超小型機I/O點數(shù)在64點以下，程序容量在256～1000B。2. 小型機I/O點數(shù)在64～256點之間，程序容量在1～，具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能，適用于開關量控制的場合。3. 中型機I/O點數(shù)在256～2048點之間，～13KB之間，除具有小型機的功能外，還增加了數(shù)據(jù)處理功能，并可配置模擬輸入輸出模塊，適用于小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)。4. 大型機I/O點數(shù)在2048點以上，程序容量在13KB以上。大型PLC功能更加完善，具有數(shù)據(jù)處理、模擬調(diào)節(jié)、聯(lián)網(wǎng)通信、監(jiān)視、存儲、打印等功能，可以進行中斷控制、智能控制、遠程控制等。還可以采用高級語言（如BASIC語言等）編寫用戶程序，也可以擴展成冗余系統(tǒng)，從而進一步提高了系統(tǒng)的可靠性。 可編程控制器的應用領域PLC已經(jīng)廣泛地應用在很多的工業(yè)部門，隨著其性能價格比的不斷提高，PLC的應用范圍不斷擴大，主要有以下幾個方面：1. 邏輯控制功能。用PLC的與、或、非指令取代繼電器觸電串聯(lián)、并聯(lián)和其他邏輯連接，進行開關控制。2. 定時/計數(shù)控制功能。用PLC提供的定時器、計數(shù)器指令實現(xiàn)對某種操作的定時或計數(shù)控制。3. 順序控制功能。用步進指令來實現(xiàn)在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成后，才能進行下一道工序操作的控制。4. 數(shù)據(jù)處理功能。PLC能進行數(shù)據(jù)傳送、比較、移位、數(shù)制轉換、算術運算與邏輯運算以及編碼和譯碼等操作。5. 數(shù)/模、模/數(shù)轉換功能。通過A/D、D/A模塊完成模擬量和數(shù)字量之間的轉換。6. 運動控制功能。通過高速計數(shù)模塊和位置控制模塊等進行單軸或多軸控制。7. 過程控制功能。通過PLC的PID控制模塊實現(xiàn)對溫度、壓力、速度、流量等物理量進行閉環(huán)控制。8．擴展功能。通過連接輸入輸出擴展單元模塊來增加輸入輸出點數(shù)，也可以通過附加各種智能單元及特殊功能單元來提高PLC的控制能力。9．遠程控制功能。通過遠程I/O單元將分散在遠距離的各種輸入輸出設備與PLC主機相連接，進行遠程控制。10. 通信聯(lián)網(wǎng)功能。通過PLC之間或與主控計算機的聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)較大規(guī)模的系統(tǒng)控制。11. 監(jiān)控功能。PLC能夠監(jiān)視系統(tǒng)運行的狀態(tài)，對