【正文】 根據(jù) PLC梯形圖程序掃描原則 ， PLC按先左后右 、 先上后下的步序語句逐句掃描 。 但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令 ， 則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址 。 當指令中涉及輸入 、 輸出狀態(tài)時 ，PLC就從輸入映像寄存器 “ 讀入 ” 上一階段采入的對應輸入端子狀態(tài) ， 從元件映像寄存器 “ 讀入 ” 對應元件 (“軟繼電器 ” )的當前狀態(tài) 。 然后 ， 進行相應的運算 ， 運算結(jié)果再存入元件映像寄存器中 。對元件映 第 5章 PLC概述 PLC的工作原理 PLC的工作過程 像寄存器來說 ， 每一個元件 (“軟繼電器 ” )的狀態(tài)會隨著程序執(zhí)行過程而變化 。 3． 輸出刷新階段 在所有指令執(zhí)行完畢后 ， 元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài) (接通 /斷開 )在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中 ， 通過一定方式輸出 ， 驅(qū)動外部負載 。 第 5章 PLC概述 PLC的工作原理 PLC的中斷處理 根據(jù)以上所述 ， 外部信號的輸入總是通過可編程控制器掃描由 “ 輸入傳送 ” 來完成 ， 這就不可避免地帶來了 “ 邏輯滯后 ” 。 PLC能不能像計算機那樣采用中斷輸入的方法 ， 即當有中斷申請信號輸入后 ， 系統(tǒng)會中斷正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相關(guān)的中斷子程序；系統(tǒng)若有多個中斷源時 ， 它們之間按重要性是否有一個先后順序的排隊；系統(tǒng)能否由程序設(shè)定允許中斷或禁止中斷等 。 PLC關(guān)于中斷的概念及處理思路與一般計算機系統(tǒng)基本是一樣的 ， 但也有特殊之處 。 1． 響應問題 一般計算機系統(tǒng)的 CPU， 在執(zhí)行每一條指令結(jié)束時去查詢有無中斷申請 。 而 PLC對中斷的響應則是在相關(guān)的程序塊結(jié)束后查 詢有無中斷申請 ， 如有中斷申請 ， 則轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務程 第 5章 PLC概述 PLC的工作原理 PLC的中斷處理 序 。 如果用戶程序以塊式結(jié)構(gòu)組成 ， 則在每塊結(jié)束或?qū)嵭袎K調(diào)用時處理中斷 。 2． 中斷源先后順序及中斷嵌套問題 在 PLC中 ， 中斷源的信息是通過輸入點而進入系統(tǒng)的 ， PLC掃描輸入點是按輸入點編號的先后順序進行的 ， 因此中斷源的先后順序只要按輸入點編號的順序排列即可 。 系統(tǒng)接到中斷申請后 ， 順序掃描中斷源 ， 它可能只有一個中斷源申請中斷 ， 也可能同時有多個中斷源申請中斷 。 系統(tǒng)在掃描中斷源的過程中 ，就在存儲器的一個特定區(qū)建立起 “ 中斷處理表 ” ， 按順序存放中斷信息 ， 中斷源被掃描過后 ， 中斷處理表亦已建立完畢 ， 系統(tǒng)就按該表順序 入口地址去工作 。 第 5章 PLC概述 PLC的工作原理 PLC的中斷處理 必須說明的是 ， 多中斷源可以有優(yōu)先順序 ， 但無嵌套關(guān)系 。即中斷程序執(zhí)行中 ， 若有新的中斷放生 ， 不論新中斷的優(yōu)先順序如何 ， 都要等執(zhí)行中的中斷處理結(jié)束后 ， 再進行新的中斷處理 。 所以在 PLC系統(tǒng)工作中 ， 當轉(zhuǎn)入下一個中斷服務子程序時 ，并不自動關(guān)閉中斷 ， 所以也沒有必要去開啟中斷 。 第 5章 PLC概述 PLC的工作原理 PLC的中斷處理 3． 中斷服務程序執(zhí)行結(jié)果信息輸出問題 PLC按巡回掃描方式工作 ， 正常的輸入 /輸出在掃描周期的一定階段進行 ， 這給外設(shè)希望及時響應帶來了困難 。 采用中斷輸入 ，解決了對輸入信號的高速響應 。 當中斷申請被響應 ， 在執(zhí)行中斷子程序后有關(guān)信息應當盡早送到相關(guān)外設(shè) ， 而不希望等到掃描周期的輸出傳送階段 ， 就是說對部分信息的輸入或輸出要與系統(tǒng)CPU的周期掃描脫離 ， 可利用專門的硬件模塊 (如快速響應 I/O模塊 )或通過軟件利用專門指令使某些 I/O立即執(zhí)行來解決 。 第 5章 PLC概述 PLC的編程語言 在可編程控制器中有多種編程語言 ， 它們是梯形圖語言 、 布爾助記符語言 、 功能表圖語言 、 功能模塊圖語言及結(jié)構(gòu)化語句描述語言等 。 梯形圖語言和布爾助記符語言是基本編程語言 ， 它通常由一系列指令組成 ， 用這些指令可以完成大多數(shù)簡單的控制功能 ， 例如 ， 代替繼電器 、 計數(shù)器 、 計時器完成順序控制和邏輯控制等 ， 通過擴展或增強指令集 ， 它們也能執(zhí)行其他的基本操作 。功能表圖語言和語句描述語言是高級的編程語言 ， 它可根據(jù)需要去執(zhí)行更有效的操作 ， 例如 ， 模擬量的控制 、 數(shù)據(jù)的操縱 、 報表的報印和其他基本編程語言無法完成的功能 。 功能模塊圖語言采用功能模塊圖的形式 ， 通過軟連接的方式完成所要求的控制功能 ，它不僅在可編程序控制器中得到了廣泛的應用 ， 在集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)時也常常被采用 ， 由于它具有連接方便 、 操作簡單 、易于掌握等特點 ， 為廣大工程設(shè)計和應用人員所喜愛 。 第 5章 PLC概述 PLC的編程語言 根據(jù)可編程器應用范圍 ， 編程語言可以組合使用 ， 常用的編程語言如下 。 梯形圖編程語言 梯形圖 (Ladder Diagram)編程語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種編程語言 。 采用梯形圖編程語言 ， 程序采用梯形圖的形式描述 。 這種編程語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果 。 每個梯級是一個因果關(guān)系 。 在梯級中 ， 描述事件發(fā)生的條件表示在左面 ， 事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面 。 梯形圖編程語言是最常用的一種編程語言 。 它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述 。 在工業(yè)過程控制領(lǐng)域 ， 電氣技術(shù)人員對繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉 ， 因此 ， 由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎 ， 并得到了廣泛的應用 。 第 5章 PLC概述 PLC的編程語言 梯形圖編程語言 梯形圖編程語言的特點如下 。 (1) 與電氣操作原理圖相對應 ， 具有直觀性和對應性 。 (2) 與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致 ， 對電氣技術(shù)人員來說 ， 易于掌握和學習 。 (3) 與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點是 ， 梯形圖中的能流 (Power FLow)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 ， 因此 ， 應用時需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待 。 (4) 與布爾助記符編程語言有一一對應關(guān)系 ， 便于相互的轉(zhuǎn)換和程序的檢查 。 第 5章 PLC概述 PLC的編程語言 布爾助記符編程語言 (語句表 ) 布爾助記符 (Boolean Mnemonic)編程語言是用布爾助記符來描述程序的一種編程語言 。 布爾助記符編程語言與計算機中的匯編語言非常相似 ， 采用布爾助記符來表示操作功能 。 布爾助記符編程語言具有下列特點 。 (1) 采用助記符來表示操作功能 ， 具有容易記憶 ， 便于掌握的特點 。 (2) 在編程器的鍵盤上采用助記符表示 ， 具有便于操作的特點 ， 可在無計算機的場合進行編程設(shè)計 。 (3) 與梯形圖有一一對應關(guān)系 。 其特點與梯形圖語言基本類同 。 第 5章 PLC概述 PLC的編程語言 功能表圖編程語言 功能表圖 (Sepuential Function Chart)編程語言是用功能表圖來描述程序的一種編程語言 。 它是近年來發(fā)展起來的一種編程語言 。 采用功能表圖的描述 ， 控制系統(tǒng)被分為若干個子系統(tǒng) ，從功能入手 ， 使系統(tǒng)的操作具有明確的含義 ， 便于設(shè)計人員和操作人員設(shè)計思想的溝通 ， 便于程序的分工設(shè)計和檢查調(diào)試 。 功能表圖編程語言的特點如下 。 (1) 以功能為主線 ， 條理清楚 ， 便于對程序操作的理解和溝通 。 (2) 對大型的程序 ， 可分工設(shè)計 ， 采用較為靈活的程序結(jié)構(gòu) ，可節(jié)省程序設(shè)計時間和調(diào)試時間 。 (3) 常用于系統(tǒng)規(guī)模較大 ， 程序關(guān)系較復雜的場合 。 (4) 只有在活動步的命令和操作被執(zhí)行 ， 對活動步后的轉(zhuǎn)換 第 5章 PLC概述 PLC的編程語言 功能表圖編程語言 進行掃描 ， 因此 ， 整個程序的掃描時間較其他程序編制的程序掃描時間要大大縮短 。 功能表圖來源于佩特利 (Petri)網(wǎng) ， 由于它具有圖形表達方式 ， 能較簡單和清楚地描述并發(fā)系統(tǒng)和復雜系統(tǒng)的所有現(xiàn)象 ，并能對系統(tǒng)中存有的像死鎖 、 不安全等反?，F(xiàn)象進行分析和建模 ， 在模型的基礎(chǔ)上能直接編程 ， 所以 ， 得到了廣泛的應用 。近幾年推出的可編程控制器和小型集散控制系統(tǒng)中也已提供了采用功能表圖描述語言進行編程的軟件 。 第 5章 PLC概述 PLC的編程語言 功能模塊圖編程語言 功能模塊圖 (Function Block)編程語言是采用功能模塊來表示模塊所具有的功能 ， 不同的功能模塊有不同的功能 。 它有若干個輸入端和輸出端 ， 通過軟連接的方式 ， 分別連接到所需的其他端子 ， 完成所需的控制運算或控制功能 。 功能模塊可以分為不同的類型 ， 在同一種類型中 ， 也可能因功能參數(shù)的不同而使功能或應用范圍有所差別 ， 例如 ， 輸入端的數(shù)量 、 輸入信號的類型等的不同使它的使用范圍不同 。 由于采用軟連接的方式進行功能模塊之間及功能模塊與外部端子的連接 ， 因此控制方案的更改 、 信號連接的替換等操作可以很方便實現(xiàn) 。 第 5章 PLC概述 PLC的編程語言 功能模塊圖編程語言 功能模塊圖編程語言的特點如下 。 (1) 以功能模塊為單位 ， 從控制功能入手 ， 使控制方案的分析和理解變得容易 。 (2) 功能模塊是用圖形化的方法描述功能 ， 它的直觀性大大方便了設(shè)計人員的編程和組態(tài) ， 有較好的易操作性 。 (3) 對控制規(guī)模較大 、 控制關(guān)系較復雜的系統(tǒng) ， 由于控制功能的關(guān)系可以較清楚地表達出來 ， 因此 ， 編程和組態(tài)時間可以縮短 ， 調(diào)試時間也能減少 。 (4) 由于每種功能模塊需要占用一定的程序內(nèi)存 ， 對功能模塊的執(zhí)行需要一定的執(zhí)行時間 ， 因此 ， 這種設(shè)計語言在大中型可編程控制器和集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)中才被采用 。 第 5章 PLC概述 PLC的編程語言 結(jié)構(gòu)化語句描述編程語言 結(jié)構(gòu)化語句 (Structured Text)描述編程語言是用結(jié)構(gòu)化的描述語句來描述程序的一種編程語言 。 它是一種類似于高級語言的編程語言 。 在大中型的可編程序控制器系統(tǒng)中 ， 常采用結(jié)構(gòu)化語句描述編程語言來描述控制系統(tǒng)中各個變量的關(guān)系 。 它也被用于集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài) 。 結(jié)構(gòu)化語句描述編程語言采用計算機的描述語句來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運算關(guān)系 ， 完成所需的功能或操作 。大多數(shù)制造廠商采用的語句描述編程語言與 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 。 第 5章 PLC概述 PLC的編程語言 結(jié)構(gòu)化語句描述編程語言 結(jié)構(gòu)化編程語言具有下列特點 。 (1) 采用高級語言進行編程 ， 可以完成較復雜的控制運算 。 (2) 需要有一定的計算機高級編程語言的知識和編程技巧 ，對編程人員的技能要求較高 ， 普通電氣人員無法完成 。 (3) 直觀性和易操作性等性能較差 。 (4) 常被用于采用功能模塊等其他語言較難實現(xiàn)的一些控制功能的實施 。 部分可編程序控制器的制造廠商為用戶提供了簡單的結(jié)構(gòu)化編程語言 ， 它與助記符編程語言相似 ， 對程序的步數(shù)有一定的限制 ， 同時 ， 提供了與可編程序控制器間的接口或通信連接程序的編制方式 ， 為用戶的應用程序提供了擴展余地 。