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PLC工作原理
點(diǎn)擊次數(shù)：1696 發(fā)布時(shí)間：2015-4-8
在此就本公司PLC（可編程控制器）的SYSMAC PLC中共通的基本動(dòng)作，對(duì)初次選用本公司PLC的客戶以必要的術(shù)語(yǔ)為中心進(jìn)行解說(shuō)。但不包括您購(gòu)買后的FA系統(tǒng)和PLC編程設(shè)計(jì)時(shí)所需要的技術(shù)信息。
在PLC（可編程控制器）中，客戶所設(shè)計(jì)的用戶程序通過(guò)一邊讀寫PLC內(nèi)的存儲(chǔ)器區(qū)域（歐姆龍稱「I/O存儲(chǔ)器」）的信息一邊將指令從開(kāi)始到zui后逐個(gè)執(zhí)行的方式來(lái)進(jìn)行處理。另一方面，對(duì)于與PLC或I/O單元直接相連的感應(yīng)器/開(kāi)關(guān)等PLC外的數(shù)據(jù)，按照一定時(shí)序，會(huì)與PLC內(nèi)的「I/O存儲(chǔ)器」的數(shù)據(jù)一并更新。這種PLC外的數(shù)據(jù)與PLC內(nèi)的I/O存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)的一并更新，即稱為「I/O刷新動(dòng)作」。
了解按照怎樣的時(shí)序進(jìn)行I/O刷新，在研究客戶所設(shè)計(jì)的FA系統(tǒng)和用戶程序的動(dòng)作時(shí)非常重要。SYSMAC PLC的情況下，該I/O刷新動(dòng)作會(huì)在執(zhí)行完所有的指令后馬上進(jìn)行。（參見(jiàn)下圖）
周期時(shí)間
在PLC處理周期中，從I/O刷新執(zhí)行（開(kāi)始）到下一次的I/O刷新執(zhí)行（處理）之間的時(shí)間，即周期時(shí)間。
周期時(shí)間包含共通處理（自我診斷）、用戶程序執(zhí)行處理、I/O刷新處理、外圍服務(wù)處理等所需要的時(shí)間。
1 如周期時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則與PLC外部進(jìn)行數(shù)據(jù)更新的周期變長(zhǎng)，輸入輸出的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，導(dǎo)致無(wú)法獲取比周期時(shí)間短的輸入的變化。
2 如周期時(shí)間短，則輸入輸出的響應(yīng)時(shí)間變短，可進(jìn)行高速處理。
3 如更改周期時(shí)間，則命令的執(zhí)行間隔及輸入輸出的響應(yīng)時(shí)間也會(huì)改變。
SYSMAC PLC的情況下，可按照以下的步驟計(jì)算出周期時(shí)間。
周期時(shí)間（Cycle time）=共通處理時(shí)間+指令執(zhí)行時(shí)間+I/O刷新時(shí)間+外圍服務(wù)時(shí)間 各SYSMAC PLC機(jī)種的執(zhí)行時(shí)間的計(jì)算方法，在產(chǎn)品手冊(cè)中有記載。
中斷任務(wù)
通常，在PLC的處理周期內(nèi)，用戶程序包括I/O刷新等其他處理，將按順序執(zhí)行。（參見(jiàn)「I/O刷新」項(xiàng)）。
在這個(gè)處理周期中能夠優(yōu)先執(zhí)行的處理，即中斷任務(wù)。如事先的中斷條件成立，則中斷處理周期，優(yōu)先執(zhí)行該處理。
（根據(jù)SYSMAC PLC機(jī)種的不同，也有將「中斷任務(wù)」表示為「中斷程序」的情況，在本文中采用CS/CJ系列中使用的「中斷任務(wù)」的表示法進(jìn)行說(shuō)明）。
例如，在SYSMAC CS/CJ系列中，作為中斷任務(wù)，可提供斷電中斷、定時(shí)中斷、I/O中斷、按內(nèi)部計(jì)時(shí)器的恒定周期中斷、外部中斷等方式。
主要的中斷任務(wù) | 內(nèi)容 |
斷電中斷 | 電源切斷時(shí)執(zhí)行 |
定時(shí)中斷 | 按一定的時(shí)間間隔執(zhí)行 |
I/O中斷 | 在中斷輸入單元的接點(diǎn)上升沿處執(zhí)行 |
外部中斷 | 有來(lái)自高功能I/O單元、CPU高功能單元、內(nèi)插板（僅CS系列）的請(qǐng)求時(shí)執(zhí)行 |
I/O分配
在用戶程序中，為了對(duì)PLC內(nèi)裝載的輸入輸出單元的輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行處理，有必要事先為其分配PLC內(nèi)的I/O存儲(chǔ)器的地址。將PLC內(nèi)裝載的單元的輸入、輸出信號(hào)分配到I/O存儲(chǔ)器上，即為I/O分配。CPU單元即根據(jù)該I/O分配信息執(zhí)行裝載單元及I/O刷新動(dòng)作。
將PLC內(nèi)裝載的單元的輸入、輸出信號(hào)分配到I/O存儲(chǔ)器上，即為I/O分配。CPU單元即根據(jù)該I/O分配信息執(zhí)行裝載單元及I/O刷新動(dòng)作。
在線自動(dòng)登錄
離線自動(dòng)登錄
CPU單元的存儲(chǔ)區(qū)域
在PLC內(nèi)，進(jìn)行用戶程序、I/O存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)及注釋信息、CPU單元及高功能單元的設(shè)定信息、登錄I/O表信息等各類的數(shù)據(jù)的處理。保存這些PLC所處理的全部數(shù)據(jù)的地方，即CPU單元內(nèi)的存儲(chǔ)區(qū)域。
SYSMAC PLC時(shí)，有以下3種存儲(chǔ)區(qū)域，由電池支持。
此外，在SYSMAC CS/CJ系列，因有內(nèi)置閃存，可將存儲(chǔ)區(qū)域的內(nèi)容受到支持，即使電池的電壓降低，用戶程序和參數(shù)區(qū)域的數(shù)據(jù)也不會(huì)消失。
用戶程序區(qū)域
記錄客戶所設(shè)計(jì)的用戶程序。
I/O存儲(chǔ)器區(qū)域
通過(guò)指令的操作碼，可以訪問(wèn)該區(qū)域。記錄通道I/O（CIO）、內(nèi)部輔助繼電器、保持繼電器、特殊輔助繼電器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、計(jì)時(shí)完成標(biāo)志?當(dāng)前值、計(jì)數(shù)完成標(biāo)志?當(dāng)前值、任務(wù)標(biāo)志、變址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、條件寄存器、時(shí)鐘脈沖等的信息。
I/O存儲(chǔ)器區(qū)域的數(shù)據(jù)中包括：斷電后恢復(fù)時(shí)，內(nèi)容會(huì)被清除的區(qū)域，以及可保持以前的信息的區(qū)域。
參數(shù)區(qū)域
PLC所處理的各種初始設(shè)定信息。
記錄PLC系統(tǒng)設(shè)定、登錄I/O表、路由表、CPU高功能單元系統(tǒng)設(shè)定等的信息。