PLC时序图的理解

此篇文章的主要内容：

1.上升沿和下降沿概念理解

2.扫描周期概念理解

3.时序图概念理解

学习PLC编程的过程中，经常接触到一个概念，就是时序图，开始的时候，跳过了时序图的学习，今天在这里补上时序图的理解。

时序图的定义：时序图用来显示对象之间的关系。并强调对象之间消息的时间顺序，同时显示了对象之间交互。这样单看定义，理解起来很难。这里用时序图进行解释：

时序图实图

①得电状态，高电平为1

②失电状态，低电平为0

③上升沿：得电状态的一瞬间

④下降沿：失电状态的一瞬间

上升沿和下降沿

理解时序图，上升沿和下降沿是必须要理解的两个概念。而且上升沿脉冲和下降沿脉冲，也被写在PLC程序中。

数字电路中，把电压的高低用逻辑电平来表示。逻辑电平包括高电平和低电平这两种。不同的元器件形成的数字电路，电压对应的逻辑电平也不同。在TTL门电路中，把大于3.5伏的电压规定为逻辑高电平，用数字1表示;把电压小于0.3伏的电压规定为逻辑低电平，用数字0表示。数字电平从0变为1 的那一瞬间叫作上升沿 ，从1到0的那一瞬间叫作下降沿。上升沿就是从0变成1中间的过程。下降沿就是从1变成0中间的过程。这就像我们开车，我们从打火启动到100km/h这个加速过程，就叫做上升沿。而从100km/h到停车这个过程，被叫做下降沿。我们要知道，电的速度接近光速。所以数字电平从0到1这个过程非常快，不像汽车加速这个过程我们易于辨别。电路中，也只有在数字电平从0变1的一瞬间叫做上升沿。在数字电平从1变0的一瞬间叫做下降沿。在得电持续的这段时间不属于上升沿，也不属于下降沿。

这个时序图告诉我们在输入信号的上升沿瞬间，输出Y只接通一个短短的时间，超过这个时间，尽管X0仍然接通，Y没有输出;直到X0断开后，又重新接通，重复这样的过程。上升沿就是在这个逻辑信号从0变为1的第一个周期时，是接通的，以后的扫面周期就断开了!直到这个逻辑从1变成0 (其实就是下降沿了)，再次从0变成1时又接通一个扫描周期。上升下降沿就是使用开关从0到1闭合时，或从1到0开关断开时，发出一个动作一个扫描周期的脉冲信号，应用范围比较广泛，但是上升下降沿在西门子300等plc编程时，不能使用临时变量，这个一定要注意。西门子200的P指令就相对于三菱的PLS上升微分指令，N指令就相对于PLF下降沿微分指令。使用道理是一样的。在PLC程序中，上升沿只存在于得电一瞬间。得电后，开始执行一个扫描周期。将不再有上升沿。直到进入下降沿后，进入下一个扫描周期。

扫描周期

整个程序扫描过程执行一遍所需要的时间，称为一个扫描周期。整个扫描工作过程包括内部处理、通信服务、输入采样、程序执行、输出刷新五个阶段。

①内部处理阶段：进行plc自检，检查内部硬件是否正常，对监视定时器(WDT)复位以及完成其它一些内部处理工作;

②通信服务阶段：PLC与其它智能装置实现通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容等;

③输入采样阶段：PLC以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采样，并存入输入映像寄存器中，此时输入映像寄存器被刷新;

④程序执行阶段：PLC对程序按顺序进行扫描执行，若程序用梯形图表示，则总是按先上后下，先左后右的顺序执行;

⑤输出刷新阶段：PLC将输出映像寄存器中与输出有关的状态转存到输出锁存器中，并通过一定方式输出，驱动外部负载。

时序图理解

某喷泉有甲、乙、丙三个喷头，按下启动按钮后，先甲、乙、丙齐喷3秒后停1秒，再甲、乙、丙轮流喷1秒，然后甲和乙、乙和丙、甲和丙轮流齐喷2秒后停1秒，再重复上述过程，如此循环往复，直至按下停车按钮。

时序图

以上时序图，对应问题中程序实现的整个过程。通过时序图，我们可以理解整个程序的运行过程。这里时序图画的是一整个扫描周期的循环。在这个时序图中，以1个1s长度的线长为基准。画出了3个喷头在每1s下动作的状态。例如甲、乙、丙齐喷3秒，在这个齐喷三秒的状态下，包含上升沿，持续时间，下降沿。三个动作。上升沿和下降沿只存在于得电、失电的瞬间。齐喷时间为持续时间。这样的情况下我们很容易通过时序图看到一个扫描周期的所有得电和失电状态。

画时序图，我们要有个时间基准，以这个基准开始画时序图。所有的时间长短，都按照这个基准开始画。而在整个时序图的过程中，也只有得电、失电、上升沿、下降沿的状态。所有的时序图，都是由这4种状态组合而成。