PLC扫描的工作方式分为哪几个阶段

PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备。它可以根据用户编写的控制程序，对各种输入信号进行处理和判断，然后输出相应的控制信号，实现对生产过程的自动控制。本文将对PLC的基本工作原理和扫描工作方式进行详细介绍。

一、PLC的基本工作原理

PLC的工作原理主要包括以下几个步骤：

1.输入信号采集：PLC通过输入模块接收来自现场的各种信号，如开关量信号、模拟量信号等。这些信号经过光电隔离、滤波等处理后，转换为PLC内部可以识别的数字信号。

2.程序处理：PLC根据用户编写的控制程序，对输入信号进行处理和判断。程序处理主要包括逻辑运算、算术运算、数据转换等功能。在程序处理过程中，PLC会根据不同的条件，生成相应的控制指令。

3.输出信号控制：PLC将处理后的控制指令发送到输出模块，输出模块将数字信号转换为现场所需的信号形式（如开关量信号、模拟量信号等），并输出到执行元件（如继电器、伺服电机等），实现对生产过程的控制。

4.通信与监控：PLC具有通信功能，可以通过通信接口与其他设备（如上位机、触摸屏等）进行数据交换，实现远程监控和控制。同时，PLC还可以通过自身的显示屏，实时显示运行状态和故障信息。

二、PLC的扫描工作方式特点

PLC的扫描工作方式特点主要体现在以下几个方面：首先，PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式。即每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期，CPU从第一条指令执行开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。其次，PLC程序运行属于周期扫描，遵循从左到右，从上到下的原则。

此外，一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新三个步骤。然后，PLC运行就是以扫描周期的形式循环往复工作。最后，由于采用集中采样，集中输出的方式，存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。以上就是PLC扫描工作方式的主要特点。

三、PLC扫描的工作方式

PLC扫描的工作方式主要分为以下几个阶段：

PLC扫描的工作方式主要分三个阶段，即输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段。如图所示。

1.输入采样阶段

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应单元内。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映象区中相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入的是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

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扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边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映象区中对应位的状态，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映象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映象区或系统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才能对排在其上面的梯形图起作用。

3.输出刷新阶段

当用户程序扫描结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象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。

总之，PLC的基本工作原理是通过输入模块采集现场信号，根据用户编写的控制程序进行处理和判断，然后通过输出模块控制执行元件，实现对生产过程的自动控制。PLC扫描的工作方式分为系统自检、输入扫描、程序处理、输出扫描、通信与监控等阶段，这些阶段组成了一个扫描周期，PLC会不断地重复执行这个过程，以实现对生产过程的自动控制。