PLC中輸出滯后輸入現(xiàn)象研究 2011-06-11 19:22:12來源:互聯(lián)網

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摘 要：可編程控制器(PLC)是一種新型的通用自動控制裝置，具有功能強、使用靈活、可靠性高、環(huán)境適應性好、編程簡單等優(yōu)點，但其缺點是：工作速度較計算機慢，輸出對輸入的響應有滯后現(xiàn)象；使用中、高檔PLC，要求使用者具有相當?shù)挠嬎銠C知識。因此，在設計PLC控制系統(tǒng)時，分析和研究PLC輸入／輸出響應的滯后原因非常重要。
　　關鍵詞：PLC；輸入／輸出響應；滯后；梯形圖
　　
　　1 PLC中輸出滯后輸入現(xiàn)象導致的結果
　　
　　在繼電器控制線路中，個個并聯(lián)電路是同時加電壓，并行工作的，由于實際元件動作的機械慣性，可能會發(fā)生觸點競爭現(xiàn)象。在梯形圖中，各個編程元件的動作順序是按掃描順序依次執(zhí)行的，或者說是按串行的方式工作的，在執(zhí)行梯形圖程序時，是自上而下，從左到右，串行掃描，不會發(fā)生觸點競爭現(xiàn)象。
　　表面上看起來完全一樣的繼電器控制線路圖與梯形圖，它們產生的效果可能不完全一樣，甚至某些作用完全相反。圖1-1及圖1-2給出了兩組結構上完全一樣的繼電器控制線路圖與梯形圖，控制目的都是為了實現(xiàn)“當X0動作后X1動作，使Y2自保持,使Y0復位”的功能。

　　在圖（a）中，當X0動作后，Y0得電并自保持，且為Y2接通、自保持創(chuàng)造了條件。接著X1動作，使Y1得電，Y1的動斷點先切斷Y0，結果使Y0 復位的目的實現(xiàn)了，但使Y2總不能得電。在圖（b）中，當X0動作后，Y0“得電”并自保持，在X1動作后， Y1“得電”。所以，在當前掃描周期內，當程序掃描到下面的Y0 、Y1動合觸點時，因其線圈此時均已“得電”，它們均處于接通狀態(tài)。這樣，Y2能“得電”且自保持。待到下個掃描周期時，Y0 被復位，達到了控制目的。

　　在圖（a）中，當X0,X1相繼動作后，由于Y3,Y4的動作慣性，使Y0在Y2得電且自保持后被復位，達到了控制目的。在圖（b）中，在X1未動作時，Y1,Y3,Y4均“得電”.在X0動作后，Y0“得電”自保持，待掃描到Y2，Y2不能“得電”。即使X0動作后X1馬上動作，順序掃描又會使Y0復位。結果，Y2仍不能得電。
　　2 分析輸出響應對輸入響應的滯后現(xiàn)象的原因
　　
　　2.1 PLC程序執(zhí)行過程
　　PLC對用戶程序的執(zhí)行過程是以微處理器的周期性順序循環(huán)掃描的工作方式進行的。PLC投入運行后，便進入程序執(zhí)行過程，它分為三個階段進行，即輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。PLC開始運行時，首先清除輸入輸出狀態(tài)寄存器原來的內容，然后進行自診斷，自檢CPU及I/O組件，確認工作正常后開始循環(huán)掃描。PLC的每一個掃描過程可用圖1表示。

　　(1)輸入映像寄存器中的數(shù)據，是在輸入采樣階段掃描到的輸入信號的狀態(tài)集中寫進去的，在本掃描周期中，它不隨外部輸入信號的變化而變化。
　　(2)輸出映像寄存器（它包含在元件寄存器中）的狀態(tài)，是由用戶程序中輸出指令的執(zhí)行結果來決定。
　　(3)輸出寄存器中的數(shù)據是在輸出刷新階段，從輸出映像寄存器中集中寫進去的。
　　(4)輸出端子的輸出狀態(tài)，是由輸出鎖存器中的數(shù)據決定的。
　　(5)執(zhí)行用戶程序時所需的輸入、輸出狀態(tài)，