PLC整个扫描过程

    简单讲，plc上电时，启动执行，然后进入PLC扫描过程。从用户观点，PLC扫描过程就是从输入模块读取状态信号放入过程映像区，然后开始调用循环。如果有事件产生中断，则调用相应的块（功能）进行处理。最后把过程映像输出表送输出模块。PLC可以被看作是在系统软件支持下的一种扫描设备，一直在循环扫描并执行系统软件设计好的任务。

    PLC整个扫描过程可以分为内部处理、通信服务、输入采样、用户程序执行、输出刷新5个阶段。

    (1)内部处理阶段

    内部处理阶段也称为系统自检阶段。内部处理过程是运行PLC内部系统的管理程序，在这个阶段，PLC完成硬件自检工作和将监控定时器复位等内部工作。如果通过自检，则执行后续功能，否则发出报警信号。该程序是生产厂家在PLC出厂时就已经固化的，一般比较固定，与用户的控制程序无直接关联，其运行时间与用户程序运行时间相比要短的多。

    (2)通信服务阶段

    在通信服务阶段，处理链接服务功能。主要是PLC建立、处理与远程I/O、上位计算机、其他联网PLC、编程器以及各种智能装置的通信链接。当然，只有在系统中已配置了远程I/O和其他链接单元时，才进行此阶段工作。

    (3)输入采样阶段

    PLC以扫描的方式工作，输入电路时刻监视着输入信号，按顺序将信号读入寄存输入状态的输入映像寄存器中存储，每一输入点都有一个对应的存储其信息的寄存器。输入寄存器与计算机内存交换信息通过计算机总线，并主要由运行系统程序来实现。PLC内存有专门开辟的存放输入信息的映像区。这个区的每一个对应位( bit)称为输入继电器，或称软接点。这些位置为1，表示接点通，为0表示接点断。由于其状态是由输入刷新得到的，所以，它反映的就是输入状态。这个过程称为输入采样。该采样结果将在PLC执行程序时被使用。

    (4)用户程序执行阶段

    PLC的用户程序由若干条指令组成，PLC从第一条指令开始，按顺序逐条对用户程序进行扫描。用户程序一般从输入映像寄存器、内部寄存器和输出映像寄存器中读取所需的数据进行运算、处理，再将程序执行的结果写入输出映像寄存器中暂存。

    (5)输出刷新阶段

    在执行完所有用户程序后，PLC将输出映像寄存器中的内容送到输出寄存器中，并通过输出电路产生相应的输出，再去驱动用户设备。

    为了便于理解PLC程序的执行过程，通常也可近似的认为PLC的扫描工作过程为3个基本阶段：输入采样、用户程序执行、输出刷新。PLC在运行模式时，扫描工作是不断重复的，也就是说，以上3个阶段是不断重复的，其输入和输出存储器不断被刷新。由于这个过程是永不停止地循环反复，所以，输出总是反映输入变化的。只是响应时间，略有滞后。当然，这个滞后不宜太大，否则，所实现的控制就不会及时，也就失去控制意义。为此，PLC的工作速度要快。速度快、执行指令时间短，是PLC实现控制的基础。事实上，PLC的速度是很快的，执行一条指令，长则几微秒、几十微秒，短则零点几或零点零几微秒，而且这个速度还在不断提高。

    同一个系统在各次扫描周期中，随着条件的不同，执行程序的时间会有变化，因为程序执行过程中，变量状态的不同，部分程序段可能不执行。

    程序循环扫描一次的时间，不仅与每条指令执行的时间有关，而且与程序中所用的指令类型、指令条数有关。