PLC程序处理过程

PLC通过输入模块接收外来的输入信号，通过输出模块驱动外部执行机构，而各种信号之间的逻辑控制关系则是通过用户程序来实现的。PLC本质上是一台计算机，和其他的计算机一样，它按照分时工作的原理进行工作。也就是说，它在每一个时刻只能进行一项操作，按照既定的顺序一步一步地完成各种操作。ST CPU的工作过程如图3-1所示。

  图3-1 S7 CPU的工作过程

  (1) 启动(Start Up)。如S7-PLC CPU从STOP状态转入RUN状态时执行一次完全重启动(Complete Restart)，包括清除I、Q和非保持性的M、T、C，调用启动组织块OBIOO，然后进入扫描循环。

  (2) 扫描循环(Scan Cyele)。在扫描循环的开始，首先刷新循环监控时间(Watch Dog Timer)，如对S7-300 CPU缺省的循环监控时间是150ms;然后按顺序进行输入处理、程序处理和输出处理，这三项处理必须在设定的循环监控时间内完成，也就是在上述的150ms时间内完成;然后再回去刷新循环监控时间，如此反复。

  1) 输入处理。输入处理是以批处理的方式，读人输入模块中各个输入点的通/断状态，以I/O的方式写在输入过程映像表PU。在程序执行过程中，即使输入点的状态改变，输入过程映像表的内容也不会变化，直到下一个扫描周期再一次做输入处理的时候，新的变化才得以写入。

  2) 程序处理。程序处理是以扫描方式逐一处理OBI中的程序。逻辑运算的结果涉及输出的，把结果写到输出过程映像表(Process Image Output Table)。

  3) 输出处理。输出处理是以批处理的方式，把输出过程映像表(PIQ)的内容抄到输出模块的输出锁存缓冲区，真正影响输出点的通/断。

  完成一个循环的时间称为扫描周期(Scan Cycle Time)。实际上，在一个扫描周期中，除了上述三项处理外，还要留一段时间给操作系统完成其他的任务。另外，西门子公司在定义扫描周期的时候，把输出处理和输入处理排在一起，如图3-2所示。

  这样定义，并没有改变CPU的工作顺序，只是改变了扫描周期的起算点：

  图3-2 CPU的扫描周期