____隨著PLC技術的發(fā)展,PLC的表現形式和功能都已經有很大的發(fā)展,從過的那種比較單一獨立單元時結構發(fā)展到了現在的模塊化、網絡化、分布式控制的PLC,比如象比較有代表性的AB的Controllogix,MODICON的Quantum,都是大型PLC的典型形式。這些大型PLC可以應用到比較重要、控制規(guī)模比較大的工業(yè)現場,控制的點數可以有幾千點,自然,這種情況下,如果仍然沿用過去PLC的工作方式的話就不能很好完成這種情況下的控制任務,事實也確實如此,大中型PLC的工作方式和小型PLC的已經有了很大的不同。
大中型的一個掃描周期分為六個階段:
1、自監(jiān)視掃描階段
為了保證工作的可靠性,PLC內部具有自監(jiān)視或自診斷功能,自監(jiān)視功能是由監(jiān)視定時器(WDT,watchdog timer)完成的,WDT是一個硬件時鐘,自監(jiān)視過程主要是檢查及復位WDT,如果在復位前掃描時間已經超過WDT的設定值,CPU將停止運行,IO復位,給出報警信號,這種故障稱為WDT故障。WDT故障可能由CPU硬件引起,也可能用戶程序執(zhí)行時間太長,使掃描時間超過WDT時間而引起的,用編程器可以消除故障。WDT的設定一般是150-200ms,一般系統(tǒng)的時間都小于50-60ms。在大中型PLC中一般可以WDT進行修改。
2、與編程器交換信息階段
用戶使用編程器(計算集中的編程軟件)對PLC進行用戶程序的上傳、下載或者使用上位機中的SCADA系統(tǒng)對PLC進行監(jiān)視控制時,PLC的CPU交出控制權,處于被動狀態(tài),上述工作完成或達到信心交換的規(guī)定時間后,CPU重新得到總線權,恢復主動狀態(tài)。
在這一階段中,用戶可以通過編程器修改內存的程序,啟停CPU,控制IO。
3、與數字處理器DPU交換信息的階段
當配有DPU時,才會有這一階段。
4、與網絡進行通訊的階段
目前的大中型PLC都是用現場總線協(xié)議進行大量數據的交換,比如,controllogix使用controlnet,quantum使用MODBUS PLUS,在這一段十進之中,PLC和網絡進行數據的交換。
5、用戶程序掃描階段
PLC處于運行狀態(tài)時,一個掃描周期中就包含了用戶程序的掃描階段。該階段中,根據用戶程序中的指令,PLC從輸入狀態(tài)暫存區(qū)和其他軟元件的暫存區(qū)中將有關狀態(tài)讀出,從第一條指令開始順序執(zhí)行,每一步的執(zhí)行結果存入輸出狀態(tài)暫存區(qū)。
6、IO服務掃描階段
CPU在內存中設置兩個暫存區(qū),一個是輸入暫存區(qū)(輸入映象寄存器),一個是輸出暫存區(qū)(輸出映象寄存器),執(zhí)行用戶程序時,用到的輸入值從輸入暫存區(qū)中取得,結果放在輸出暫存區(qū)。在輸入服務(輸入采陽及刷新)中,CPU將實際的輸入端的狀態(tài)讀入到輸入暫存區(qū);在輸出服務(輸出刷新與鎖存)中,CPU將輸出暫存區(qū)的值同時傳送到輸出狀態(tài)鎖存器。
輸入暫存區(qū)的數據取決于輸入服務階段各實際輸入點的狀態(tài),在用戶程序執(zhí)行階段,輸入暫存區(qū)的數據不在隨輸入端的變化而變化,該階段中,輸出暫存區(qū)根據執(zhí)行結果的不同而變化,但輸出鎖存器內容不變。