PLC程序运行过程全解析：输入扫描、程序执行与输出刷新 (PLC程序运行步骤)

PLC（可编程逻辑控制器）是一种工业自动化控制设备，广泛应用于各种生产制造和控制系统中。其核心功能是通过编写程序来实现对被控对象的精确控制。PLC程序的运行过程可以分为三个主要阶段：输入扫描、程序执行和输出刷新。这三个阶段构成了PLC工作循环的基础，确保了PLC能够实时响应外部环境的变化并做出相应的控制决策。

一、输入扫描

输入扫描是指PLC从现场设备获取当前状态信息的过程。在这一阶段，PLC会依次读取所有输入端口的状态，并将这些信息存储到内部寄存器中。PLC会按照扫描顺序逐一检查每个输入点的状态，例如按钮、开关、传感器等。如果某个输入点的状态发生变化，则该变化会被立即记录下来，并更新到对应的输入映像寄存器中。输入扫描的主要目的是确保PLC能够及时获取最新的现场数据，为后续的程序执行提供准确的信息来源。

在这个过程中，PLC还需要考虑一些特殊的情况，比如输入点的抖动问题。为了减少因输入信号短暂波动而导致误操作的可能性，PLC通常会对输入信号进行滤波处理。滤波算法可以根据具体的工程需求进行调整，常见的方法包括移动平均法、指数加权平均法等。通过这些措施，可以有效地消除噪声干扰，提高输入信号的可靠性。

二、程序执行

程序执行是PLC的核心任务之一，它决定了整个系统的控制逻辑。PLC会根据预先编写的梯形图或指令表程序来执行相应的操作。在程序执行过程中，PLC会严格按照顺序扫描每一个指令步，并按照指定的操作规则进行计算和处理。对于复杂的控制任务，PLC还可以支持中断处理机制，允许程序在特定条件下暂停当前执行流程，转而处理更高优先级的任务后再继续原流程。

在执行过程中，PLC需要对不同的变量类型进行管理。除了基本的数据类型外，PLC还支持多种高级数据结构，如数组、结构体等。这使得PLC能够灵活地应对各种复杂的控制场景。PLC还提供了丰富的数学运算函数库，涵盖了加减乘除、三角函数、对数运算等多种常用数学操作。这些内置函数大大简化了用户的编程工作，提高了开发效率。

三、输出刷新

输出刷新是PLC将计算结果应用到实际控制中的最后一个步骤。在这个阶段，PLC会根据最新的内部状态信息更新所有的输出端口，从而实现对外部设备的有效控制。输出刷新通常发生在每个扫描周期结束时，即输入扫描和程序执行之后。为了保证输出的一致性和稳定性，PLC会在刷新过程中采用一定的延迟机制，确保所有相关的输出都被正确地激活或关闭。

值得注意的是，在某些特殊情况下，PLC可能会出现输出错误或不一致的现象。这可能是由于硬件故障、软件缺陷或者是外部环境的影响所导致。因此，在实际应用中，用户应定期检查PLC的各项指标，及时发现并解决问题，以确保系统的正常运行。

四、总结

PLC程序的运行过程由输入扫描、程序执行和输出刷新这三个紧密相连的阶段组成。每个阶段都有其独特的功能和作用，共同构成了PLC高效可靠的运行机制。通过对这三个阶段的理解，我们可以更好地掌握PLC的工作原理，并在此基础上进行更复杂、更精准的控制设计。同时，随着技术的发展，PLC也在不断演进，出现了诸如分布式PLC、网络化PLC等一系列新型产品，进一步拓展了其应用范围。

PLC执行过程有哪几步骤

PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。 1．输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采样，并存入输入映象寄存器中，此时输入映象寄存器被刷新。 接着进入程序处理阶段，在程序执行阶段或其它阶段，即使输入状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变，输入状态的变化只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被采样到。 2．程序执行阶段 在程序执行阶段，PLC对程序按顺序进行扫描执行。 若程序用梯形图来表示，则总是按先上后下，先左后右的顺序进行。 当遇到程序跳转指令时，则根据跳转条件是否满足来决定程序是否跳转。 当指令中涉及到输入、输出状态时，PLC从输入映像寄存器和元件映象寄存器中读出，根据用户程序进行运算，运算的结果再存入元件映象寄存器中。 对于元件映象寄存器来说，其内容会随程序执行的过程而变化。 3．输出刷新阶段当所有程序执行完毕后，进入输出处理阶段。 在这一阶段里，PLC将输出映象寄存器中与输出有关的状态（输出继电器状态）转存到输出锁存器中，并通过一定方式输出，驱动外部负载。 因此，PLC在一个扫描周期内，对输入状态的采样只在输入采样阶段进行。 当PLC进入程序执行阶段后输入端将被封锁，直到下一个扫描周期的输入采样阶段才对输入状态进行重新采样。 这方式称为集中采样，即在一个扫描周期内，集中一段时间对输入状态进行采样。 在用户程序中如果对输出结果多次赋值，则最后一次有效。 在一个扫描周期内，只在输出刷新阶段才将输出状态从输出映象寄存器中输出，对输出接口进行刷新。 在其它阶段里输出状态一直保存在输出映象寄存器中。 这种方式称为集中输出。 对于小型PLC，其I/O点数较少，用户程序较短，一般采用集中采样、集中输出的工作方式，虽然在一定程度上降低了系统的响应速度，但使PLC工作时大多数时间与外部输入/输出设备隔离，从根本上提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的可靠性。 而对于大中型PLC，其I/O点数较多，控制功能强，用户程序较长，为提高系统响应速度，可以采用定期采样、定期输出方式，或中断输入、输出方式以及采用智能I/O接口等多种方式。 从上述分析可知，当PLC的输入端输入信号发生变化到PLC输出端对该输入变化作出反应，需要一段时间，这种现象称为PLC输入／输出响应滞后。 对一般的工业控制，这种滞后是完全允许的。 应该注意的是，这种响应滞后不仅是由于PLC扫描工作方式造成，更主要是PLC输入接口的滤波环节带来的输入延迟，以及输出接口中驱动器件的动作时间带来输出延迟，同时还与程序设计有关。 滞后时间是设计PLC应用系统时应注意把握的一个参数

可编程逻辑控制器工作原理

可编程逻辑控制器（PLC）的工作原理主要包括输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段，这些步骤共同构成一个扫描周期。 在运行过程中，CPU以固定频率重复执行这三个步骤。

首先，是输入采样阶段。 PLC以扫描方式逐一读取所有输入状态和数据，将其存储在I/O映像区的对应单元。 这一阶段的特点是，即使输入有变化，I/O映像区的状态不会立即更新，只有在下一个扫描周期才能反映新输入。 因此，如果输入是脉冲信号，其宽度必须大于一个扫描周期，以确保每次都能读取到。

其次，用户程序执行阶段。 PLC按照梯形图的顺序执行程序，从上至下，先处理控制线路，进行逻辑运算。 执行结果会刷新逻辑线圈或输出线圈的状态，并可能影响后续梯形图的执行。 立即I/O指令允许直接访问I/O点，此时输入过程影像寄存器不会更新，而输出过程影像寄存器则会实时更新。

最后，是输出刷新阶段。 扫描用户程序结束后，PLC会根据I/O映像区的数据刷新所有输出锁存电路，通过输出电路驱动外部设备，输出结果才真正生效。 这个阶段是PLC控制动作实际输出的时刻。

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

plc的工作过程是怎样的？

PLC的工作过程一般分为输入刷新、程序执行、输出刷新三个阶段。 1．输入刷新阶段：PLC以扫描工作方式，输入电路时刻监视着输入状况，并将其暂存于输入映像寄存器中。 2．程序执行阶段：PLC按顺序对程序进行串行扫描处理，并分别从输入映像寄存器和输出映像寄存器中获得所需的数据进行运算、处理，再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映像区中保存。 3．输出刷新阶段：在执行完用户所有程序后，PLC将运算的输出结果送至输出映像寄存器中。