深入了解PLC程序中的堆栈概念与功能 (深入了解plc扫描周期)

深入了解PLC程序中的堆栈概念与功能（以PLC扫描周期为中心）

一、引言

PLC（可编程逻辑控制器）在工业控制领域中扮演着核心角色。
为了实现复杂的控制逻辑，PLC程序需要高效地处理各种数据和指令。
其中，堆栈作为一种重要的数据结构，在PLC程序运行中发挥着关键作用。
本文将深入探讨PLC程序中的堆栈概念、功能及其在PLC扫描周期中的应用。

二、PLC程序中的堆栈概念

在PLC程序中，堆栈是一种特殊的数据结构，遵循后进先出（LIFO）的原则。
简而言之，最后放入堆栈的数据第一个被取出。
PLC的堆栈通常用于存储临时数据、子程序的参数、中断服务例程的地址等。
当PLC执行程序时，需要使用堆栈来管理程序执行过程中的临时数据和状态。

三、PLC堆栈的功能

1. 存储临时数据：在PLC程序执行过程中，会产生一些临时数据，这些数据需要在短时间内被处理。堆栈可以存储这些临时数据，以便在需要时快速访问。
2. 子程序参数传递：当PLC调用子程序时，需要将一些参数传递给子程序。这些参数可以通过堆栈进行传递，确保子程序能够正确执行。
3. 中断服务例程地址存储：当PLC接收到外部中断信号时，需要执行相应的中断服务例程。堆栈可以存储中断服务例程的地址，确保PLC能够正确跳转到中断服务例程执行。
4. 保护和恢复现场数据：在PLC程序执行过程中，有时需要保存当前现场数据，以便在特定条件下恢复执行。堆栈可以存储这些现场数据，确保在需要时能够恢复现场状态。

四、PLC扫描周期与堆栈的关系

PLC的扫描周期包括输入扫描、程序执行和输出刷新三个阶段。
在这三个阶段中，堆栈都发挥着重要作用。

1. 输入扫描阶段：在这个阶段，PLC扫描所有输入信号，并将状态数据存储到相应的寄存器中。这些状态数据可能会被存储在堆栈中，以便在程序执行阶段使用。
2. 程序执行阶段：在这个阶段，PLC按照预定的程序逐条执行指令。在执行过程中，会产生一些临时数据，这些数据可以通过堆栈进行存储和访问。当调用子程序或处理中断时，堆栈也参与参数传递和地址存储。
3. 输出刷新阶段：在这个阶段，PLC根据程序执行结果刷新输出状态。输出数据的刷新也可能涉及到堆栈的使用，以确保输出信号的准确和及时。

五、堆栈在PLC中的实际应用

1. 在条件跳转指令中的应用：堆栈可以用于存储条件跳转指令的地址，实现程序的动态流程控制。
2. 在子程序调用中的应用：当PLC调用子程序时，堆栈可以用于存储子程序的参数和返回地址，确保子程序能够正确执行并返回主程序。
3. 在中断处理中的应用：当PLC接收到外部中断信号时，堆栈可以存储中断服务例程的地址，确保PLC能够跳转到相应的中断服务例程处理中断。
4. 在数据处理中的应用：堆栈可以用于存储临时数据，以便在PLC程序中进行数据处理和运算。

六、结论

堆栈在PLC程序中具有重要的地位和作用。
通过深入了解堆栈的概念、功能及其在PLC扫描周期中的应用，可以更好地理解PLC的工作原理和程序设计。
在实际应用中，合理地使用堆栈可以提高PLC程序的效率和稳定性。

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谁知道怎样简述PLC的扫描工作周期过程

PLC的工作方式采用不断循环的顺序扫描工作方式。 每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。 CPU从第一条指令执行开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。

三菱plc的一个扫描周期是什么概念

PLC读取指令是串行读的，每次只读一条，速度大小取决于PLC内部的时钟频率，读取一条指令所用的时间就是就是运行速度。 PLC扫描周期是指PLC从主程序第一行一直执行到最后一行后重回到第一行所需要的时间。 主要取决于程序的多少。 如果程序中使用了比较多的条件跳转和子程序调用，那么这个时间是可变的。 所有牌子的PLC，扫描周期都是一回事。

PLC编程那位会？

PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程.1、PLC的基本概念 可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。 早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。 随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。 但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC,plc自1966年出现，美国，日本，德国的可编程控制器质量优良，功能强大。 2、PLC的基本结构 PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：a、电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。 如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。 一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去b. 中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。 它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。 当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。 等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。 这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 c、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 d、输入输出接口电路1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。 2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 e、功能模块如计数、定位等功能模块f、通信模块如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等 3、PLC的工作原理 一. 扫描技术当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。 完成上述三个阶段称作一个扫描周期。 在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 (一) 输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。 输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。 在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。 因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 (二) 用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。 在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。 即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。 (三) 输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。 在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。 这时，才是PLC的真正输出。 4、PLC内部运作方式 虽然PLC所使用之阶梯图程式中往往使用到许多继电器、计时器与计数器等名称，但PLC内部并非实体上具有这些硬件，而是以内存与程式编程方式做逻辑控制编辑，并借由输出元件连接外部机械装置做实体控制。 因此能大大减少控制器所需之硬件空间。 实际上PLC执行阶梯图程式的运作方式是逐行的先将阶梯图程式码以扫描方式读入CPU 中并最后执行控制运作。 在整个的扫描过程包括三大步骤，“输入状态检查”、“程式执行”、“输出状态更新”说明如下：步骤一“输入状态检查”：PLC首先检查输入端元件所连接之各点开关或传感器状态（1 或0 代表开或关），并将其状态写入内存中对应之位置Xn。 步骤二“程式执行”：将阶梯图程式逐行取入CPU 中运算，若程式执行中需要输入接点状态，CPU直接自内存中查询取出。 输出线圈之运算结果则存入内存中对应之位置，暂不反应至输出端Yn。 步骤三“输出状态更新”：将步骤二中之输出状态更新至PLC输出部接点，并且重回步骤一。 此三步骤称为PLC之扫描周期，而完成所需的时间称为PLC 之反应时间，PLC 输入讯号之时间若小于此反应时间，则有误读的可能性。 每次程式执行后与下一次程式执行前，输出与输入状态会被更新一次，因此称此种运作方式为输出输入端“程式结束再生”。 PLC内部运作架构 5、plc目前的主要品牌 ABB，松下，西门子，三菱，欧姆龙，台达，富士，施耐德，信捷等