深入了解PLC编程中的子程序设计 (深入了解plc扫描周期)

深入了解PLC编程中的子程序设计与PLC扫描周期

一、引言

PLC（可编程逻辑控制器）在现代工业控制系统中扮演着核心角色。
PLC编程是自动化领域中的重要技能，而子程序设计和PLC扫描周期是PLC编程中的两个关键概念。
本文将深入探讨PLC编程中的子程序设计，并解析PLC扫描周期的内涵及其在实际应用中的作用。

二、PLC编程中的子程序设计

1. 子程序概念

在PLC编程中，子程序是一段可重复使用的程序代码，用于执行特定的功能或任务。
子程序可以被主程序或其他子程序调用，以提高代码的可重用性和模块化。
通过合理使用子程序，可以简化PLC程序设计，提高系统的可靠性和维护性。

2. 子程序设计原则

（1）明确功能：子程序应具有明确的功能，易于理解和使用。

（2）模块化设计：将系统划分为若干个子程序，每个子程序负责完成特定的功能。

（3）参数传递：通过参数传递数据，使子程序具有更好的通用性。

（4）错误处理：在子程序中包含适当的错误处理机制，以便在出现异常时及时处理。

3. 子程序的应用实例

以电机控制为例，可以设计一个子程序用于控制电机的启动、停止和调速。
当主程序需要控制电机时，只需调用相应的电机控制子程序，无需重复编写代码。

三、PLC扫描周期

1. PLC扫描周期概述

PLC扫描周期是指PLC执行一系列操作所经历的时间，包括输入扫描、程序执行和输出刷新三个阶段。
了解PLC扫描周期对于优化PLC程序设计、提高系统响应速度具有重要意义。

2. 输入扫描

在输入扫描阶段，PLC读取输入设备的状态。
输入设备可以是按钮、传感器等，它们的状态变化会被PLC捕获并存储在内部寄存器中。

3. 程序执行

在程序执行阶段，PLC按照预定的程序顺序执行指令。
程序执行过程中，PLC会根据输入寄存器的数据执行相应的操作，并将结果存储在输出寄存器中。

4. 输出刷新

在输出刷新阶段，PLC根据输出寄存器的数据控制输出设备的状态。
输出设备可以是继电器、电机等，它们的状态变化由PLC控制。

四、子程序设计与PLC扫描周期的关系

子程序设计与PLC扫描周期密切相关。
在设计子程序时，需要充分考虑PLC的扫描周期，以确保子程序的执行效率和系统的实时性。

1. 优化扫描周期：通过优化子程序设计，可以减少不必要的操作，缩短PLC扫描周期，提高系统的响应速度。
2. 提高实时性：在实时性要求较高的系统中，合理设计子程序，确保关键任务在扫描周期内得到及时处理。
3. 考虑扫描顺序：在设计子程序时，需要考虑扫描顺序对系统的影响。合理安排子程序的调用顺序，以确保系统的稳定性和可靠性。

五、结论

深入了解PLC编程中的子程序设计和PLC扫描周期对于提高PLC系统的性能和可靠性具有重要意义。
通过合理设计子程序，可以简化PLC程序设计，提高系统的模块化程度。
同时，充分考虑PLC扫描周期，可以优化系统性能，提高实时性。
在实际应用中，需要根据系统需求合理设计子程序，并充分考虑扫描周期的影响，以确保系统的稳定性和可靠性。

---

plc扫描周期是多少毫秒？

200毫秒。

通常PLC的一个扫描周期为几个至几十毫秒，最长不超过200毫秒。 扫描周期是PLC的一个重要指标，小型PLC的扫描周期一般为十几毫秒到几十毫秒。 PLC的扫描周期长短取决于扫描速度和用户程序的长短。

毫秒级的扫描时间对于一般工业设备通常是允许的，PLC对输入的短暂滞后也是允许的。 对于用户来说，要提高编程能力，尽可能优化程序；而在编写大型设备的控制程序时，尽量减少程序长度，选择分支或跳步程序等，都可以减少用户程序执行时间。

扩展资料：

PLC的特点

1、可靠性高。

由于PLC大都采用单片微型计算机，因而集成度高，再加上相应的保护电路及自诊断功能，提高了系统的可靠性。

2、编程容易。

PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句，其数量比微型机指令要少得多，除中、高档PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。 由于梯形图形象而简单，因此容易掌握、使用方便，甚至不需要计算机专业知识，就可进行编程。

3、组态灵活。

由于PLC采用积木式结构，用户只需要简单地组合，便可灵活地改变控制系统的功能和规模，因此，可适用于任何控制系统。

4、输入/输出功能模块齐全。

PLC的最大优点之一，是针对不同的现场信号(如直流或交流、开关量、数字量或模拟量、电压或电流等)，均有相应的模板可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接，并通过总线与CPU主板连接。

PLC的扫描周期问题，还有子程序进行脉冲的问题

这主要看你编的程序，如果后面程序执行的条件是先发完脉冲，自然会按照先发脉冲再执行下面的程序。 反之如果在编程的时候不把发送完脉冲作为执行后面程序的条件，也可以是发送脉冲，同事执行后面的程序的，这主要看你编的程序。 但不管程序怎么编，程序的执行过程都是自上而下，只要满足条件就可以执行。 这个扫描周期是非常短的！

什么是PLC的扫描周期？

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。 PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描的。 整个过程可分为以下几个部分：第一部分是上电处理。 PLC上电后对系统进行一次初始化，包括硬件初始化和软件初始化，停电保持范围设定及其他初始化处理等。 第二部分是自诊断处理。 PLC每扫描一次，执行—次自诊断检查，确定PLC自身的动作是否正常。 如CPU、电池电压、程序存储器、I／O和通讯等是否异常或出错，如检查出异常时，CPU面板上的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码。 当出现致命错误时，CPU被强制为STOP方式，所有的扫描便停止。 第三部分是通讯服务。 PLC自诊断处理完成以后进入通讯服务过程。 首先检查有无通讯任务，如有则调用相应进程，完成与其他设备的通讯处理，并对通讯数据作相应处理；然后进行时钟、特殊寄存器更新处理等工作。 第四部分是程序扫描过程。 PLC在上电处理、自诊断和通讯服务完成以后，如果工作选择开关在RUN位置，则进人程序扫描工作阶段。 先完成输入处理，即把输入端子的状态读入输入映像寄存器中，然后执行用户程序，最后把输出处理结果刷新到输出锁存器中。 通讯服务和程序扫描过程是PLC工作的主要部分，其工作周期称为扫描周期。 可以看出扫描周期直接影响控制信号的实时性和正确性，为了确保控制能正确实时地进行，在每个扫描周期中，通讯任务的作业时间必须被控制在一定范围内。 PLC运行正常时，程序扫描周期的长短与CPU的运算速度、与I/O点的情况、与用户应用程序的长短及编程情况等有关。 通常用PLC执行l KB指令所需时间来说明其扫描速度，一般为零点几ms到上百ms。 值得注意的是，不同指令其执行时间是不同的，从零点几μs到上百μs不等，故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。 而对于一些需要高速处理的信号，则需要特殊的软、硬件措施来处理。 当PLC处于正常运行时，它将不断重复扫描过程。 PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式。 1．每次扫描过程。 集中对输入信号进行采样。 集中对输出信号进行刷新。 2．输入刷新过程。 当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。 只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。 3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。 PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输人端点，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中。 此时，输入映像寄存器被刷新。 接着，进入程序执行阶段和输出刷新阶段，在此阶段输入映像寄存器与外界隔离，无论输入情况如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输人采样阶段，才重新写入输入端的新内容。 所以一般来说，输人信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丢失。 由此可见，输入映像寄存器的数据完全取决于输入端子上各输入点在上一刷新期间的接通和断开状态。 根据PLC梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。 当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”采集到的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件(“软继电器”)的当前状态。 然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。 对元件映像寄存器来说，每一个元件(“软继电器”)的状态会随着程序执行过程而变化。 在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态(接通／断开)在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过输出端子和外部电源，驱动外部负载。 由此可见，输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果，输出锁存器中的数据由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定，而输出端子的接通和断开状态，完全由输出锁存器决定。 4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。 5．扫描周期的长短由三条决定。 （1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数6．由于采用集中采样。 集中输出的方式。 存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。