PLC中輸出滯后輸入現(xiàn)象研究

　　摘 要：可編程控制器(PLC)是一種新型的通用自動(dòng)控制裝置，具有功能強(qiáng)、使用靈活、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性好、編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是：工作速度較計(jì)算機(jī)慢，輸出對(duì)輸入的響應(yīng)有滯后現(xiàn)象；使用中、高檔PLC，要求使用者具有相當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)知識(shí)。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，分析和研究PLC輸入／輸出響應(yīng)的滯后原因非常重要。
　　關(guān)鍵詞：PLC；輸入／輸出響應(yīng)；滯后；梯形圖
　　
　　1 PLC中輸出滯后輸入現(xiàn)象導(dǎo)致的結(jié)果
　　
　　在繼電器控制線路中，個(gè)個(gè)并聯(lián)電路是同時(shí)加電壓，并行工作的，由于實(shí)際元件動(dòng)作的機(jī)械慣性，可能會(huì)發(fā)生觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。在梯形圖中，各個(gè)編程元件的動(dòng)作順序是按掃描順序依次執(zhí)行的，或者說是按串行的方式工作的，在執(zhí)行梯形圖程序時(shí)，是自上而下，從左到右，串行掃描，不會(huì)發(fā)生觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。
　　表面上看起來完全一樣的繼電器控制線路圖與梯形圖，它們產(chǎn)生的效果可能不完全一樣，甚至某些作用完全相反。圖1-1及圖1-2給出了兩組結(jié)構(gòu)上完全一樣的繼電器控制線路圖與梯形圖，控制目的都是為了實(shí)現(xiàn)“當(dāng)X0動(dòng)作后X1動(dòng)作，使Y2自保持,使Y0復(fù)位”的功能。

　　在圖（a）中，當(dāng)X0動(dòng)作后，Y0得電并自保持，且為Y2接通、自保持創(chuàng)造了條件。接著X1動(dòng)作，使Y1得電，Y1的動(dòng)斷點(diǎn)先切斷Y0，結(jié)果使Y0 復(fù)位的目的實(shí)現(xiàn)了，但使Y2總不能得電。在圖（b）中，當(dāng)X0動(dòng)作后，Y0“得電”并自保持，在X1動(dòng)作后， Y1“得電”。所以，在當(dāng)前掃描周期內(nèi)，當(dāng)程序掃描到下面的Y0 、Y1動(dòng)合觸點(diǎn)時(shí)，因其線圈此時(shí)均已“得電”，它們均處于接通狀態(tài)。這樣，Y2能“得電”且自保持。待到下個(gè)掃描周期時(shí)，Y0 被復(fù)位，達(dá)到了控制目的。

　　在圖（a）中，當(dāng)X0,X1相繼動(dòng)作后，由于Y3,Y4的動(dòng)作慣性，使Y0在Y2得電且自保持后被復(fù)位，達(dá)到了控制目的。在圖（b）中，在X1未動(dòng)作時(shí)，Y1,Y3,Y4均“得電”.在X0動(dòng)作后，Y0“得電”自保持，待掃描到Y(jié)2，Y2不能“得電”。即使X0動(dòng)作后X1馬上動(dòng)作，順序掃描又會(huì)使Y0復(fù)位。結(jié)果，Y2仍不能得電。
　　2 分析輸出響應(yīng)對(duì)輸入響應(yīng)的滯后現(xiàn)象的原因
　　
　　2.1 PLC程序執(zhí)行過程
　　PLC對(duì)用戶程序的執(zhí)行過程是以微處理器的周期性順序循環(huán)掃描的工作方式進(jìn)行的。PLC投入運(yùn)行后，便進(jìn)入程序執(zhí)行過程，它分為三個(gè)階段進(jìn)行，即輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。PLC開始運(yùn)行時(shí)，首先清除輸入輸出狀態(tài)寄存器原來的內(nèi)容，然后進(jìn)行自診斷，自檢CPU及I/O組件，確認(rèn)工作正常后開始循環(huán)掃描。PLC的每一個(gè)掃描過程可用圖1表示。