繼電器控制系統(tǒng)是一種“硬件邏輯系統(tǒng)”,，控制系統(tǒng)采用的是并行工作方式,。

可編程控制器是一種計算機控制系統(tǒng)，它的工作原理是建立在計算析工作原理基礎之上的,，即通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)的，由于CPU是以執(zhí)行程序來處理各項任務的,，所以在每一瞬間只能做一件事,，屬于串行工作方式，通過程序的執(zhí)行按程序販序依次完成各相應的動作,。

PLC的工作方式如下,。

為了滿足工業(yè)邏輯控制的要求，同時結合計算機控制的特點,，PLC的工作方式釆用不斷 循環(huán)的順序掃描工作方式,。每一次掃描所用的時間稱為掃描周期或工作周期。CPU從*條指令執(zhí)行開始,，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結束,，然后返回*條指令開始新的一輪掃描。PLC就是這樣周而復始地重復上述循環(huán)掃描的,。PLC工作的全過程可用圖3-17所示的運行框圖來表示,。整個過程可分為以下幾個部分。

*部分是上電處理,。PLC上電后對系統(tǒng)進行一次初始化,，包括硬件初始化和軟件初始化,，停電保持范圍設定及其他初始化處理等。

第二部分是自診斷處理,。PLC每掃描一次,，執(zhí)行一次自診斷檢查，確定PLC自身的動作是否正常,。如CPU,、電池電壓、程序存儲器,、I/O和通信等是否異?；虺鲥e，如檢查出異常時,，CPU面板上的LED及異常繼電器會接通,，在特殊寄存器中會存入出錯代碼。當出現(xiàn)致命錯誤時,，CPU被強制為STOP方式,，所有的掃描便停止。

第三部分是通信服務,。PLC自診斷處理完成以后進入通信服務過程,。首先檢查有無通信任務，如有則調(diào)用相應進程,，完成與其他設備的通信處理,，并對通信數(shù)據(jù)作相應處理；然后進行時鐘,、特殊寄存器更新處理等工作,。

第四部分是程序掃描過程。PLC在上電處理,、自診斷和通信服務完成以后,，如果工作選擇開關在RUN位置，則進入程序掃描工作階段,。先完成輸入處理,，即把輸入端子的狀態(tài)讀入輸入映像寄存器中，然后執(zhí)行用戶程序,，zui后把輸出處理結果刷新到輸出鎖存器中,。

在上述幾個部分中，通信服務和程序掃描過程是PLC工作的主要部分,，其工作周期稱為掃描周期,，可以看出掃描周期直接影響控制信號的實時性和正確性。為了確?？刂颇苷_實時地進行,，在每個掃描周期中,，通信任務的作業(yè)時間必須被控制在一定范圍內(nèi)。PLC運行正常時,，程序掃描周期的長短與CPU的運算速度,、I/O點的情況、用戶應用程序的長短及編程情況等有關,。通常用PLC執(zhí)行1KB指令所需時間來說明其掃描速度,，一般為零點幾毫秒到上百毫秒。值得注意的是,，不同指令其執(zhí)行時間是不同的,，從零點幾微秒到上百微秒不等，故選用不同指令所用的掃描時間將會不同,。而對于一些需要高速處理的信號,，則需要特殊的軟、 硬件措施來處理,。

當PLC處于正常運行時,，它將不斷重復掃描過程。分析上述掃描過程,，如果對遠程1/0,、 特殊模塊和其他通信服務暫不考慮，這樣掃描過程就如圖3-18所示只剩下“輸入采樣”,、“程序執(zhí)行”和“輸出刷新” 3個階段了,。這3個階段是PLC工作過程的中心內(nèi)容，理解透PLC工作過程的這3個階段是學習好PLC的基礎,。下面就對這3個階段進行詳細的分析,。

(1)輸入采樣階段

PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有輸入端點,，并將各輸入狀態(tài)存入相對應的輸入映像寄存器中。此時,，輸入映像寄存器被刷新,。接著，進入程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段,，在此階段輸入映像寄存器與外界隔離,，無論輸入情況如何變化，其內(nèi)容保持不變,，直到下一個掃描周期的輸入釆樣階段,，才重新寫入輸入端的新內(nèi)容。所以一般來說,，輸入信號的寬度要大于一個掃描周期,，否則很可能造成信號的丟失,。

由此可見，輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)*取決于輸入端子上各輸入點在上一刷新期間的接通和斷開狀態(tài),。

(2) 程序執(zhí)行階段

根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則,，一般來說，PLC按從左到右,、從上到下的步驟順序執(zhí)行程序,。當指令中涉及輸入、輸出狀態(tài)時,，PLC就從輸入映像寄存器中“讀入”采集到的對應輸入端子狀態(tài),，從元件映像寄存器“讀入”對應元件（“軟繼電器”）的當前狀態(tài)。然后,， 進行相應的運算,，運算結果再存入元件映像寄存器中。對元件映像寄存器來說,，每一個元件 (“軟繼電器”）的狀態(tài)會隨著程序執(zhí)行過程而變化,。

(3) 輸出刷新階段

在所有指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（接通/斷開）在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中,，通過輸出端子和外部電源,，驅(qū)動外部負載。

由此可見,，輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)取決于輸出指令的執(zhí)行結果,，輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決定，而輸出端子的接通和斷開狀態(tài),，*由輸出鎖存器決定,。