文章来源：SMT工程师之家  作者：中山之行者

前言

PLC有两种工作模式，即运行（RUN）模式和停止（STOP）模式。运行模式是执行应用程序的过程，停止状态一般用于程序的编制与修改。

一、 PLC的工作过程

PLC的工作过程一般包括内部处理、通信操作、输入处理、程序执行、输出处理5个阶段，如下图所示。

当PLC工作方式开关置于RUN时，执行所有阶段；当PLC工作方式开关置于STOP时，不执行后三个阶段，此时可进行通信操作，对PLC编程等。

1、 内部处理

PLC检查CPU模块内部的硬件是否正常，进行监控、定时器复位等工作。在运行模式下，还要检查用户程序存储器，如果发现异常，则停止并显示错误。若自诊断正常，继续向下扫描。

2、 通信操作

在通信操作阶段，CPU自检并处理各通信端口接收到的任何信息，完成数据通信服务。即检查是否有计算机、编程器的通信请求，若有则进行相应处理。

3、 输入处理

输入处理阶段又称输入采样阶段。在此阶段，按顺序扫描输入端子，把所有外部输入电路的接通/断开状态读入到输入映像寄存器，输入映像寄存器被刷新。

4、程序执行

用户程序在PLC中是顺序存放的。在程序执行阶段，在无中断或跳转指令的情况下，CPU根据用户程序从第一条指令开始按自上而下、从左至右的顺序逐条扫描执行。

5、 输出处理

当所有指令执行完毕后，进入输出处理阶段，又称输出刷新阶段。CPU将输出映像寄存器中的内容集中转存到输出锁存器，然后传送到各相应的输出端子，最后再驱动外部负载。

二、PLC用户程序的执行过程

在运行模式下，PLC对用户程序重复地执行输入处理、程序执行、输出处理三个阶段，如下图所示。每重复一次的时间就是一个扫描周期，其典型值为1～100ms。扫描周期与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行指令的速度有很大的关系。

在用户程序执行过程中，输入映像寄存器的内容，由上一个输入采样期间输入端子的状态决定。输出映像寄存器的状态，由程序执行期间的执行结果所决定，随程序执行过程而变化。输出锁存器的状态，由程序执行期间输出映像寄存器的最后状态来确定。各输出端子的状态，由输出锁存器确定。程序如何执行，取决于输入、输出映像寄存器的状态。

在每次扫描中，PLC只对输入采样一次，输出刷新一次，这可以确保在程序执行阶段，在同一个扫描周期的输入映像寄存器和输出锁存器中的内容保持不变。

三、输入输出滞后时间

若在程序执行过程中，输入信号发生变化，其输出不能即时作出反应，只能等到下一个扫描周期开始时采样该变化了的输入信号。另外，程序执行过程中产生的输出不是立即驱动负载，而是将处理的结果存放在输出映像寄存器中，等程序全部执行结束，才能将输出映像寄存器的内容通过锁存器输出到端子上。

PLC的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，称为输入输出滞后时间，又称系统响应时间。

输入输出滞后时间由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间三部分组成。由于PLC总的输入输出滞后时间一般只有数十毫秒，因此对于一般的控制系统是无关紧要的。