Принцип функционирования ПЛК

Основная задача ПЛК – формирование управляющих воздействий на основе входных сигналов и логики программы. Для реализации такой функции работа ПЛК разделена на 4 части:

• проверка состояния системы
• опрос входов
• обработка логики
• установка выходов

Проверка состояния системы призвана выявить неисправности в работе оборудования контроллера. Наличие такой проверки существенно повышает надежность всей системы в целом.

Опрос входов является первой операцией в цикле исполнения программы. Выполняя ее, процессор опрашивает входные цепи на предмет высокого или низкого логического сигнала на каждом входе. Полученная информация сохраняется в специальной области памяти. После завершения опроса входов, процессор переключается на обработку логики программы. В ходе этой операции никаких действий с входами и выходами не производится. Теоретически считается, что очень узкие импульсы на входах, попавшие в период исполнения программы, могут быть потеряны. К счастью на практике такое встречается редко.

Обработка логики программы выполняется процессором на основе полученных данных о состоянии входов. Процессор последовательно, слева направо и сверху вниз сканирует программу, последовательно определяя состояние каждого выходного элемента программы. При этом следует помнить, что в процессе сканирования  значение выхода, используемое до установки его в программе, может отличаться от значения этого же выхода, но расположенного ниже по ходу диаграммы.

Установка выходов. После завершения обработки программы, что равнозначно формированию всех состояний выходных  сигналов, процессор записывает эти сигналы в область памяти, связанную с выходными устройствами.

Эти четыре шага получили название цикла сканирования. Данный цикл выполняется процессором много раз за секунду. Время одного цикла сканирования определяет быстроту реакции системы на изменение состояния окружающей среды. Чем оно меньше, тем больше вычислительная мощность системы. Обычно в документации отражается максимальное значение времени цикла сканирования, определяемого для программы, полностью занимающей память ПЛК. В реальности объемы программ, как правило, меньше, и соответственно частота цикла сканирования выше. Для большинства приложений, работающих с простым оборудованием, частота сканирования в любом случае обеспечивает необходимое время реакции. Обращать особое внимание на этот параметр при выборе ПЛК,  следует для задач подразумевающих высокое быстродействие. Примером такой задачи может считаться непосредственное управление электроприводом.