工作原理：

    当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
　　一、输入采样阶段
　　在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
　　二、用户程序执行阶段
　　在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
　　即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
　　在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。
　　三、输出刷新阶段
　　当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。

    功能特点：

    可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。
　　一、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。
　　二、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。
　　三、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。

    学习方法：

    可编程控制器(简称PLC)入门容易,真正掌握可编程控制器的编程方法,能够顺利设计出满足生产任务的要求,同时程序做到简洁、易懂，对于从事 PLC 应用的初学者,PLC 的系统学习非常重要。本文就 PLC 的编程技巧、特殊功能模块和触摸屏的学习方法谈谈自己的心得。  

　　可编程控制器是集计算机技术、通讯技术、自动控制技术为一体的工业控制装置。对于初学者来说掌握了 PLC 基本原理，熟悉常用的编程方法，在进行简单系统编程时尚可以运用自如，但对较为复杂的控制系统设计往往力不从心，要想在 PLC 应用方面得心应手，学习者除了要建立正确的学习方法，深入学习 PLC 编程技巧，最重要的是相关知识的学习。下面从六个方面谈谈我的教学心得。

　　一、 多收集程序范例、增加编程经验

　　在 PLC 的编程方法中，经验法一直受到许多从业者的青睐，并且在经验设计法中资料收集显得尤为重要。首先收集典型程序样例，程序最好有较完整的组成部分：控制任务、I / O 分配、硬件接线图、完整的程序及注释。其次要读懂程序，从而分解出程序中用于完成不同任务的组成部分，对于各组成部分中独立完成某一特定功能的子程序或者中断程序应及时收藏到程序库。以便在以后的编程过程中碰到实现类似控制任务时，节约程序设计时间、提高程序调试成功率。再次还需要记录程序闪光点，诸如编程者巧妙的思路、程序结构、应用指令的使用。尤其是应用指令的使用，能够大大的缩短程序长度，减少内存容量，降低系统成本。最后对程序做功能扩展性的设计、调试，并对全过程加以详细记录、再加以总结。通过以上过程就能够有效消化这些程序范例，使其融入到自己以后的编程过程中。经过一段时间的资料收集、理解、消化后，逐步确立适合自己的编程方法。

　　二、 熟练使用软件包

　　以学习三菱产品为例来介绍软件包的使用。三菱软件包由两个部分组成，编程软件GX Developer Version 8C 和仿真软件 GXSimulator6C。编程软件 GX Developer Version 8C 为设计者提供了编程环境。设计者应熟读编程手册、熟练程序的编辑技巧,使得自己的设计方案得以展现。设计好的程序能否满足控制任务，就必须进行调试,传统的调试方式离不开编程控制器 CPU,必要时还需要另外准备输入输出模块、特殊功能模块和外部机器等。仿真软件 GX Simulator 可提供一个虚拟的实验平台。GX Simulator 是在 Windows 上运行的软元件包，在安装有 GX Developer 的计算机内追加安装 GX Simulator，就能够实现不在线时的调试。不在线调试功能内包括软元件的监视测试、外部机器的I/O的模拟操作等。对于个人学习来说，没有实验条件，仿真软件能够在个人计算机上进行顺控程序的开发和调试。使用者通过程序不断的仿真调试，慢慢领会程序设计心得，从而增加编程经验 。

　　三、 特殊功能模块

　　在学习过程中,大部分学生将学习的重心放在了软件编程上, 而现代工业控制给PLC 提出了许多新的课题,如果用通用 I/O 模块来解决，在硬件方面费用太高，在软件方面编程相当麻烦，某些控制任务甚至无法用通用 I/O 模块来完成。因此,学习 PLC 的特殊功能模块显得尤为重要。这些特殊功能模块有模拟量输入输出模块、高速计数模块和运动控制模块等。这些特殊功能模块 PLC 厂家都给出了详细的使用手册，用户可以通过仔细研读使用手册来完成特殊功能的实现，使得软件编程简化，降低了经济成本。

　　四、 人机界面

　　连接可编程序控制器,利用显示屏显示，通过输入单元(如触摸屏、键盘、鼠标等)写入工作参数或输入操作命令,实现人与机器信息交互的数字设备称为人机界面,俗称触摸屏。触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点，使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有相当大的优越性。触摸屏由硬件和软件两部分组成。利用软件可以完成用户界面的设计，结合PLC的程序设计极大的简化了计算机的使用，即使是对计算机一无所知的人,对不懂 PLC 程序编程的操作人员，也能够按控制要求设置控制系统参数、生产配方存储、设备生产数据记录等操作。触摸屏的学习可以按如下的步骤进行。首先针对某一系列触摸屏仔细阅读其画面设计手册进行用户画面设计;接着设计触摸屏画面操作实现对应的 PLC 程序;最后打开触摸屏、P L C 编程仿真软件进行仿真调试。

　　五、 掌握三种流派主流产品

　　目前,世界上有 200 多个厂家生产 PLC。大体可以按地域分成主要的三个流派：一个流派是日本产品,以三菱 FX 系列小型 PLC 为代表; 一个流派是美国产品, 以 A B 公司的PLC 系列中型 PLC 为代表;还有一个流派是欧洲产品,德国西门子的 S7 系列大型 PLC 为代表。不同型号的 PLC 产品具有不同的特色,不仅表现在特殊复杂的功能等方面，就是在编程语言、程序的组织等方面也存在着较大的差异。掌握所有的 P L C 产品显然不现实，也没有必要。在熟练掌握一种 P L C 产品的基础上，有意识地在其他主要流派中选择最有代表性的产品，采用对比的学习方法进行相对深入的研究。这样在以后的工作、学习和开发研究中遇到其它的机型时，就能够做到触类旁通了。

　　六、 充分利用网络资源，掌握PLC应用及发展的最新资讯

　　PLC 产品更新换代的速度很快，若想及时掌握 PLC 应用及发展的最新资讯，就要充分利用互联网为我们提供的学习平台，方便地、快捷地、经济地掌握 PLC 的最新动态。尤其是一些网络上的专业论坛能够为我们提供了较高水平的交流平台，大量的学习资料、使用手册、软件功能的更新，使得不同阶段的学习者受益匪浅。总之,PLC 入门容易,真正掌握可编程控制器的编程方法,能够顺利设计出满足生产任务的要求,同时程序做到简洁、易懂，设计者就必须深入学习 PLC 技术,学习者可以通过上述介绍的方法不断地充电,掌握 PLC 应用及发展的最新资讯，在不断的仿真调试过程中逐渐形成自己的编程习惯。

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