西門子PLC的基本工作原理

1. 輸入采樣階段

PLC首先通過輸入模塊讀取外部傳感器、按鈕等輸入設備的狀態(tài)，將其轉換為數(shù)字信號后存入輸入映像寄存器。此時輸入映像寄存器的狀態(tài)反映外部輸入的實時狀態(tài)，而在后續(xù)程序執(zhí)行過程中，即使外部輸入信號發(fā)生變化，輸入映像寄存器的值也不會立即更新，直至下一個掃描周期的輸入采樣階段。

2. 程序執(zhí)行階段

PLC按梯形圖程序（或其他編程語言）的順序，從左到右、從上到下逐行掃描執(zhí)行。在掃描過程中，PLC根據(jù)輸入映像寄存器的當前值和內(nèi)部寄存器（如定時器、計數(shù)器等）的狀態(tài)進行邏輯運算，并將運算結果存入輸出映像寄存器。需注意的是，程序執(zhí)行時若多次訪問同一輸入點，始終使用輸入采樣階段的初始值，確保程序邏輯的一致性。

3. 輸出刷新階段

程序執(zhí)行完畢后，PLC將輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)批量傳輸?shù)捷敵瞿K，通過繼電器、晶體管等元件驅動接觸器、指示燈等外部設備。這一階段完成后，整個掃描周期結束，PLC再次進入下一個循環(huán)的輸入采樣階段。

核心特點與優(yōu)勢

- 循環(huán)掃描的周期性：確保程序按固定順序執(zhí)行，避免邏輯沖突，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

- 集中輸入/輸出：通過映像寄存器隔離外部干擾，增強抗電磁干擾能力，適合工業(yè)環(huán)境。

- 實時性與響應延遲：掃描周期時間（毫秒級）決定系統(tǒng)實時性，復雜程序可能導致輸出延遲，但可通過優(yōu)化程序結構縮短周期。

PLC通過這一循環(huán)機制，將物理世界的輸入信號轉化為邏輯運算結果，最終實現(xiàn)對工業(yè)流程的精準控制，廣泛應用于機床、生產(chǎn)線、樓宇自動化等領域。