發布日期：2022-04-17 點擊率：72
1 PLC中輸出滯后輸入現象導致的結果
在繼電器控制線路中，個個并聯電路是同時加電壓，并行工作的，由于實際元件動作的機械慣性，可能會發生觸點競爭現象。在梯形圖中，各個編程元件的動作順序是按掃描順序依次執行的，或者說是按串行的方式工作的，在執行梯形圖程序時，是自上而下，從左到右，串行掃描，不會發生觸點競爭現象。
表面上看起來完全一樣的繼電器控制線路圖與梯形圖，它們產生的效果可能不完全一樣，甚至某些作用完全相反。圖1-1及圖1-2給出了兩組結構上完全一樣的繼電器控制線路圖與梯形圖，控制目的都是為了實現“當X0動作后X1動作，使Y2自保持,使Y0復位”的功能。
當X0動作后，Y0得電并自保持，且為Y2接通、自保持創造了條件。接著X1動作，使Y1得電，Y1的動斷點先切斷Y0，結果使Y0 復位的目的實現了，但使Y2總不能得電。當X0動作后，Y0“得電”并自保持，在X1動作后， Y1“得電”。所以，在當前掃描周期內，當程序掃描到下面的Y0 、Y1動合觸點時，因其線圈此時均已“得電”，它們均處于接通狀態。這樣，Y2能“得電”且自保持。待到下個掃描周期時，Y0 被復位，達到了控制目的。
當X0,X1相繼動作后，由于Y3,Y4的動作慣性，使Y0在Y2得電且自保持后被復位，達到了控制目的。在X1未動作時，Y1,Y3,Y4均“得電”.在X0動作后，Y0“得電”自保持，待掃描到Y2，Y2不能“得電”。即使X0動作后X1馬上動作，順序掃描又會使Y0復位。結果，Y2仍不能得電。
2 分析輸出響應對輸入響應的滯后現象的原因
2.1 PLC程序執行過程
PLC對用戶程序的執行過程是以微處理器的周期性順序循環掃描的工作方式進行的。PLC投入運行后，便進入程序執行過程，它分為三個階段進行，即輸入采樣、程序執行、輸出刷新。PLC開始運行時，首先清除輸入輸出狀態寄存器原來的內容，然后進行自診斷，自檢CPU及I/O組件，確認工作正常后開始循環掃描。PLC的每一個掃描過程可用圖1表示。
(1)輸入映像寄存器中的數據，是在輸入采樣階段掃描到的輸入信號的狀態集中寫進去的，在本掃描周期中，它不隨外部輸入信號的變化而變化。
(2)輸出映像寄存器（它包含在元件寄存器中）的狀態，是由用戶程序中輸出指令的執行結果來決定。
(3)輸出寄存器中的數據是在輸出刷新階段，從輸出映像寄存器中集中寫進去的。
(4)輸出端子的輸出狀態，是由輸出鎖存器中的數據決定的。
(5)執行用戶程序時所需的輸入、輸出狀態，是從輸入映像寄存器和輸出映像寄存器中讀出的。
2.2 PLC輸入／輸出響應的滯后現象
在設計PLC控制系統中，最顯著的不足之處是輸入／輸出有響應滯后現象。從PLC的輸入端有一個輸入信號發生變化到PLC的輸出端對該輸入變化做出反應，需要一段時間，這段時間稱為響應時間或滯后時間。
（1）執行程序按工作周期進行，每一工作周期又分為輸入采樣、程序執行、輸出刷新三個階段。例如圖2所給出的PLC梯形圖及其程序執行過程中各映像寄存器及輸出端狀態表(表1)，現分析
根據執行程序的三個階段，可將X0映像寄存器，Y2、Y0、Y1映像寄存器及其輸出端的狀態填入表1中。現分析
在第一周期中，因為在輸入采樣階段，X0為OFF，則輸入映像寄存器中的X0為OFF狀態，所以Y2、Y0以及Y1線圈均為OFF狀態。
在第二周期中，PLC掃描對梯形圖是自上而下，從左到右進行的。當掃描到Y0-1接點時，由于Y0在上一周期中為OFF狀態，則Y0-1接點仍為OFF，因而Y2也仍為OFF。當掃描到X0接點支路時，在輸入映像寄存器中的X0已為ON狀態，因而Y0線圈為ON狀態。這時Y0-2接點為ON狀態，當掃描到該支路時，Y1線圈為ON狀態，但它對X0來說，已滯后了一個工作周期。在此周期中，由于Y0線圈為ON狀態，則Y0-1接點在輸出刷新階段也應為ON狀態。
在第三周期中，掃描仍是自上而下，從左到右進行的。由于Y0-1接點在元素映像寄存器中的狀態已為ON，因此，在程序執行階段，當掃描進行到該支路時，Y2為ON狀態，但這時它對X0而言，已滯后了兩個工作周期。
由上述分析可知，Y0線圈和Y1線圈的接通，要滯后X0接點接通一個工作周期。Y2線圈的接通，要滯后X0接點接通兩個工作周期。
（2）產生輸入／輸出響應滯后的其它原因。
除此之外，還有輸入濾波器電路的滯后作用、輸出繼電器的機械滯后作用等影響時間的快慢。
3 結論
（1）PLC 采用循環掃描的工作方式，在執行程序時，即使是和繼電器控制線路圖相一致的梯形圖也有可能導致執行結果不同。
（2）在掃描周期中由于輸入信號只在輸入階段讀入，在程序執行階段，即使輸入信號發生變化，輸入狀態表的內容也不會改變，所以在本次循環不能得到響應，這就是PLC的輸入／輸出響應的滯后現象。最大滯后時間為2～3個周期，具體與編程方法有關。但這種滯后響應，在一般工業控制系統是完全允許的。某些需要輸入輸出快速的場合，可以采用快速響應模塊、高速計數模塊以及中斷處理等措施來盡量減少滯后時間。
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