PLC的工作原理
一. 掃描技術(shù)
當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
（一） 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。
(二） 用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。
在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。
（三） 輸出刷新階段
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。
4、PLC內(nèi)部運(yùn)作方式
雖然PLC所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計(jì)時(shí)器與計(jì)數(shù)器等名稱，但PLC內(nèi)部并非實(shí)體上具有這些硬件，而是以內(nèi)存與程式編程方式做邏輯控制編輯，并借由輸出元件連接外部機(jī)械裝置做實(shí)體控制。因此能大大減少控制器所需之硬件空間。實(shí)際上PLC執(zhí)行階梯圖程式的運(yùn)作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入CPU 中并后執(zhí)行控制運(yùn)作。在整個(gè)的掃描過程包括三大步驟，“輸入狀態(tài)檢查”、“程式執(zhí)行”、“輸出狀態(tài)更新”說(shuō)明如下：
步驟一“輸入狀態(tài)檢查”：PLC首先檢查輸入端元件所連接之各點(diǎn)開關(guān)或傳感器狀態(tài)（1 或0 代表開或關(guān)），并將其狀態(tài)寫入內(nèi)存中對(duì)應(yīng)之位置Xn。
步驟二“程式執(zhí)行”：將階梯圖程式逐行取入CPU 中運(yùn)算，若程式執(zhí)行中需要輸入接點(diǎn)狀態(tài)，CPU直接自內(nèi)存中查詢?nèi)〕?。輸出線圈之運(yùn)算結(jié)果則存入內(nèi)存中對(duì)應(yīng)之位置，暫不反應(yīng)至輸出端Yn。
步驟三“輸出狀態(tài)更新”：將步驟二中之輸出狀態(tài)更新至PLC輸出部接點(diǎn)，并且重回步驟一。
此三步驟稱為PLC之掃描周期，而完成所需的時(shí)間稱為PLC 之反應(yīng)時(shí)間，PLC 輸入訊號(hào)之時(shí)間若小于此反應(yīng)時(shí)間，則有誤讀的可能性。每次程式執(zhí)行后與下程式執(zhí)行前，輸出與輸入狀態(tài)會(huì)被更新，因此稱此種運(yùn)作方式為輸出輸入端“程式結(jié)束再生”。
PLC的特點(diǎn)plc具有以下鮮明的特點(diǎn)。（1） 系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過程的PID回 路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動(dòng)化。（2） 使用方便，編程簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。（3） 能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。

三菱PLC:

FX系列（FX1S，FX1N，FX2N，FX3U,FX3G,FX1NC,FX2NC,FX3UC）

A系列、Q系列CPU、電源、輸入輸出單元及特殊功能模塊等,價(jià)格好，庫(kù)存大，品種全的優(yōu)勢(shì)。

FX3U系列三菱PLC:

第三代微型可編程控制器
● 內(nèi)置高達(dá)64K大容量的RAM存儲(chǔ)器
● 內(nèi)置業(yè)界水平的高速處理0.065μS/基本指令
● 控制規(guī)模:16~384(包括CC-LINK I/O)點(diǎn)
● 內(nèi)置獨(dú)立3軸100kHz定位功能(晶體管輸出型)
● 基本單元左側(cè)均可以連接功能強(qiáng)大簡(jiǎn)便易用的適配器

FX3U系列基本單元型號(hào):

FX3U-16MR/ES-A  基本單元，內(nèi)置8入/8出（繼電器），AC電源

FX3U-32MR/ES-A  基本單元，內(nèi)置16入/16出（繼電器），AC電源

FX3U-48MR/ES-A  基本單元，內(nèi)置24入/24出（繼電器），AC電源

FX3U-64MR/ES-A  基本單元，內(nèi)置32入/32出（繼電器），AC電源

FX3U-80MR/ES-A  基本單元，內(nèi)置40入/40出（繼電器），AC電源

FX3U-128MR/ES-A 基本單元，內(nèi)置64入/64出（繼電器），AC電源

FX3U-16MT/ES-A  基本單元，內(nèi)置8入/8出（晶體管漏型），AC電源

FX3U-32MT/ES-A  基本單元，內(nèi)置16入/16出（晶體管漏型），AC電源

FX3U-48MT/ES-A  基本單元，內(nèi)置24入/24出（晶體管漏型），AC電源

FX3U-64MT/ES-A  基本單元，內(nèi)置32入/32出（晶體管漏型），AC電源

FX3U-80MT/ES-A  基本單元，內(nèi)置40入/40出（晶體管漏型），AC電源

FX3U-128MT/ES-A 基本單元，內(nèi)置64入/64出（晶體管漏型），AC電源

FX3U-16MR/DS    基本單元，內(nèi)置8入/8出（繼電器），DC電源

FX3U-32MR/DS    基本單元，內(nèi)置16入/16出（繼電器），DC電源

FX3U-48MR/DS    基本單元，內(nèi)置24入/24出（繼電器），DC電源

FX3U-64MR/DS    基本單元，內(nèi)置32入/32出（繼電器），DC電源

FX3U-80MR/DS    基本單元，內(nèi)置40入/40出（繼電器），DC電源

FX3U-16MT-DS    基本單元，內(nèi)置8入/8出（晶體管漏型），DC電源

FX3U-32MT/DS    基本單元，內(nèi)置16入/16出（晶體管漏型），DC電源

FX3U-48MT/DS    基本單元，內(nèi)置24入/24出（晶體管漏型），DC電源

FX3U-64MT/DS    基本單元，內(nèi)置32入/32出（晶體管漏型），DC電源

FX3U-80MT/DS    基本單元，內(nèi)置40入/40出（晶體管漏型），DC電源

FX3U-16MT/DSS   基本單元，內(nèi)置8入/8出（晶體管源型），DC電源

FX3U-32MT/DSS   基本單元，內(nèi)置16入/16出（晶體管源型），DC電源

FX3U-48MT/DSS   基本單元，內(nèi)置24入/24出（晶體管源型），DC電源

FX3U-64MT/DSS   基本單元，內(nèi)置32入/32出（晶體管源型），DC電源

FX3U-80MT/DSS   基本單元，內(nèi)置40入/40出（晶體管源型），DC電源

FX3U-16MT/ESS   基本單元，內(nèi)置8入/8出（晶體管源型），AC電源

FX3U-32MT/ESS   基本單元，內(nèi)置16入/16出（晶體管源型），AC電源

FX3U-48MT/ESS   基本單元，內(nèi)置24入/24出（晶體管源型），AC電源

FX3U-64MT/ESS   基本單元，內(nèi)置32入/32出（晶體管源型），AC電源

FX3U-80MT/ESS   基本單元，內(nèi)置40入/40出（晶體管源型），AC電源

FX3U-128MT/ESS  基本單元，內(nèi)置64入/64出（晶體管源型），AC電源