PLC中輸出滯后輸入現象研究

　　摘 要：可編程控制器(PLC)是一種新型的通用自動控制裝置，具有功能強、使用靈活、可靠性高、環境適應性好、編程簡單等優點，但其缺點是：工作速度較計算機慢，輸出對輸入的響應有滯后現象；使用中、高檔PLC，要求使用者具有相當的計算機知識。因此，在設計PLC控制系統時，分析和研究PLC輸入／輸出響應的滯后原因非常重要。
　　關鍵詞：PLC；輸入／輸出響應；滯后；梯形圖
　　
　　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。

　　在圖（a）中，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。在圖（b）中，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。

　　在圖（a）中，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。在圖（b）中，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。