PLC逻辑控制系统循环扫描时间设计

《PLC逻辑控制系统循环扫描时间设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、PLC逻辑控制系统循环扫描时间的设计邱公伟　巫淑萍摘　要　给出了设计PLC逻辑控制系统循环扫描时间的4个限制条件。满足这些条件可保证逻辑等价性，防止信号丢失，从而避免表面正确的梯形图内含的危险及隐患，减少I／O响应时间，提高控制精度，保证计时器的正常工作。关键词：循环扫描时间　逻辑等价性　I／O响应时间　时基限制条件TheDesignoftheCyclingScanningTimeforPLCLogicalControlSystemAbstract　FourlimitsinDesignofthecyclingscanningti

2、meofPLClogiccontrolsystemaregiven．Basedontheseconditionsthelogicequivalencecanbeensuredandthesignalwillnotbelost．Thustheinherentdangerousandhiddenperilmayberemovedfromthecorrectlookingladderlogic，theI／Oresponsewillbefaster，thecontrolaccuracywillbeenhancedandthetimerw

3、illoperateproperly．Key　words：Cyclingscanningtime　Logicequivalence　I／Oresponsetime　Timebaselimitcondition0　引言　　可编程序控制器（简称PLC）采用循环扫描方式工作，每个扫描周期都按顺序把每项任务处理一次，并集中进行I／O处理。这种工作方式至少带来两个好处：其一是每项任务在每个扫描周期中均可获得一次服务，从而保证每项任务都具有一定的实时性；其二是这种工作方式本身具有较好的抗干扰能力。在一个扫描周期中，I／O处理仅占较少一部分时

4、间，这就意味着大部分时间的干扰信号是不会被采集进PLC的，而且PLC的循环扫描时间一般在数十到一百多ms之间，扫描速度非常快，即使采入了干扰信号，由于外部执行器惯性较大，来不及动作，在下个扫描周期内就会将其纠正。　　循环扫描方式会带来好处，也会带来问题，因此，在设计循环扫描时间时必须满足一些限制条件，否则表面上正确的梯形图其实内含着隐患与危险，在条件具备时就会产生误动作，造成事故。国内某些企业的引进设备上就曾发生过这类故障。1　逻辑等价性与循环扫描时间　　PLC逻辑控制系统与继电器控制系统的重要区别在于它们采用的工作方式不同。继

5、电器控制系统按并行方式工作，各支路同时执行，只要形成通路，就可能有好几个电器同时动作。PLC则按循环扫描方式工作，每次扫描一条指令，这是一种串行方式。从继电器控制到PLC控制这种工作方式的改变会影响梯形图逻辑功能的发挥吗或者说它们二者在逻辑功能上能做到等价吗一般而言，梯形图经过一个周期扫描，在逻辑上未必与原有的继电器电路图一样。但是，只要使状态转变的条件维持一段时间不变，那么，经过有限个扫描周期之后，两者在逻辑上会是等价的。然而，若在此期间，状态转换的条件发生变化，那么两者就达不到逻辑等价了。　　图1示意性地说明了逻辑等价性问题

6、。其中，图1a为继电器电路图，若按动QA按钮，X、Y、Z三个线圈均得电。图1b为其对应的梯形图，按下QA（相当于X400闭合），如果仅扫描一周，只有一个线圈得电，显然，这时图1a与图1b在逻辑上是不等价。只有经过三个扫描周期，图1b的三个线圈才会全部得电，这时，图1b才与图1a在逻辑上等价。如果在第三个扫描周期完成之前，松开QA按钮，那么图1b就不会与图1a等价了。　　　　　　图1　逻辑等价性说明　　串行方式运行的结果有时要经过n个周期的积累才会与并行执行的结果一样，这就造成在前n个扫描周期两者在逻辑上的不等价状况。只要状态转换

7、条件在这n个扫描周期维持不变那么经过n个周期后，两者就达到了逻辑等价；反之，若在逻辑上还没有进入等价之前，状态转换条件发生变化，必然会导致逻辑上不等价，致使所设计的梯形图发挥不出预定的逻辑功能，从而造成故障。为此，要保证逻辑等价性，应满足下列条件：tD＞n.t（1）式中：tD表示状态转换条件的保持时间；t为循环扫描时间；n为达到逻辑等价所需的最小周期数。　　tD通常决定于按钮、行程开关和传感继电器的动作时间，它作为设备常数处理。n值可以从梯形图上求得（另文讨论）。要保证逻辑等价性必须使式（1）成立，这有两个途径：设计循环扫描时间

8、及减少n值。　　梯形图是按顺序扫描的，若一个器件其触点所处的梯级在其线圈所在梯级之后，该触点称为“正序”；若其触点所处梯级在其线圈所在梯级之前，该触点称为“反序”。当该线圈控制条件改变时，正序触点在同一周期就起作用，而反序触点要到下一周期才起作用。反序的存在，正