當(dāng)PLC處于正常運(yùn)行時(shí)，它將不斷重復(fù)掃描過(guò)程。分析上述掃描過(guò)程，如果對(duì)遠(yuǎn)程I/O、特殊模塊和其他通訊服務(wù)暫不考慮，這樣掃描過(guò)程就只剩下“輸入采樣”、“程序執(zhí)行”和“輸出刷新”三個(gè)階段了。這三個(gè)階段是PLC工作過(guò)程的中心內(nèi)容，理解透PLC工作過(guò)程的這三個(gè)階段是學(xué)習(xí)好PLC的基礎(chǔ)。下面就對(duì)這三個(gè)階段進(jìn)行詳細(xì)的分析。

  (1) 輸入采樣階段

  PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有輸人端點(diǎn)，并將各輸入狀態(tài)存入相對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器中。此時(shí)，輸入映像寄存器被刷新。接著，進(jìn)入程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，在此階段輸入映像寄存器與外界隔離，無(wú)論輸入情況如何變化，其內(nèi)容保持不變，直到下一個(gè)掃描周期的輸人采樣階段，才重新寫(xiě)入輸入端的新內(nèi)容。所以一般來(lái)說(shuō)，輸人信號(hào)的寬度要大于一個(gè)掃描周期，否則很可能造成信號(hào)的丟失。

  由此可見(jiàn)，輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)完全取決于輸入端子上各輸入點(diǎn)在上一刷新期間的接通和斷開(kāi)狀態(tài)。

  (2) 程序執(zhí)行階段

  根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，一般來(lái)說(shuō)，PLC按從左到右、從上到下的步驟順序執(zhí)行程序。當(dāng)指令中涉及輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，PLC就從輸入映像寄存器中“讀入”采集到的對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從元件映像寄存器“讀入”對(duì)應(yīng)元件(“軟繼電器”)的當(dāng)前狀態(tài)。然后，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入元件映像寄存器中。對(duì)元件映像寄存器來(lái)說(shuō)，每一個(gè)元件(“軟繼電器”)的狀態(tài)會(huì)隨著程序執(zhí)行過(guò)程而變化。

  (3) 輸出刷新階段

  在所有指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)(接通／斷開(kāi))在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過(guò)輸出端子和外部電源，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。

 由此可見(jiàn)，輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)取決于輸出指令的執(zhí)行結(jié)果，輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決定，而輸出端子的接通和斷開(kāi)狀態(tài)，完全由輸出鎖存器決定。

 順序功能圖，亦稱(chēng)功能流程圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，是一種圖形化的功能性說(shuō)明語(yǔ)言，專(zhuān)用于描述工業(yè)順序控制程序，也是IEC61131-3的標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言。使用它可以對(duì)具有并發(fā)、選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程，一些高檔的PLC提供了用于SFC編程的指令，但一些低檔的PLC并不支持SFC編程語(yǔ)言。順序功能圖示例如圖1所示。

順序功能圖主要由“狀態(tài)”和“轉(zhuǎn)移”等基本元素組成。通過(guò)這些基本元素的不同組合，可以表達(dá)各種各樣的復(fù)雜順序控制邏輯，控制規(guī)律的表達(dá)簡(jiǎn)潔明了。

 狀態(tài)有時(shí)也稱(chēng)步，是系統(tǒng)一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的階段，在這階段內(nèi)系統(tǒng)的參量保持不變。系統(tǒng)的參量一旦發(fā)生變化，則認(rèn)為系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到了一個(gè)新的狀態(tài)。狀態(tài)包括初始狀態(tài)和工作狀態(tài)，一個(gè)系統(tǒng)至少要有一個(gè)初始狀態(tài)，初始狀態(tài)用雙線矩形框表示，工作狀態(tài)用矩形框表示，工作狀態(tài)一般都有相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。每個(gè)狀態(tài)都有一個(gè)編號(hào)，通常用PLC內(nèi)部的狀態(tài)元件來(lái)保存狀態(tài)。

當(dāng)系統(tǒng)的參量發(fā)生變化到了一個(gè)新的狀態(tài)，則認(rèn)為系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生了轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移由連接兩個(gè)狀態(tài)之間的有向線段和垂直于此線段的短橫線段組成，短橫線段表示發(fā)生轉(zhuǎn)移的條件。