PLC hoạt động như thế nào

Khi bộ điều khiển logic khả trình được đưa vào hoạt động, quá trình làm việc của nó thường được chia thành ba giai đoạn, cụ thể là lấy mẫu đầu vào, thực hiện chương trình của người dùng và làm mới đầu ra. Hoàn thành ba giai đoạn trên được gọi là một chu kỳ quét. Trong toàn bộ thời gian hoạt động, CPU của bộ điều khiển logic khả trình thực hiện lặp đi lặp lại ba giai đoạn trên với tốc độ quét nhất định.
Lấy mẫu đầu vào
Trong giai đoạn lấy mẫu đầu vào, bộ điều khiển logic lập trình đọc tất cả các trạng thái đầu vào và dữ liệu theo trình tự theo cách quét và lưu trữ chúng trong các đơn vị tương ứng trong vùng hình ảnh I/O. Sau khi lấy mẫu đầu vào hoàn tất, nó sẽ vào giai đoạn thực thi chương trình người dùng và làm mới đầu ra. Trong hai giai đoạn này, ngay cả khi trạng thái đầu vào và dữ liệu thay đổi, trạng thái và dữ liệu của các đơn vị tương ứng trong vùng hình ảnh I/O sẽ không thay đổi. Do đó, nếu đầu vào là tín hiệu xung, độ rộng của tín hiệu xung phải lớn hơn một chu kỳ quét để đảm bảo rằng đầu vào có thể được đọc trong mọi trường hợp.
Thực hiện chương trình người dùng
Trong giai đoạn thực hiện chương trình người dùng, bộ điều khiển logic lập trình luôn quét chương trình người dùng (sơ đồ bậc thang) theo trình tự từ trên xuống dưới. Khi quét từng sơ đồ bậc thang, mạch điều khiển bao gồm các tiếp điểm ở phía bên trái của sơ đồ bậc thang luôn được quét trước và mạch điều khiển bao gồm các tiếp điểm được vận hành logic theo thứ tự trái trước, phải sau, trên trước, dưới sau. Sau đó, theo kết quả của phép toán logic, trạng thái của bit tương ứng của cuộn logic trong vùng lưu trữ RAM hệ thống được làm mới; hoặc trạng thái của bit tương ứng của cuộn ra trong vùng ảnh I/O được làm mới; hoặc xác định có thực hiện lệnh chức năng đặc biệt do sơ đồ bậc thang chỉ định hay không.
Tức là trong quá trình thực thi chương trình của người dùng, chỉ có trạng thái và dữ liệu của điểm đầu vào trong vùng ảnh I/O sẽ không thay đổi, trong khi trạng thái và dữ liệu của các điểm đầu ra khác và các thiết bị mềm trong vùng ảnh I/O hoặc vùng lưu trữ RAM hệ thống có thể thay đổi, và kết quả thực thi chương trình của sơ đồ bậc thang được sắp xếp ở trên sẽ ảnh hưởng đến tất cả các sơ đồ bậc thang được sắp xếp bên dưới sử dụng các cuộn dây hoặc dữ liệu này; ngược lại, trạng thái hoặc dữ liệu của các cuộn dây logic được làm mới của sơ đồ bậc thang được sắp xếp bên dưới chỉ có thể có hiệu lực đối với chương trình được sắp xếp ở trên trong chu kỳ quét tiếp theo.
Nếu lệnh I/O tức thời được sử dụng trong quá trình thực hiện chương trình, điểm I/O có thể được truy cập trực tiếp. Nếu lệnh I/O được sử dụng, giá trị của thanh ghi hình ảnh quy trình đầu vào sẽ không được cập nhật. Chương trình trực tiếp lấy giá trị từ mô-đun I/O và thanh ghi hình ảnh quy trình đầu ra sẽ được cập nhật ngay lập tức, hơi khác so với đầu vào tức thời.
Làm mới đầu ra
Sau khi quét chương trình người dùng, bộ điều khiển logic lập trình sẽ vào giai đoạn làm mới đầu ra. Trong giai đoạn này, CPU sẽ làm mới tất cả các mạch chốt đầu ra theo trạng thái và dữ liệu tương ứng trong vùng hình ảnh I/O, sau đó điều khiển các thiết bị ngoại vi tương ứng thông qua mạch đầu ra. Lúc này, đây chính là đầu ra thực sự của bộ điều khiển logic lập trình.