第3章

S7-1200程序設計基礎

PLC的工作原理與用戶程序結構

PLC的工作過程

主講人：鄧春蘭安徽交通職業技術學院PLC的工作原理與用戶程序結構3.PLC工作過程22

PLC的操作系統使PLC具有基本的智能，能夠完成PLC設計者規定的各種工作。用戶程序由用戶設計，它使PLC能完成用戶要求的特定功能。

134PLC工作過程CPU的工作模式工作模式的切換冷啟動與暖啟動52操作系統與用戶程序RUN模式CPU的操作（1）操作系統與用戶程序PLC的工作原理與用戶程序結構33（2）CPU的工作模式

CPU有3種工作模式：RUN、STOP與STARTUP。可以用編程軟件改變CPU的工作模式。CPU內部的存儲器中的過程映像輸入區和過程映像輸出區，用于存放輸入信號和輸出信號的狀態。在啟動階段A~F，復位過程映像輸入區，初始化輸出區，執行啟動OB，將非保持性M存儲器和數據塊初始化為其初始值，并啟用組態的循環中斷事件和時鐘事件，將外設輸入狀態復制到過程映像輸入區，過程映像輸出區（Q區）的值寫到外設輸出。將中斷事件保存到隊列，以便在RUN模式進行處理。RUN模式CPU反復地分階段處理各種不同的任務。階段①將過程映像輸出區的值寫到輸出模塊。階段②將輸入模塊處的輸入傳送到過程映像輸入區。階段③執行一個或多個程序循環OB，首先執行主程序OB1。階段④處理通信請求和進行自診斷。圖2啟動與過程示意圖PLC的工作原理與用戶程序結構44（3）工作模式的切換

只能用STEP7在線工具中的CPU操作員面板，或工具欄上的按鈕，來切換STOP或RUN工作模式。可以在用戶程序中用STP指令使CPU進入STOP模式。（4）冷啟動與暖啟動

下載了用戶程序的塊和硬件組態后，下一次切換到RUN模式時，CPU執行冷啟動。冷啟動時復位輸入，初始化輸出；復位存儲器，即清除工作存儲器、非保持性存儲區和保持性存儲區，并將裝載存儲器的內容復制到工作存儲器。冷啟動后，在下一次下載之前的STOP到RUN模式的切換均為暖啟動。暖啟動時所有非保持的系統數據和用戶數據被初始化，不會清除保持性存儲區。可以用在線和診斷視圖的“MRES”按鈕來復位存儲器。PLC的工作原理與用戶程序結構55（5）RUN模式CPU的操作（1）寫外設輸出操作系統將過程映像輸出中的值寫到輸出模塊并鎖存起來。梯形圖中某輸出位的線圈“通電”時，對應的過程映像輸出位中的二進制數為1。信號經輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對應的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸點閉合，使外部負載通電工作。可以用指令立即改寫外設輸出點的值，同時將刷新過程映像輸出。（2）讀外設輸入

CPU讀取輸入模塊的輸入，并傳送到過程映像輸入區。外接的輸入電路閉合時，對應的過程映像輸入位中的二進制數為1，梯形圖中對應的輸入點的常開觸點接通，常閉觸點斷開。可以用指令立即讀取數字量或模擬量的外設輸入點的值，但是不會刷新過程映像輸入。（3）執行用戶程序

讀取輸入后，從第一條指令開始，逐條順序執行用戶程序中的指令，包括程序循環OB調用FC和FB的指令，直到最后一條指令。程序執行