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時間：2023-05-17

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PLC循環(huán)掃描工作及中斷處理過程

當PLC處于正常運行時，它將不斷重復圖2-10中的掃描過程，不斷循環(huán)掃描地工作下去。為方便進一步分析上述掃描過程，暫不考慮遠程I/O特殊模塊和其他通信服務，這樣掃描工作過程就只剩下輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新3個階段，并用圖2-11表示。

(1)輸入采樣階段PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有輸入端子，并將各輸入狀態(tài)存入內(nèi)存中各對應的輸入映像寄存器中。此時，輸入映像寄存器被刷新。接著，進入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，輸入映像寄存器與外界隔離，無論輸入信號如何變化，其內(nèi)容保持不變，直到下一個掃描周期的輸入采樣階段，才重新寫入輸入端的新內(nèi)容。

(2)程序執(zhí)行階段根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，PLC按先左后右、先上后下的順序逐句掃描，但遇到程序跳轉指令，則根據(jù)跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。

當指令中涉及I/O狀態(tài)時，PLC就從輸入映像寄存器中“讀入”上一階段采入的對應輸入端子狀態(tài)，從元件映像寄存器“讀入”對應元件(軟繼電器)的當前狀態(tài)。然后，進行相應的運算，運算結果再存入元件映像寄存器中。對元件映像寄存器來說，每一個元件(軟繼電器)的狀態(tài)會隨著程序執(zhí)行過程而變化。

(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)在輸出刷新階段轉存到輸出鎖存器中，通過一定方式輸出，驅動外部負載。

PLC的中斷處理

綜上所述，外部信號的輸入總是通過PLC掃描由“輸入傳送”來完成，這就不可避免地帶來了“邏輯滯后”。PLC能不能像計算機那樣采用中斷輸入的方法，即當有中斷申請信號輸入后，系統(tǒng)會中斷正在執(zhí)行的程序而轉去執(zhí)行相關的中斷子程序；系統(tǒng)若有多個中斷源時，它們之間按重要性是否有一個先后順序的排隊；系統(tǒng)能否由程序設定允許中斷或禁止中斷等。PLC關于中斷的概念及處理思路與一般計算機系統(tǒng)基本是一樣的，但也有特殊之處。

1)中斷響應問題

一般計算機系統(tǒng)的CPU，在執(zhí)行每一條指令結束時去查詢有無中斷申請。而PLC對中斷的響應則是在相關的程序塊結束后查詢有無中斷申請和在執(zhí)行用戶程序時查詢有無中斷申請，如有中斷申請，則轉入執(zhí)行中斷服務程序。如果用戶程序以塊式結構組成，則在每塊結束或實行塊調用時處理中斷。

2)中斷源先后順序及中斷嵌套問題

在PLC中，中斷源的信息是通過輸入點而進入系統(tǒng)的，PLC掃描輸入點是按輸入點編號的先后順序進行的，因此，中斷源的先后順序只要按輸入點編號的順序排列即可。系統(tǒng)接到中斷申請后，順序掃描中斷源，它可能只有一個中斷源申請中斷，也可能同時有多個中斷源申請中斷。系統(tǒng)在掃描中斷源的過程中，就在存儲器的一個特定區(qū)建立起“中斷處理表”，按順序存放中斷信息，中斷源被掃描過后，中斷處理表亦已建立完畢，系統(tǒng)就按該表順序先后轉至相應的中斷子程序入口地址去工作。

必須說明的是，多中斷源可以有**順序，但無嵌套關系。即中斷程序執(zhí)行中，若有新的中斷發(fā)生，不論新中斷的**順序如何，都要等執(zhí)行中的中斷處理結束后，再進行新的中斷處理。因此，在PLC系統(tǒng)工作中，當轉入下一中斷服務子程序時，并不自動關閉中斷，所以，也沒有必要去開啟中斷。

3)中斷服務程序執(zhí)行信息輸出問題

PLC按巡回掃描方式工作，正常的I/O在掃描周期的一定階段進行，這給外設希望及時響應帶來了困難。采用中斷輸入，解決了對輸入信號的高速響應。當中斷申請被響應，在執(zhí)行中斷子程序后有關信息應當盡早送到相關外設，而不希望等到掃描周期的輸出傳送階段，就是說對部分信息的I/O要與系統(tǒng)CPU的周期掃描脫離，可利用專門的硬件模塊(如快速響應I/O模塊)或通過軟件利用專門指令使某些I/O立即執(zhí)行來解決。

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