PLC-kennisoverzicht: essentiële lectuur voor elektrotechnici!

PLC-kennisoverzicht: essentiële lectuur voor elektrotechnici!

I. Definitie en classificatie van PLC's

PLC, of Programmable Logic Controller, is een nieuwe generatie universele industriële besturingsapparaten. Het is gebaseerd op microprocessors en integreert computertechnologie, automatische besturingstechnologie en communicatietechnologie. PLC's zijn ontworpen voor industriële omgevingen en beschikken over eenvoudig te begrijpen programmering met behulp van een "natuurlijke taal" gericht op besturingsprocessen en gebruikers. Ze worden gekenmerkt door eenvoud, bedieningsgemak en hoge betrouwbaarheid.

PLC's zijn voortgekomen uit de sequentiële relaisbesturing en zijn gecentreerd rond microprocessors en dienen als veelzijdige automatische besturingsapparaten. Laten we dieper ingaan op de details:

1. Definitie

Een PLC is een digitaal elektronisch systeem ontworpen voor industriële toepassingen. Het maakt gebruik van een programmeerbaar geheugen om instructies op te slaan voor bewerkingen zoals logische berekeningen, sequentiële controle, timing, tellen en rekenen. Door te communiceren met digitale en analoge in- en uitgangen besturen PLC's verschillende mechanische apparatuur en productieprocessen. Zowel PLC's als hun randapparatuur zijn ontworpen om naadloos te integreren met industriële besturingssystemen en om functionele uitbreiding te vergemakkelijken.

2. Classificatie

PLC-producten zijn er in een grote verscheidenheid met verschillende specificaties en prestatiemogelijkheden. Ze worden grofweg geclassificeerd op basis van structurele vorm, functionele verschillen en het aantal I/O-punten.

2.1 Classificatie naar structurele vorm

PLC's kunnen worden onderverdeeld in integrale en modulaire typen op basis van hun structurele vorm.

(1) Integrale PLC

Integrale PLC's huisvesten componenten zoals de voeding, CPU en I/O-interfaces in één enkele kast. Ze staan ​​bekend om hun compacte structuur, kleine formaat en betaalbaarheid. Kleine PLC's nemen doorgaans deze integrale structuur over. Een integrale PLC bestaat uit een basisunit (ook wel hoofdunit genoemd) met verschillende I/O-punten en een uitbreidingsunit. De basiseenheid bevat de CPU, I/O-interfaces, een uitbreidingspoort voor aansluiting op I/O-uitbreidingseenheden en interfaces voor aansluiting op een programmeur of EPROM-schrijver. De uitbreidingseenheid daarentegen bevat alleen I/O- en voedingscomponenten, zonder CPU. De basisunit en uitbreidingsunit worden doorgaans via een vlakkabel met elkaar verbonden. Integrale PLC's kunnen ook worden uitgerust met speciale functie-eenheden, zoals analoge eenheden en positiecontrole-eenheden, om hun mogelijkheden uit te breiden.

(2) Modulaire PLC

Modulaire PLC's beschikken over afzonderlijke modules voor elk onderdeel, zoals CPU-modules, I/O-modules, voedingsmodules (soms geïntegreerd in de CPU-module) en verschillende functiemodules. Deze modules worden op een raamwerk of backplane gemonteerd. Het voordeel van modulaire PLC's ligt in hun flexibele configuratie, waardoor indien nodig verschillende systeemschalen kunnen worden geselecteerd. Bovendien zijn ze eenvoudig te monteren, uit te breiden en te onderhouden. Middelgrote en grote PLC's hebben doorgaans een modulaire structuur.

Bovendien combineren sommige PLC's de kenmerken van zowel integrale als modulaire typen, waardoor ze een zogenaamde gestapelde PLC vormen. In gestapelde PLC's zijn componenten zoals de CPU, voeding en I/O-interfaces onafhankelijke modules die via kabels zijn verbonden en laag voor laag kunnen worden gestapeld. Dit ontwerp biedt niet alleen een flexibele systeemconfiguratie, maar maakt ook een compact formaat mogelijk.

2.2 Classificatie naar functie

Op basis van hun functionele mogelijkheden kunnen PLC's worden onderverdeeld in drie categorieën: low-end, mid-range en high-end.

(1) Low-end PLC

Low-end PLC's beschikken over basisfuncties zoals logische bewerkingen, timing, tellen, schakelen, zelfdiagnose en monitoring. Ze kunnen ook een beperkte hoeveelheid analoge invoer/uitvoer, rekenkundige bewerkingen, gegevensoverdracht en -vergelijking, en communicatiefuncties omvatten. Deze PLC's worden voornamelijk gebruikt voor besturingssystemen voor één machine, waarbij logische besturing, sequentiële besturing of een kleine hoeveelheid analoge besturing betrokken zijn.

(2) PLC uit het middensegment

Naast de functies van low-end PLC's bieden PLC's uit het middensegment krachtigere mogelijkheden op het gebied van analoge invoer/uitvoer, rekenkundige bewerkingen, gegevensoverdracht en -vergelijking, nummersysteemconversie, I/O op afstand, subroutines en communicatienetwerken. Sommige zijn ook voorzien van interrupt- en PID-regelfuncties, waardoor ze geschikt zijn voor complexe besturingssystemen.

(3) Hoogwaardige PLC

Hoogwaardige PLC's omvatten, naast de mogelijkheden van PLC's uit het middensegment, geavanceerde functies zoals rekenkundige bewerkingen met teken, matrixberekeningen, bitlogische bewerkingen, wortelberekeningen en andere bewerkingen met speciale functies. Ze beschikken ook over mogelijkheden voor het maken van tafels en het overbrengen van tafels. Hoogwaardige PLC's beschikken over verbeterde communicatie- en netwerkfunctionaliteiten, waardoor grootschalige procescontrole of de vorming van gedistribueerde netwerkbesturingssystemen mogelijk wordt, waardoor fabrieksautomatisering wordt bereikt.

2.3 Classificatie op basis van I/O-punten

Afhankelijk van het aantal I/O-punten kunnen PLC's worden ingedeeld in kleine, middelgrote en grote categorieën.

(1) Kleine PLC

Kleine PLC's hebben minder dan 256 I/O-punten, beschikken over één CPU en maken gebruik van 8-bits of 16-bits processors. Hun gebruikersgeheugencapaciteit is doorgaans minder dan 4 KB.

(2) Middelgrote PLC

Middelgrote PLC's hebben tussen de 256 en 2048 I/O-punten, maken gebruik van dubbele CPU's en hebben een gebruikersgeheugencapaciteit van 2 KB tot 8 KB.

(3) Grote PLC

Grote PLC's beschikken over meer dan 2048 I/O-punten, maken gebruik van meerdere CPU's en zijn uitgerust met 16-bits of 32-bits processors. Hun gebruikersgeheugencapaciteit varieert van 8 KB tot 16 KB.

Wereldwijd kunnen PLC-producten worden onderverdeeld in drie belangrijke regionale typen: Amerikaans, Europees en Japans. Amerikaanse en Europese PLC-technologieën werden onafhankelijk van elkaar ontwikkeld, wat resulteerde in duidelijke verschillen tussen hun producten. De Japanse PLC-technologie, geïntroduceerd vanuit de Verenigde Staten, erft bepaalde kenmerken van Amerikaanse PLC's, maar richt zich op kleine PLC's. Terwijl Amerikaanse en Europese PLC's bekend staan ​​om hun middelgrote en grote aanbod, staan ​​Japanse PLC's bekend om hun kleine tegenhangers.

II. Functies en toepassingsgebieden van PLC's

PLC's combineren de voordelen van relais-magneetschakelaarbesturing en de flexibiliteit van computers. Dit unieke ontwerp biedt talloze ongeëvenaarde functies in vergelijking met andere controllers.

1. Functies van PLC's

Als universeel industrieel automatisch besturingsapparaat, gecentreerd rond microprocessors en met integratie van computertechnologie, automatische besturingstechnologie en communicatietechnologie, bieden PLC's een groot aantal voordelen. Deze omvatten hoge betrouwbaarheid, compact formaat, sterke functionaliteit, eenvoudig en flexibel programma-ontwerp, veelzijdigheid en eenvoudig onderhoud. Bijgevolg vinden PLC's uitgebreide toepassingen op gebieden als de metallurgie, energie, chemicaliën, transport en energieopwekking, en vormen ze een van de drie pijlers van moderne industriële besturing (naast robots en CAD/CAM). Op basis van de kenmerken van PLC's kunnen hun functionele vormen als volgt worden samengevat:

(1) Logische besturing schakelen

PLC's beschikken over robuuste logische rekenmogelijkheden, waardoor ze verschillende eenvoudige en complexe logische besturingen kunnen realiseren. Dit is het meest fundamentele en meest toegepaste domein van PLC's, ter vervanging van de traditionele relais-magneetschakelaarbesturing.

(2) Analoge besturing

PLC's zijn uitgerust met A/D- en D/A-conversiemodules. De A/D-module zet analoge grootheden uit het veld, zoals temperatuur, druk, flow en snelheid, om in digitale grootheden. Deze digitale grootheden worden vervolgens door de microprocessor binnen de PLC verwerkt (aangezien microprocessors alleen digitale grootheden kunnen verwerken) en vervolgens gebruikt voor besturing. Als alternatief zet de D/A-module digitale grootheden weer om in analoge grootheden om het bestuurde object te besturen, waardoor PLC's controle over analoge grootheden kunnen uitoefenen.

(3) Procesbeheersing

Moderne middelgrote en grote PLC's zijn doorgaans voorzien van PID-regelmodules, waardoor procesbesturing met gesloten lus mogelijk is. Wanneer een variabele tijdens het regelproces afwijkt, berekent de PLC met behulp van het PID-algoritme de juiste output, waardoor het productieproces wordt aangepast en de variabele op het setpoint wordt gehouden. Momenteel bevatten veel kleine PLC's ook PID-besturingsfunctionaliteit.

(4) Timing- en telcontrole

PLC's beschikken over sterke timing- en telmogelijkheden en kunnen tientallen, honderden of zelfs duizenden timers en tellers leveren. De timingduur en telwaarden kunnen willekeurig worden ingesteld door de gebruiker bij het schrijven van het gebruikersprogramma, of door operators ter plaatse via een programmeur. Dit maakt timing en telcontrole mogelijk. Als gebruikers hoogfrequente signalen moeten tellen, kunnen ze kiezen voor snelle telmodules.

(5) Sequentiële bediening

Bij industriële besturing kan sequentiële besturing worden bereikt via PLC-stapinstructies of schuifregisterprogrammering.

(6) Gegevensverwerking

Moderne PLC's zijn niet alleen in staat rekenkundige bewerkingen uit te voeren, gegevens over te dragen, te sorteren en tabellen op te zoeken, maar kunnen ook gegevens vergelijken, gegevensconversie, gegevenscommunicatie, gegevensweergave en afdrukken uitvoeren. Ze beschikken over robuuste gegevensverwerkingsmogelijkheden.

(7) Communicatie en netwerken

De meeste moderne PLC's bevatten communicatie- en netwerktechnologieën, met RS-232- of RS-485-interfaces voor I/O-besturing op afstand. Meerdere PLC's kunnen in een netwerk worden opgenomen en met elkaar communiceren. Signaalverwerkingseenheden van externe apparaten kunnen programma's en gegevens uitwisselen met een of meer programmeerbare controllers. Programma-overdracht, overdracht van gegevensbestanden, monitoring en diagnostiek kunnen worden bereikt via communicatie-interfaces of communicatieprocessors, die gebruik maken van standaard hardware-interfaces of eigen communicatieprotocollen om programma- en gegevensoverdracht te vergemakkelijken.

2. Toepassingsgebieden van PLC's

Momenteel worden PLC's zowel nationaal als internationaal op grote schaal gebruikt in verschillende industrieën, waaronder ijzer en staal, aardolie, chemicaliën, energie, bouwmaterialen, mechanische productie, auto's, licht textiel, transport, milieubescherming en cultureel amusement. Hun toepassingen kunnen grofweg als volgt worden gecategoriseerd:

(1) Logische besturing schakelen

Dit is het meest fundamentele en uitgebreid toegepaste domein van PLC's, dat traditionele relaiscircuits vervangt om logische en sequentiële besturing te bereiken. PLC's kunnen worden gebruikt voor besturing van één machine, maar ook voor groepsbesturing van meerdere machines en geautomatiseerde productielijnen, zoals spuitgietmachines, drukmachines, nietmachines, combinatiewerktuigmachines, slijpmachines, verpakkingsproductielijnen en assemblagelijnen voor galvaniseren.

(2) Analoge besturing

In industriële productieprocessen zijn talrijke continu variërende grootheden, zoals temperatuur, druk, stroom, vloeistofniveau en snelheid, analoge grootheden. Om PLC's in staat te stellen analoge grootheden te verwerken, moeten A/D- en D/A-conversies tussen analoge en digitale grootheden worden gerealiseerd. PLC-fabrikanten produceren bijbehorende A/D- en D/A-conversiemodules om analoge besturingstoepassingen voor PLC's te vergemakkelijken.

(3) Bewegingsbediening

PLCkan worden gebruikt voor roterende of lineaire bewegingsbesturing. Wat de configuratie van het besturingssysteem betreft, verbonden vroege toepassingen positiesensoren en actuatoren rechtstreeks met het schakelen van I/O-modules. Tegenwoordig worden over het algemeen gespecialiseerde motion control-modules gebruikt. Deze modules kunnen eenassige of meerassige positieregeling aansturen voor stappenmotoren of servomotoren. Bijna alle producten van grote PLC-fabrikanten over de hele wereld beschikken over bewegingsbesturingsmogelijkheden, die op grote schaal worden gebruikt in verschillende machines, werktuigmachines, robots, liften en andere toepassingen.

(4) Procesbeheersing

Procesbeheersing verwijst naar gesloten-lusregeling van analoge grootheden zoals temperatuur, druk en flow. Het heeft uitgebreide toepassingen op gebieden als de metallurgie, chemische technologie, warmtebehandeling en ketelregeling. Als industriële besturingscomputers kunnen PLC's worden geprogrammeerd met een verscheidenheid aan besturingsalgoritmen om gesloten-lusbesturing te realiseren. PID-regeling is een veelgebruikte regelmethode in regelsystemen met gesloten lus. Zowel middelgrote als grote PLC's zijn uitgerust met PID-modules, en momenteel beschikken ook veel kleine PLC's over deze functionele module. PID-verwerking omvat doorgaans het uitvoeren van een speciale PID-subroutine.

(5) Gegevensverwerking

Moderne PLC's zijn uitgerust met wiskundige bewerkingen (waaronder matrixberekening, functieberekening, logische bewerkingen), gegevensoverdracht, gegevensconversie, sorteren, opzoeken van tabellen en bitmanipulatiefuncties. Ze kunnen data-acquisitie, analyse en verwerking uitvoeren. Deze gegevens kunnen worden vergeleken met referentiewaarden die in het geheugen zijn opgeslagen om specifieke besturingsoperaties uit te voeren of via communicatiefuncties naar andere intelligente apparaten te worden verzonden. Ze kunnen ook worden afgedrukt en in tabelvorm worden weergegeven. Gegevensverwerking wordt doorgaans gebruikt in grootschalige controlesystemen, zoals onbemande flexibele productiesystemen, en in procescontrolesystemen, zoals die in de papierfabricage, de metallurgie en de voedingsindustrie.

(6) Communicatie en netwerken

PLC-communicatie omvat de communicatie tussen PLC's en tussen PLC's en andere intelligente apparaten. Met de ontwikkeling van computerbesturing zijn fabrieksautomatiseringsnetwerken snel vooruitgegaan. Alle PLC-fabrikanten leggen grote nadruk op de communicatiemogelijkheden van PLC's en hebben hun respectievelijke netwerksystemen geïntroduceerd. Recent geproduceerde PLC's zijn uitgerust met communicatie-interfaces, waardoor communicatie erg gemakkelijk wordt.

III. Basisstructuur en werkingsprincipe van PLC's

Als industriële besturingscomputer delen PLC's qua structuur overeenkomsten met gewone computers. Er ontstaan ​​echter verschillen als gevolg van verschillende gebruiksscenario's en doelstellingen.

1. Hardwarecomponenten van PLC's

Het basisstructuurdiagram van een PLC-host wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding: [Figuur]

In het diagram bestaat de PLC-host uit een CPU, geheugen (EPROM, RAM), invoer-/uitvoereenheden, perifere I/O-interfaces, communicatie-interfaces en een voeding. Bij integrale PLC's zijn al deze componenten in dezelfde kast ondergebracht. Bij modulaire PLC's wordt elke component afzonderlijk als module verpakt en worden de modules via een rack en kabels met elkaar verbonden. Alle onderdelen binnen de host zijn met elkaar verbonden via stroombussen, besturingsbussen, adresbussen en databussen. Afhankelijk van de vereisten van het eigenlijke besturingsobject worden verschillende externe apparaten geconfigureerd om verschillende PLC-besturingssystemen te vormen.

Veel voorkomende externe apparaten zijn programmeurs, printers en EPROM-schrijvers. PLC's kunnen ook worden uitgerust met communicatiemodules om te communiceren met machines op een hoger niveau en andere PLC's, waardoor een gedistribueerd besturingssysteem voor PLC's wordt gevormd.

Hieronder vindt u een inleiding tot elk onderdeel van de PLC en zijn rol, om gebruikers te helpen de besturingsprincipes en werkprocessen van PLC's beter te begrijpen.

(1) CPU

De CPU is het controlecentrum van de PLC. Onder controle van de CPU coördineert en werkt de PLC ordelijk om controle te krijgen over verschillende apparatuur ter plaatse. De CPU bestaat uit een microprocessor en een controller en kan logische en wiskundige bewerkingen uitvoeren en het werk van verschillende interne componenten van het besturingssysteem coördineren. De controller beheert de ordelijke werking van alle onderdelen van de microprocessor. De primaire functie is het lezen van instructies uit het geheugen en het uitvoeren ervan.

(2) Geheugen

PLC's zijn uitgerust met twee soorten geheugen: systeemgeheugen en gebruikersgeheugen. Systeemgeheugen slaat systeembeheerprogramma's op, waartoe gebruikers geen toegang hebben of deze kunnen wijzigen. Het gebruikersgeheugen slaat gecompileerde applicatieprogramma's en werkgegevensstatussen op. Het deel van het gebruikersgeheugen dat werkgegevensstatussen opslaat, wordt ook wel het gegevensopslaggebied genoemd. Het omvat invoer-/uitvoergegevensbeeldgebieden, gegevensgebieden met vooraf ingestelde en huidige waarden voor timers/tellers, en bufferzones voor het opslaan van tussenresultaten.

PLC-geheugen omvat voornamelijk de volgende typen:

Alleen-lezen geheugen (ROM)

Programmeerbaar alleen-lezen geheugen (PROM)

Wisbaar programmeerbaar alleen-lezen geheugen (EPROM)

Elektrisch wisbaar programmeerbaar alleen-lezen geheugen (EEPROM)

Random Access Memory (RAM)

(3) Ingangs-/uitgangsmodules (I/O).

① Schakelingangsmodule

Schakelinvoerapparaten omvatten verschillende schakelaars, knoppen, sensoren, enz. PLC-invoertypen kunnen DC, AC of beide zijn. De voeding voor het ingangscircuit kan extern worden geleverd, of in sommige gevallen intern door de PLC.

② Schakeluitgangsmodule

De uitgangsmodule zet de besturingssignalen op TTL-niveau die door de CPU worden afgegeven bij het uitvoeren van het gebruikersprogramma om in signalen die op de productielocatie nodig zijn om specifieke apparatuur aan te sturen, waardoor het uitvoeringsmechanisme wordt geactiveerd.

(4) Programmeur

De programmeur is een essentieel extern apparaat voor PLC's. Hiermee kunnen gebruikers programma's in het gebruikersprogrammageheugen van de PLC invoeren, programma's debuggen en de programma-uitvoering controleren. Programmatisch gezien kunnen programmeurs in drie typen worden onderverdeeld:

Handheld programmeur

Grafisch Programmeur

Algemeen computerprogrammeur

(5) Voeding

De voedingseenheid zet externe stroom (bijvoorbeeld 220V AC) om in interne werkspanning. De extern aangesloten voeding wordt omgezet in de werkspanning die nodig is voor de interne circuits van de PLC (bijvoorbeeld DC 5V, ±12V, 24V) via een speciale schakelende spanningsregelaar binnen de PLC. Het biedt ook een 24V DC-voeding voor externe invoerapparaten (bijvoorbeeld naderingsschakelaars) (alleen voor ingangspunten). De voeding voor het aansturen van PLC-belastingen wordt verzorgd door...

(6) Randapparatuurinterfaces

Perifere interfacecircuits verbinden draagbare programmeurs of andere grafische programmeurs en tekstdisplays en kunnen via de perifere interface een PLC-besturingsnetwerk vormen. PLC's kunnen verbinding maken met computers via een PC/PPI-kabel of MPI-kaart via een RS-485-interface, waardoor programmering, bewaking, netwerken en andere functies mogelijk zijn.

2. Softwarecomponenten van PLC's

PLC-software omvat systeemprogramma's en gebruikersprogramma's. Systeemprogramma's worden ontworpen en geschreven door PLC-fabrikanten en opgeslagen in het systeemgeheugen van de PLC. Gebruikers kunnen deze niet rechtstreeks lezen, schrijven of wijzigen. Systeemprogramma's omvatten doorgaans onder andere systeemdiagnostische programma's, invoerverwerkingsprogramma's, compilatieprogramma's, programma's voor informatieoverdracht en monitoringprogramma's.

User-programma's worden door gebruikers samengesteld met behulp van PLC-programmeertalen op basis van besturingsvereisten. Bij PLC-toepassingen is het meest kritische aspect het gebruik van PLC-programmeertalen om gebruikersprogramma's te schrijven om besturingsdoelstellingen te bereiken. Omdat PLC's specifiek zijn ontwikkeld voor industriële besturing, zijn hun voornaamste gebruikers elektrotechnici. Om tegemoet te komen aan hun traditionele gewoonten en leermogelijkheden, gebruiken PLC's voornamelijk speciale talen die eenvoudiger, begrijpelijker en intuïtiever zijn in vergelijking met computertalen.

Grafische instructiestructuur

Expliciete variabelen en constanten

Vereenvoudigde programmastructuur

Vereenvoudigd proces voor het genereren van applicatiesoftware

Verbeterde foutopsporingstools

3. Basiswerkprincipe van PLC's

Het PLC-scanproces is hoofdzakelijk verdeeld in drie fasen: invoerbemonstering, uitvoering van gebruikersprogramma's en uitvoervernieuwing. Zoals weergegeven in de afbeelding: [Figuur]

Ingangsbemonsteringsfase

Tijdens de ingangsbemonsteringsfase leest de PLC op een scannende manier achtereenvolgens alle ingangsstatussen en gegevens en slaat deze op in de overeenkomstige eenheden van het I/O-beeldgebied. Nadat de invoerbemonstering is voltooid, gaat het proces verder met de fasen voor het uitvoeren van het gebruikersprogramma en het vernieuwen van de uitvoer. In deze twee fasen zullen, zelfs als de invoerstatussen en gegevens veranderen, de statussen en gegevens in de corresponderende eenheden van het I/O-beeldgebied niet worden gewijzigd. Als de invoer een pulssignaal is, moet de pulsbreedte daarom groter zijn dan één scancyclus om ervoor te zorgen dat de invoer onder alle omstandigheden kan worden gelezen.

Uitvoeringsfase van het gebruikersprogramma

Tijdens de uitvoeringsfase van het gebruikersprogramma scant de PLC het gebruikersprogramma (ladderdiagram) altijd van boven naar beneden. Bij het scannen van elk ladderdiagram scant het eerst het besturingscircuit dat wordt gevormd door de contacten aan de linkerkant van het ladderdiagram. Logische bewerkingen worden uitgevoerd op het stuurcircuit in een volgorde van links naar rechts en van boven naar beneden. Vervolgens wordt, op basis van de resultaten van de logische bewerkingen, de status van de corresponderende bit in het systeem-RAM-opslaggebied voor de logische spoel vernieuwd, of wordt de status van de corresponderende bit in het I/O-beeldgebied voor de uitgangsspoel vernieuwd, of wordt bepaald of de speciale functie-instructies gespecificeerd door het ladderdiagram moeten worden uitgevoerd.

Dat wil zeggen dat tijdens de uitvoering van het gebruikersprogramma alleen de statussen en gegevens van de invoerpunten in het I/O-beeldgebied ongewijzigd blijven, terwijl de statussen en gegevens van andere uitvoerpunten en zachte apparaten in het I/O-beeldgebied of het systeem-RAM-opslaggebied kunnen veranderen. Ladderdiagrammen die hogerop zijn geplaatst, hebben invloed op de uitvoeringsresultaten van lagere ladderdiagrammen die naar deze spoelen of gegevens verwijzen. Omgekeerd zullen de vernieuwde statussen of gegevens van logische spoelen in lagere ladderdiagrammen alleen hogere ladderdiagrammen beïnvloeden in de volgende scancyclus.

Uitvoerverfrissende fase

Wanneer de scan van het gebruikersprogramma is voltooid, gaat de PLC naar de fase voor het vernieuwen van de uitvoer. Tijdens deze fase werkt de CPU alle output-latch-circuits bij volgens de statussen en gegevens in het I/O-beeldgebied en stuurt de overeenkomstige randapparatuur aan via de output-circuits. Dit markeert de werkelijke output van de PLC.

Het fenomeen van input-/outputvertraging

Uit het PLC-werkproces kunnen de volgende conclusies worden getrokken:

Programma's worden scannend uitgevoerd, wat resulteert in een inherente vertraging in de logische relatie tussen invoer- en uitvoersignalen. Hoe langer de scancyclus, hoe ernstiger de vertraging.

Naast de tijd die wordt in beslag genomen door de drie belangrijkste werkfasen (invoerbemonstering, uitvoering van gebruikersprogramma's en vernieuwen van uitvoer) omvat de scancyclus ook de tijd die wordt verbruikt door systeembeheerbewerkingen. De tijd die nodig is voor de uitvoering van het programma hangt samen met de programmalengte en de complexiteit van de instructiebewerkingen, terwijl andere factoren relatief constant blijven. Scancycli zijn doorgaans in de orde van milliseconden of microseconden.

Tijdens de nde scanuitvoering zijn de invoergegevens waarop wordt vertrouwd de bemonsterde waarde X die is verkregen tijdens de bemonsteringsfase van die scancyclus. De uitvoergegevens Y(n) zijn gebaseerd op zowel de uitvoerwaarde Y(n-1) van de vorige scan als de huidige uitvoerwaarde Yn. Het signaal dat naar de uitgangsterminal wordt gestuurd, vertegenwoordigt het eindresultaat Yn nadat alle berekeningen tijdens deze cyclus zijn uitgevoerd.

De input/output-responsvertraging houdt niet alleen verband met de scanmethode, maar ook met de indeling van het programmaontwerp.