動作原理

PLC の動作開始後の作業プロセスは、通常、入力サンプリング、ユーザー プログラム実行、出力リフレッシュの 3 つの段階に分かれます。上記の 3 つの段階を完了することをスキャン サイクルと呼びます。全動作期間中、PLC の CPU は上記の 3 つのステージを一定のスキャン速度で繰り返し実行します。

入力サンプリングを折りたたむ

入力サンプリング段階では、PLC はすべての入力状態とデータをスキャン方式で順次読み取り、I/O イメージ領域の対応するユニットに格納します。入力サンプリングが完了すると、ユーザープログラムの実行と出力リフレッシュフェーズに入ります。この 2 段階では、入力状態やデータが変化しても、I/O イメージ領域内の対応するユニットの状態やデータは変化しません。したがって、入力がパルス信号の場合、どのような場合でも入力を確実に読み取ることができるように、パルス信号の幅は 1 スキャン サイクルより大きくなければなりません。

ユーザープログラムの実行を折りたたむ

ユーザープログラムの実行フェーズでは、PLC は常にユーザープログラム (ラダー図) をトップダウンの順序でスキャンします。各ラダー図をスキャンする際は、必ずラダー図の左側の各接点で構成される制御回路を最初にスキャンし、左から右、上から下の順に接点で構成される制御回路に対して論理演算を行ってください。次に、論理演算の結果に基づいて、システム RAM 記憶領域内の論理コイルの対応するビット ステータスをリフレッシュします。または、I/O イメージ領域内の出力コイルの対応するビットの状態を更新します。または、ラダー図で指定された特殊機能命令を実行するかどうかを決定します。

つまり、ユーザー プログラムの実行中、I/O イメージ領域内の入力ポイントの状態とデータのみが変化しません。一方、I/O イメージ領域内の他の出力ポイントおよびソフトウェア デバイスの状態とデータは変化しません。またはシステム RAM ストレージ領域が変更される可能性があります。また、上に挙げたラダー図のプログラム実行結果は、これらのコイルやデータを使用した下図のラダー図に影響を与えます。逆に、下のラダー図では、リフレッシュされたロジック コイルのステータスまたはデータは、次のスキャン サイクルでその上のプログラムにのみ適用できます。

出力リフレッシュを折りたたむ

ユーザープログラムをスキャンした後、PLC は出力リフレッシュステージに入ります。この期間中、CPU は I/O イメージ領域の対応する状態とデータに従ってすべての出力ラッチ回路をリフレッシュし、出力回路を通じて対応する周辺デバイスを駆動します。この時点で、それが PLC の真の出力になります。

同じ数のラダー図でも、配置順が異なると実行結果が異なります。また、ユーザプログラムのスキャン結果とリレー制御装置のハードロジック並列動作の結果には差異があります。もちろん、スキャン サイクルが占める時間を実行全体で無視できる場合は、両者に違いはありません。