plc扫描周期及计算单位

plc扫描周期及计算单位

一、plc扫描周期

plc在run工作模式时，执行一次图1-5所示的扫描操作所需的时间称为扫描周期，其典型值约为1～l00ms。

扫描周期与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行指令的速度有很大的关系。

当用户程序较长时，指令执行时间在扫描周期中占相当大的比例。

有的编程软件或编程器可以提供扫描周期韵当前值，有的还可以提供扫描周期的最大值和最小值。

二、什么是plc的扫描周期？

plc读取指令是串行读的，每次只读一条，速度大小取决于plc内部的时钟频率，读取一条指令所用的时间就是就是一个扫描周期。

程序从第一条指令开始，逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令，再开始下一次扫描；如此周而复始。整个工作过分为自诊断、通信服务、输入处理、程序执行这五个阶段。这5个阶段称之为扫描周期。

plc扫描周期是指plc从主程序第一行一直执行到最后一行后重回到第一行所需要的时间。

主要取决于程序的多少。如果程序中使用了比较多的条件跳转和子程序调用，那么这个时间是可变的。

三、如何理解plc的扫描周期

plc按照用户程序从左到右，从上到下，不断循环扫描的工作方式。这种工作方式是在系统程序的控制下顺序扫描各 输入点的状态，按用户程序进行运算处理，然后顺序向各输出点发出相应的控制信号。整个工作过程可分为输入采样、程序处理、输出刷新三个阶段。

在plc的实际工作过程中，每个扫描周期除了三个阶段外，还要进行自诊断、与外设（如编程器、上位计算机）通信等处理。

即一个扫描周期还应包含自诊断及与外设通信等时间。

一般同型号的plc，其自诊断所需的时间相同，如三菱FX2系列机自诊断时间均为0.96ms。

通信时间的长短与连接的外设多少有关系，如果没有连接外设，则通信时间为0。

输入采样与输出刷新时间取决于其i/o点数，而扫描用户程序所用的时间则与扫描速度及用户程序的长短有关。

对于基本逻辑指令组成的用户程序，二者的乘积即为扫描时间。

如果程序中包含特殊功能指令，则还必须根据用户手册查表计算执行这些特殊功能指令的时间。

四、plc的扫描速度一般指__的时间,其单位是__。

plc的扫描速度是从程序的第一步开始到程序的结束(END)算一个扫描周期，每种plc的扫描周期都不一样，单位是毫秒。在plc里扫描周期可以设置成固定值。

五、plc扫描周期的计算方法

在PLC的实际工作过程中，每个扫描周期除了输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段外，还要进行自诊断、与外设（如编程器、上位计算机）通信等处理。即一个扫描周期还应包含自诊断及与外设通信等时间。

一般同型号的PLC，其自诊断所需的时间相同，如三菱FX2系列机自诊断时间均为0.96ms。通信时间的长短与连接的外设多少有关系，如果没有连接外设，则通信时间为0。输入采样与输出刷新时间取决于其I/O点数，而扫描用户程序所用的时间则与扫描速度及用户程序的长短有关。对于基本逻辑指令组成的用户程序，二者的乘积即为扫描时间。如果程序中包含特殊功能指令，则还必须根据用户手册查表计算执行这些特殊功能指令的时间。

例子，三菱公司FX2 - 40M，配置开关量输入24点，开关量输出16点，用户程序为1000步，不包含特殊功能指令，plc运行时不连接上位计算机等外设。I/O的扫描速度为0. 03ms/（8点），用户程序的扫描速度为0.74μs/步，自诊断所需的时间为0.96ms，试计算一个扫描周期所需要的时间。

解扫描40点I/O所需要的时间为：
扫描1000步程序所需要的时间为：T2=0.74μs/步×1000步=0. 74ms
自诊断所需要的时间为：T3=0.96ms
因PLC运行时，不与外设通信，所以通信时间为；T4=0
这样一个扫描周期T为：
T= T1+T2 +T3+T4=0.15ms+0.74ms+0.96ms=1.85ms

上面给出的例题中假设用户程序中没有特殊功能指令，而在实际的控制程序设计中，稍微复杂一点的程序都包含特殊功能指令。

对于特殊功能指令，逻辑条件满足与否，执行时间不同，甚至差异较大，从而计算出的扫描周期也不一样。

由此看出准确地计算扫描周期的大小是比较困难的。为方便用户，近期的PLC大都采取了一些措施。

如在FX2系列PLC中，当PLC投入运行后，CPU将最大扫描周期、最小扫描周期和当前扫描周期的值分别存入D8012、D8011、D8010三个特殊数据寄存器中(计时单位1ms)，用户可以通过编程器查阅、监控扫描周期的大小及变化。

在fx2系列plc中，还提供一种以恒定的扫描周期扫描用户程序的运行方式：用户可将通过计算或实际测定的最大扫描周期再留一些余量，作为恒定扫描周期的值存放在特殊数据寄存器d8039中(计时单位1ms)；当特殊辅助继电器m8039线圈被接通时，plc按照d8039中存放的数据以恒定周期扫描用户程序。恒定扫描周期的值并非任意设定，它必须大于plc正常运行时可能出现的最大扫描周期值（即d8012存放的数值）。

因为plc采用扫描wdt，监视每次扫描是否超过规定时间（如果主机出现故障，扫描周期变长，就会发出报警信号），因此用户必须使wdt的设定值大于恒定扫描周期的值，否则cpu发出警戒计时报警信号。