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，并將各輸入狀態存入內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，進入程序執行階段，在程序執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容。

(2)程序執行階段根據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，從元件映像寄存器“讀入”對應元件(軟繼電器)的當前狀態。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)的狀態會隨著程序執行過程而變化。

(3)輸出刷新階段在所有指令執行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(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，系統會中斷正在執行的程序而轉去執行相關的中斷子程序；系統若有多個中斷源時，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

一般計算機系統的CPU，在執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行用戶程序時查詢有無中斷申請，如有中斷申請，則轉入執行中斷服務程序。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。系統在掃描中斷源的過程中，就在存儲器的一個特定區建立起“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，多中斷源可以有優先順序，但無嵌套關系。即中斷程序執行中，若有新的中斷發生，不論新中斷的優先順序如何，都要等執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立即執行來解決。

哪些措施可以提高PLC系統的搞干擾性能
采用性能優良的電源，抑制電網引入的干擾
在PLC控制系統中，電源占有重要的地位。電網干擾串入PLC控制系統主要通過PLC系統的供電電源（如CPU 電源、I/O電源等）、變送器供電電源和與PLC系統具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進入的?，F在，對于PLC系統供電的電源，一般都采用隔離性能較好電源，而對于變送器供電的電源和PLC系統有直接電氣連接的儀表的供電電源，并沒受到足夠的重視，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數大，抑制干擾能力差，經電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。所以，對于變送器和共用信號儀表供電應選擇分布電容小、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術）的配電器，以減少PLC系統的干擾。
此外，位**電網饋點不中斷，可采用在線式不間斷供電電源（UPS）供電，提高供電的性。并且UPS還具有較強的干擾隔離性能，是一種PLC控制系統的理想電源。
2、電纜選擇的敖設
為了減少動力電纜電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜。筆者在某工程中，采用了銅帶鎧裝屏蔽電力電纜，從而降低了動力線生產的電磁干擾，該工程投產后取得了滿意的效果。
不同類型的信號分別由不同電纜傳輸，信號電纜應按傳輸信號種類分層敖設，嚴禁用同一電纜的不同導線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠行敖設，以減少電磁干擾。
3、 硬件濾波及軟件抗如果措施
由于電磁干擾的復雜性，要根本迎接干擾影響是不可能的，因此在PLC控制系統的軟件設計和組態時，還應在軟件方面進行抗干擾處理，進一步提高系統的可靠性。常用的一些措施：數字濾波和工頻整形采樣，可有效周期性干擾；定時校正參考點電位，并采用動態零點，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術，設計相應的軟件標志位；采用間接跳轉，設置軟件陷阱等提高軟件結構可靠性。
信號在接入計算機前，在信號線與地間并接電容，以減少共模干擾；在信號兩間加裝濾波器可減少差模干擾。
對干較低信噪比的模擬量信號．常因現場瞬時干擾而產生較動，若僅用瞬時采樣植進行控制計算會產生較大誤差，為此可采用數字濾波方法。

      PLC的基本工作方式是順序執行用戶程序，每一時鐘周期執行一條指令。對用戶程序的執行一般有循環掃描和定時掃描兩種，掃描過程分為三個階段，即輸入采樣階段、程序執行階段和輸出刷新階段，如圖1所示。

（1）輸入采樣階段。PLC在輸入采樣階段以掃描方式順序讀人所有輸入端子的狀態，存人輸人寄存器，接著轉入程序執行階段。

（2）程序執行階段。PLC在程序執行階段中順序對每條指令進行掃描。先從輸人寄存器讀人所有輸入端子的狀態。

（3）輸出刷新階段。所有指令執行完畢后，將輸出寄存器中所有的輸出狀態送到輸出電路，成為PLC的實際輸出。

PLC執行完上述的三個階段稱為一個掃描周期。

6ES72111BE400XB0	CPU 1211C   AC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES72111AE400XB0	CPU 1211C   DC/DC/DC,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES72111HE400XB0	CPU 1211C   DC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES72121BE400XB0	CPU 1212C   AC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES72121AE400XB0	CPU 1212C   DC/DC/DC,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES72121HE400XB0	CPU 1212C   DC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES72141BG400XB0	CPU 1214C   AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES72141AG400XB0	CPU 1214C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES72141HG400XB0	CPU 1214C   DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES72151BG400XB0	CPU 1215C   AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES72151AG400XB0	CPU 1215C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES72151HG400XB0	CPU 1215C   DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES72171AG400XB0	CPU 1217C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO

 1．向高速度、大容量方向發展

 為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有好的響應速度和大的存儲容量。目前，有的PLC的掃描速度可達0.1ms/k步左右。PLC的掃描速度已成為很重要的一個性能指標。

 在存儲容量方面，有的PLC高可達幾十兆字節。為了擴大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。

    2．向大型、小型兩個方向發展

 當前中小型PLC比較多，為了適應市場的多種需要，今后PLC要向多品種方向發展，特別是向大型和小型兩個方向發展?，F已有I/O點數達14336點的大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲器，功能強。

 小型PLC由整體結構向小型模塊化結構發展，使配置加靈活，為了市場需要已開發了各種簡易、經濟的小型微型PLC，小配置的I/O點數為8～16點，以適應單機及小型自動控制的需要，如三菱公司α系列PLC。

    3．PLC大力開發智能模塊，加強聯網通信能力

 為滿足各種自動化控制系統的要求，近年來不斷開發出許多功能模塊，如高速計數模塊、溫度控制模塊、遠程I/O模塊、通信和人機接口模塊等。這些帶CPU和存儲器的智能I/O模塊，既擴展了PLC功能，又使用靈活方便，擴大了PLC應用范圍。

加強PLC聯網通信的能力，是PLC技術進步的潮流。PLC的聯網通信有兩類：一類是PLC之間聯網通信，各PLC生產廠家都有自己的專有聯網手段；另一類是PLC與計算機之間的聯網通信，一般PLC都有專用通信模塊與計算機通信。為了加強聯網通信能力，PLC生產廠家之間也在協商制訂通用的通信標準，以構成大的網絡系統，PLC已成為集散控制系統（DCS）不可缺少的重要組成部分。

     4．增強外部故障的檢測與處理能力

     根據統計資料表明：在PLC控制系統的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設備占45%，輸出設備占30%，線路占5%。**項共20%故障屬于PLC的內部故障，它可通過PLC本身的軟、硬件實現檢測、處理；而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。因此，PLC生產廠家都致力于研制、發展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高系統的可靠性。

    5．編程語言多樣化

  在PLC系統結構不斷發展的同時，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數PLC使用的梯形圖語言外，為了適應各種控制要求，出現了面向順序控制的步進編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機兼容的高級語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補與發展是PLC進步的一種趨勢。