本文介绍可编程序控制器（
PLC)内部映像寄存器状态的变化规律和特点，通过映像寄存器状态的临时掩藏这样一种数据处理方法，构成监控系统中执行机构的重复动作。并介绍了在工程中的应用实例。
一、概述
PLC在工业生产中得到了广泛的应用。在用PLC构成的监控系统中，如果巧妙地利用PLC内部映像寄存器状态变化的规律和特点，就更能发挥出PLC在监控系统中的独到优势，使系统更加完善。PLC应用于煤矿大型主排水泵、主通风机以及变电所二次接线监控系统中，均采用PLC映像寄存器工作循环过程中所形成的状态掩藏，实现中央复归重复动作，收到了很好的效果。现以日本三菱F1系列PLC为例，介绍PLC映像寄存器状态掩藏及其在工程中的应用。
二、PLC信息处理规则及映像寄存器状态的掩藏
1、PLC工作方式及信息处理规则
可编程序控制器工作方式一般为扫描工作方式，如图1所示。它分为3步进行，即输入处理、程序处理、输出处理，这种工作方式有其显著的特点：
图1 PLC扫描工作过程
（1）在程序处理前，PLC将所有输入端子的状态读入输入映像寄存器，此后在整个程序处理中与外界隔开，即使输入状态发生变化，输入映像寄存器的内容也不变化，直到下一扫描周期的输入处理阶段才读入这一变化。
（2）程序处理阶段程序是从头开始顺序执行的，在指令中涉及到输入输出状态时，PLC从输入映像寄存器中读取的是上一阶段采样输入端子的状态；从输出映像寄存器读取的是映像寄存器的当前状态。每次执行结果都写入有关的映像寄存器，因此，除输入元件外各元件的映像寄存器的内容随着程序的执行在不断地变化。
由此可见，PLC对信息处理遵守了以下规则：
（1）输入映像寄存器的内容在整个工作周期是不变的，保存值决定于刷新阶段输入端子的状态。
（2）输出锁存器的内容由上一次输出刷新期间输出映像寄存器的内容决定，输出映像寄存器的内容是随程序的执行而变化的。
2、映像寄存器状态的掩藏
F1系列可编程序控制器在内部有许多存储单元，按其功能分为输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等，各自都对应着映像寄存器。按照PLC信息处理规则，可编程序控制器在程序运行的每一个周期内，输入映像寄存器的状态与其在程序中的位置无关，在整个工作周期是不变的。而输出映像寄存器及辅助继电器的状态则是与其所处的位置不同而变化的。如果借助一些辅助继电器，把输入映像寄存器的状态暂时记忆下来，待新的循环周期中使用，则有利于鉴别输入映像寄存器状态的变化，这就是映像寄存器状态的掩藏。
如图2所示，图中000～002及400为输入继电器，35为输出继电器，100～102为辅助继电器，000～002通过100～102实现了状态掩藏。在一个新的运行周期中，所有的输入映像寄存器均为新的扫描周期采样所得到的新的结果，而辅助继电器100～102之中，是掩藏的相应的输入映像寄存器上一循环周期的采样结果。程序从第0步开始顺序执行，即便是输入映像寄存器的状态发生了变化，在程序运行到第11步之前，辅助继电器100～102的状态不会变化，只有执行到第11步指令以后，辅助继电器100～102才随000～002的状态而变化。100～102变化以后，又把000～002新的状态掩藏起来，一直保持到下一个周期。
图2 映像寄存器状态掩藏
三、映像寄存器状态掩藏在工程中应用一例
在发电厂、变电所和一些大型生产设备中，一般都装设中央复归重复动作的事故信号和预告信号装置，即被监控的各路工作状态其灯光信号对应到每一路，而音响报警信号则是共用一个，当某一路发生故障时，希望音响信号能够人为地解除，以免干扰技术人员进行事故处理。当第一个故障报警信号被复归后，如又有另一路发生故障，音响信号能再次启动报警。
在以往的继电器-
接触器监控系统中，这种重复动作是采用不对应回路和冲击继电器实现的，仅仅这一功能，就要增加许多的继电器接点和接线，增加了系统的复杂性。而在PLC构成的监控系统中，利用映像寄存器状态掩藏技巧，就可很容易地实现音响报警复归重复动作功能。
如图3所示程序梯形图中，第0～22步为8个保护支路，在被监控的系统运行正常时，保护信号的输入均为“0”，其对应的映像寄存器000～007的内容也均为“0”。当有一路(比如第1路)出现故障时，程序在刷新阶段把映像寄存器000刷新为“1”，其余均同系统正常时的情况。在程序执行阶段，程序将按顺序逐条执行，当执行到第0步时，因为映像寄存器000为新的状态“1”，辅助继电器100为原来的掩藏状态“0”，所以音响报警输出端子对应的映像寄存器35被置为“1”，为报警做好了准备；执行到第26步以后时，辅助继电器100被置为“1”，为解除音响创造条件。程序顺序执行完以后集中进行输出刷新，报警信号通过输出端子启动音响设备报警。
图3 能复归重复动作梯形图
在新的扫描周期，由于故障的存在和前一个扫描周期的结果，000和100均为“1”，但在这里采用的是一条置位指令，所以，只要没有新的操作，报警一直进行到解除为止。
当需解除音响时，按下音响解除按钮，输入刷新阶段映像寄存器400被置为“1”，程序执行到第23～25步时，映像寄存器35被清零，待到输出刷新时音响停止。至此，虽然故障没被排除，其映像寄存器000仍为“1”，但映像寄存器35已被清零，从而达到音响复归的目的。
在上一个故障报警被解除以后，如果又出现一个新的故障，仍然可以按照上述的过程报警和复归，从而实现了音响重复动作。
四、小结
由PLC辅助继电器对输入映像寄存器状态进行暂时掩藏，比较前后两个周期输入映像寄存器状态的变化，形成一个脉冲指令，以代替冲击继电器利用电流变化率实现的效果，不需要增加任何设备，结构简单、性能可靠，是一种较为理想的方法。
本文关键字：寄存器 工程 PLC工业控制，电器控制 - PLC工业控制
