参考文献 [1] 王永华. 现代电气控制及PLC应用技术[M]. 第5版. 北京:北京航空航天大学出版社, 2019. [2] 三菱电机. FX3S·FX3G·FX3GC·FX3U·FX3UC系列微型可编程控制器 编程手册[基本·应用指令说明书][M]. P. 2016.

PLC的工作过程可分为三部分：

其中最为核心的工作过程为扫描过程。

PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。每一次扫描所用的时间称作扫描周期。PLC运行正常时，扫描周期的长短与CPU的运算速度、I/O点的情况、用户应用程序的长短及编程情况等有关，不同指令执行时间不同。 扫描过程的核心内容为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。

并非所有PLC机型均遵守上述时序，以S7-1200为例，其时序为：输出刷新->输入采样->程序执行。

PLC的输入/输出接口单元包含两部分：

输入单元接收来自用户设备的各种控制信号，外部接口电路将这些信号转换成CPU能够识别和处理的信号，并存到输入映像寄存器。运行时CPU从输入映像寄存器读取输入信息并结合其它元器件最新的信息，按照用户程序进行就算，将有关输出的最新计算结果放到输出映像寄存器，输出映像寄存器由输入点相对应的触发器组成，输出接口电路将其由弱电控制信号转换成需要的强电信号输出，以驱动被控设备的执行元件。

输入继电器（I）位于PLC储存器的输入过程映像寄存器，其外部有一对物理的输入端子与之对应，该触点可用于接收外部的开关信号。 每个输入继电器都对应有一个映像寄存器，在每个扫描周期的开始，PLC对各输入点进行查阅，并把采样值通过输入继电器送到输入映像寄存器。PLC在接下来的本周期各阶段不再改变输入映像寄存器中的值，直到下一个扫描周期的输入采样阶段。

PLC根据程序内存中的指令内容，从输入映像区和其他软元件的映像区中读出各软元件的ON/OFF状态，然后从0步依次开始运算，并将每次得出的结果写入到映像区中，即各软元件的映像区随着程序的执行逐步改变其内容。

输出继电器位于PLC储存器的输出过程映像寄存器，其外部有一对物理的输出端子与之对应，可作为控制外部负载的开关信号。 在每个扫描周期的输入采样、程序执行等阶段，并不把输出结果信号直接送到输出继电器，只是送到输出映像寄存器，只有在每个扫描周期的最后阶段才将输出映像寄存器中的结果同时送到输出锁存器，对输出点进行刷新。

在上述的运算周期中，想要获取输入的最新信息时或者要将运算结果立即输出时，可以使用 [输入输出刷新指令]。下面以三菱FX3系列的【FNC 50-REF/输入输出刷新】指令为例。

刷新输出Y时：

刷新输入X时： *三菱X端子默认滤波时间为10ms，如果相应的输入信号的ON宽度或是OFF宽度不能超出输入滤波器时间，则不能正确处理程序。

关于输出响应时间 继电器输出型：在输出继电器的响应时间后输出触点动作 晶体管、晶闸管输出型：请参考手册

仅适用于DC输入型

在基本单元的输入继电器中，为解决输入信号的波动和抗干扰，会使用滤波器进行滤波。 滤波器有C-R滤波器和数字式滤波器两种，C-R滤波器为硬件滤波，而数字式滤波器为软件滤波。当使用数字式滤波器时，可以通过顺控程序改变滤波器的值，即变更输入继电器的时间常数中的[调节输入滤波器]功能。

并非所有的PLC都具备该应用指令，可以参考三菱FX3系列的【FNC 51-REFF/输入刷新(带滤波器设定)】指令。当不调用该指令时，X输入滤波器为D8020的设定值（默认为10ms，可更改）；当调用该指令但设定值为0时，仍会产生微秒级的滤波。注意，一些特定指令会自动更改数字式滤波器的时间，不受REFF指令影响。 如采用MOV指令等改写该值时，可以更改在执行END指令时被执行的X000～X017的输入滤波器值。

输入/输出滞后时间即系统响应时间，指PLC外部输入信号发生变化的时刻至它控制的外部负载的状态发生变化的时刻之间的时间间隔，由输入滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间这3部分组成。