1.1.4　基本单元的工作原理

同其他PLC一样，FX2N型PLC以微处理器为核心，具备微型计算机的许多特点，但是其工作方式与微机有很大的区别。微机一般采用等待命令输入、响应处理的工作方式，当有键盘或鼠标等操作信号触发时，就转入相应的程序。没有输入信号时，就一直等待着。而PLC采用不间断循环的顺序扫描工作方式。

在进入扫描之前，PLC首先进行自检，以检查系统硬件是否正常。在自检过程中，要检查I/O模块的连接是否正常，消除各个继电器和寄存器状态的随机性，进行复位和初始化处理。再对内存单元进行测试，以确认PLC自身是否完好。如果PLC正常，则复位系统的监视定时器，允许PLC进入循环扫描。如果PLC有故障，则故障指示灯ERROR亮，发出报警信号，停止执行各项任务。在每次扫描期间，都要进行系统诊断，以便及时发现故障。

进入循环扫描后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称为一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

（1）输入采样阶段

在输入采样阶段，PLC通过输入接口，以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应单元内，这就是输入信号的刷新。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中相应单元的状态和数据也不会改变。进入下一个周期的输入处理时，再写入这种变化。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

（2）用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各个触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算。根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

（3）输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据，刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外部设备。这时，才是PLC的实际输出。

扫描过程可以按照固定的顺序进行，也可以按照用户规定的程序进行，这是因为在较大的控制系统中，需要处理的I/O点数较多，可以通过不同的组织模块的安排，分时分批地扫描执行，以缩短扫描周期，提高控制的实时性。此外，有些程序不需要每扫描一次就执行一次。

FX2N基本单元的面板上设置有工作方式开关（见图1-4），将开关置于RUN（运行）时，执行所有阶段。将开关置于STOP（停止）时，不执行循环顺序扫描。此时可以进行通信，如对PLC进行编程或联机操作。