Question

为什么PLC要采用集中输入采样和集中输出刷新的模式？

出于什么考虑不采用通常计算机系统的实时输出方式？

Answer 1

因为PLC和计算机的工作模式不一样。
计算机的所有工作和程序运行都是完全靠软件的操作系统和应用软件的命令来执行和判断的，计算机是完全开放整个机器的软件和硬件系统的，从机器出厂之初其实就只有一个指令识别系统去识别可用的指令，不管好与坏，只要能认识的命令就执行，所以才能识别操作系统等的安装指令和运行指令，也所以才会出现病毒这个东西的出现。良性软件的工作是在计算机和操作系统的能力和允许范围内执行指令发，而病毒的工作就不管计算机和操作系统的承受能力以及安全防范措施（如法律）的限制而强行肆意运行的程序命令。
但是PLC的工作模式和系统结构就不同了。PLC的软件基础操作系统其实做执行指令的能力和开放程度完全和计算机不同，其实PLC出厂之初其硬件系统考虑的安全防范和基础运行系统的安全防范就很高了，对用户程序指令的执行权利的开放程度也相当于只开了小口，把一半的能力用于程序状态的监控和程序死循环的监控和安全可靠度中（PLC相当于在硬件和软件两者上都做足了杀毒功能了，而电脑除了软件杀毒就没别的办法了），把更多的精力用于程序良性数据的运算和储存以及执行驱动外部硬件的安全可靠性了[PLC由于起应用范围和环境涉及到直接伤人的可能性要比计算机伤人的可能性高上十万倍]。说道PLC的安全防范作用中的监控，这就和PLC的工作模式分不开了，这就是循环自动扫描。当然循环自动扫描不是只是因为监控和安全而生的。这还要追溯到PLC产生之初和实际应用中的需要来看。PLC最初的设计应用要求就是控制指令还要易学、易懂、易用、方便快捷、结构紧凑，储存空间小、用户程序小（几十几百KB的多，超过1M的程序少），用于执行传感器和外部信号的变化状态变化的逻辑指令控制执行装置。结合综上种种条件和要求以及外部信号状态的变化时间差不一样，不能逐个采集执行（这样就会出现很大的用户程序），还有电气硬件的信号状态检测是有状态保持时间的硬件本身性能限制和程序执行时间限制的[计算机也一样]所以为了满足大多数正常外界信号状态保持时间和软件硬件运行执行时间要求只能采用一种去除小部分不稳定信号的采集的定时循环自动扫描来保持其运行的可靠度和安全性的要求。统一的把外部信号采集进来统一运算，再统一的把计算结果输出出去。高性能的PLC已经可以达到几毫秒内执行完整个用户程序了，其速度已经可匹敌计算机了。二这种千分之几秒的时间延误是完全可以满足中低档次科技应用的了，至于高科技的航天飞机以及宇宙飞船以及电子对撞试验等是不能满足的。
这就是为什么PLC要采用集中输入采样和集中输出刷新的模式的原因了。

Answer 2

因为PLC和计算机的工作模式不一样。
计算机的所有工作和程序运行都是完全靠软件的操作系统和应用软件的命令来执行和判断的，计算机是完全开放整个机器的软件和硬件系统的，从机器出厂之初其实就只有一个指令识别系统去识别可用的指令，不管好与坏，只要能认识的命令就执行，所以才能识别操作系统等的安装指令和运行指令，也所以才会出现病毒这个东西的出现。良性软件的工作是在计算机和操作系统的能力和允许范围内执行指令发，而病毒的工作就不管计算机和操作系统的承受能力以及安全防范措施（如法律）的限制而强行肆意运行的程序命令。
但是PLC的工作模式和系统结构就不同了。PLC的软件基础操作系统其实做执行指令的能力和开放程度完全和计算机不同，其实PLC出厂之初其硬件系统考虑的安全防范和基础运行系统的安全防范就很高了，对用户程序指令的执行权利的开放程度也相当于只开了小口，把一半的能力用于程序状态的监控和程序死循环的监控和安全可靠度中（PLC相当于在硬件和软件两者上都做足了杀毒功能了，而电脑除了软件杀毒就没别的办法了），把更多的精力用于程序良性数据的运算和储存以及执行驱动外部硬件的安全可靠性了[PLC由于起应用范围和环境涉及到直接伤人的可能性要比计算机伤人的可能性高上十万倍]。说道PLC的安全防范作用中的监控，这就和PLC的工作模式分不开了，这就是循环自动扫描。当然循环自动扫描不是只是因为监控和安全而生的。这还要追溯到PLC产生之初和实际应用中的需要来看。PLC最初的设计应用要求就是控制指令还要易学、易懂、易用、方便快捷、结构紧凑，储存空间小、用户程序小（几十几百KB的多，超过1M的程序少），用于执行传感器和外部信号的变化状态变化的逻辑指令控制执行装置。结合综上种种条件和要求以及外部信号状态的变化时间差不一样，不能逐个采集执行（这样就会出现很大的用户程序），还有电气硬件的信号状态检测是有状态保持时间的硬件本身性能限制和程序执行时间限制的[计算机也一样]所以为了满足大多数正常外界信号状态保持时间和软件硬件运行执行时间要求只能采用一种去除小部分不稳定信号的采集的定时循环自动扫描来保持其运行的可靠度和安全性的要求。统一的把外部信号采集进来统一运算，再统一的把计算结果输出出去。高性能的PLC已经可以达到几毫秒内执行完整个用户程序了，其速度已经可匹敌计算机了。二这种千分之几秒的时间延误是完全可以满足中低档次科技应用的了，至于高科技的航天飞机以及宇宙飞船以及电子对撞试验等是不能满足的。
这就是为什么PLC要采用集中输入采样和集中输出刷新的模式的原因了。