辽宁石油化工大学继续教育学院毕业设计（论文）
状态统称为数据)进行“处理”，即按程序对数据进行逻辑、算术运算，再将正确的结果送到输出状态寄存器中，这就是程序执行阶段。
5、当所有的指令执行完毕时，集中把输出状态寄存器的状态通过输出部件转换成被控设备能接收的电压或电流信号，以驱动被控设备，这就是输出刷新阶段。
PLC经过这五个阶段的工作过程，称为一个扫描周期，完成一个扫描周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行，扫描周期是PLC的重要指标之一，在不考虑第二个因素(与编程器等通信)时，扫描周期T见公式：
T=(读入一点时间?输入点数)+(运算速度?程序步数) 十(输出一点时间?输出点数)十故障诊断时间
显然扫描时间主要取决于程序的长短，一般每秒钟可扫描数十次以上，这对于工业设备通常没什么影响。但对控制要求严格，响应速度要求快的系统，就应该精确地计算响应的时间，细心编排程序，合理安排指令的顺序，以尽可能减少扫描周期造成的不良影响。
PLC与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电接触器控制是按并行方式工作的，也就是说是按同时执行的方式工作的，只要形成电流通路，就可能有几个继电器同时动作，而PLC是以反复扫描的方式工作的，它是循环地连续逐条执行程序，任一时刻它只能执行一条指令，这就是说PLC是以串行方式工作的。这种串行工作方式可以避免继电控制的触点竞争和时序失配的问题。
总之，采用循环扫描的工作方式也是PLC区别于微机的最大特点，使用者
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应特别注意。
特别注意的是:在PLC的程序中，前面逻辑行的执行结果在本次扫描过程中，影响后面逻辑行的执行结果;而后面逻辑行的执行结果在本次扫描中不影响前面逻辑行的结果。 3.1.5 PLC控制系统设计步骤
PLC控制系统的基本设计步骤如下：
1、深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求。如控制的基本方式，需要完成的动作(动作顺序、动作条件、必需的保护和连锁等)，操作方式(手动、自动、连续、单周期和单步等)。
2、根据被控对象对PLC控制系统的功能要求和所需要的I/0信号的点数等，选择合适类型的PLC。如果需要网络控制系统，还须选择网络通信系统的类型。
3、根据控制要求所需的用户I/O设备，确定PLC的I/O点数，并设计I/O端子的接线图。
4、对较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出工作循环图表，必要时，画出详细的状态流程图表，它能清楚的表明动作的顺序和条件。
5、根据工作循环图表或动态流程图表设计梯形图。如果被控对象已经有了继电器控制线路图，可把线路图变换为梯形图。设计梯形图是编制程序的关键一步，也是比较困难的一步。要设计好梯形图，首先应熟悉控制要求，同时还要有电器设计的实践经验。
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6、根据梯形图编制程序清单。 7、编制技术文件。
以上是一个PLC控制系统设计的一般步骤，可根据控制系统的规模、控制要求的繁简、控制程序步序的多少，根据实际情况有的步骤可以省略。 3.1.6 PLC控制系统的硬件设计
PLC控制系统的硬件设计是指硬件选型。近十几年来，国内外众多生产厂家提供了多种系列、功能各异的PLC产品。PLC品种繁多，其结构形式、性能、I/O点数、用户程序存储器容量、运算速度、指令系统、编程方法和价格等各有不同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择PLC，对提高PLC控制系统的技术、经济指标着重要作用。
3.2 PLC控制系统的软件设计
3.2.1 PLC程序设计的常用方法
在工程中，对PLC应用程序的设计有多种方法，这些方法的使用，也因各个设计人员的技术水平和喜好有较大差异。现将常用的几种应用程序的设计方法简要进行介绍。
1、经验设计法
在PLC发展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图。即在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修改和
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完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和辅助触点，最后才能得到一个较为满意的结果。经验设计法也叫试凑法。
这种方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结果不是唯一的。设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系，所以有人把这种设计方法叫做经验设计法。
经验设计法对于一些比较简单的控制系统的设计是比较奏效的。但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。对于较复杂的系统，经验法一般设计周期长，不易掌握，系统交付使用后，维护困难。所以，经验法一般只适合于较简单的或与某些典型系统相类似的控制系统的设计。
2、逻辑设计法
逻辑设计方法是根据数字电子技术中的逻辑设计方法进行PLC程序的设计。该方法使用逻辑表达式描述实际问题。在得出逻辑表达式后根据逻辑表达画梯形图，或者直接用逻辑表达式写助记符程序。该方法在纯粹的条件控制系统中，非常好用。因为纯粹的条件控制系统相当于组合逻辑电路，逻辑表达式书写简单。但是在和时间有关的控制系统中，就显得复杂。因为，这时的控制问题就相当于顺序逻辑问题，不仅要考虑条件，还要考虑时间。用逻辑设计法设计PLC应用程序的一般步骤如下：
（1）列出执行元件动作节拍表； （2）绘制电气控制系统的状态转移图；
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（3）进行系统的逻辑设计； （4）编写程序； 3、时序图设计法
如果PLC各输出信号的状态变化有一定的时间顺序，可用时序图法设计程序。因为在画出各输出信号的时序图后，容易理顺各状态转换的时刻和转换的条件，从而建立清晰的设计思路。
时序图设计法归纳如下：
（1）把时序图划分成若干个时间区段，确定各区段的时间长短。找出区段间的分界点，弄清分界点处各输出信号状态的转换关系和转换条件。
（2）根据时间区段的个数确定需要的定时器数量，分配定时器号，确定各定时器的设定值，明确各定时器开始定时和定时时间到这两个关键时刻对各输出信号状态的影响。
（3）明确各I/O信号之间的时序关系，画出各I/O信号的工作时序图。 （4）根据定时器的功能明细表、时序图和I/O分配画出梯形图。 4、顺序控制设计法
所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。顺序控制设计法又称步进控制设计法。
对那些按动作的先后顺序进行控制的系统，非常适合使用顺序控制设计法编程。顺序控制设计法规律性很强，虽然编出的程序偏长，但程序结构清晰、可读性强。
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