辽宁石油化工大学继续教育学院毕业设计（论文）
环扫描工作方式，在PLC中，用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条。如此周而复始不断循环。这种工作方式是在系统软件控制下，顺次扫描各输入点的状态，按用户程序进行运算处理，然后顺序向输出点发出相应的控制信号。这个工作过程分为五个阶段:自诊断，与编程器等的通信，输入采样，用户程序的执行，输出刷新[7]。其工作过程框图如图3.2所示。
图3.2 PLC的工作过程
1、每次扫描用户程序之前，都先执行故障自诊断程序。自诊断内容为I/O部分、存储器、CPU等，发现异常停机显示出错。若自诊断正常，继续向下扫描。
2, PLC检查是否有与编程器和计算机的通信请求，若有则进行相应处理，如接收编程器送来的程序、命令和各种数据，并把显示的状态、数据、出错信息等发送给编程器进行显示。如果有与计算机等的通信请求，也在这段时间完成数据的接收和发送任务。
3, PLC的中央处理器对各个输入端进行扫描，将输入的状态送到输入状态寄存器中，这是输入采样阶段。
4、中央处理器CPU将指令逐条调出并执行，以对输入和原输出状态(这些
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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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