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《可编程控制器应用实训》实训报告（形考任务五）

实训目的：

理解PLC控制系统的控制工序和要求，设计控制系统硬件连线，编制PLC程

序，并进行软件的监控和调试，使学生熟悉PLC的使用，训练PLC控制系统编程

的思想和方法，提高应用PLC的能力。

实训要求：

1．根据PLC控制系统的控制工序和要求，设计控制系统硬件连线，编制PLC程序，

并进行软件的监控和调试；

2．同一班级中，可按照个人或小组在指导教师的指导下进行选题。

实训内容：

1．PLC控制系统设计的基本原则

2．最大限度地满足被控对象的控制要求。

3．保证控制系统的高可靠、安全。

4．满足上面条件的前提下，力求使控制系统简单、经济、实用和维修方便。

5．选择PLC时，要考虑生产和工艺改进所需的余量。

6．PLC控制系统设计的基本内容

7．选择合适的用户输入设备、输出设备以及输出设备驱动的控制对象。

8．分配I/O，设计电气接线图，考虑安全措施。

9．选择适合系统的PLC.

10．设计程序

11．调试程序，一个是模拟调试，一个是联机调试。

12．设计控制柜，编写系统交付使用的技术文件，说明书、电气图、电气元件明细表。

13．验收、交付使用。

14．PLC控制系统设计的一般步骤

15．流程图功能说明

16．分析生产工艺过程。

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17．根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备，分配I/O。

18．选择PLC。

19．设计PLC接线图以及电气施工图。

20．程序设计和控制柜接线施工。

21．PLC程序设计的步骤

22．对于复杂的控制系统，最好绘制编程流程图，相当于设计思路。

23．设计梯形图。

24．程序输入PLC模拟调试，修改，直到满足要求为止。

25．现场施工完毕后进行联机调试，直至可靠地满足控制要求。

26．编写技术文件

27．交付使用。

28．设计步骤框图如下：

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分析控制要求

确定I/O设备

选择PLC

分配I/O、设计电气图

编写流程图

设计梯形图设计控制柜

编制程序清单

输入程序并检查现场连接

N
调试满足
Y

联机调试

N
N
满足

编制技术文件

交付使用

一、控制系统执行程序的过程及特点

PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷

新阶段。

1．输入采样阶段

在输入采样阶段，PLC以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采

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样，并存入输入映象寄存器中，此时输入映象寄存器被刷新。接着进入程序处理阶

段，在程序执行阶段或其它阶段，即使输入状态发生变化，输入映象寄存器的内容

也不会改变，输入状态的变化只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被采样到。

2．程序执行阶段

在程序执行阶段，PLC对程序按顺序进行扫描执行。若程序用梯形图来表示，

则总是按先上后下，先左后右的顺序进行。当遇到程序跳转指令时，则根据跳转条

件是否满足来决定程序是否跳转。当指令中涉及到输入、输出状态时，PLC从输入

映像寄存器和元件映象寄存器中读出，根据用户程序进行运算，运算的结果再存入

元件映象寄存器中。对于元件映象寄存器来说，其内容会随程序执行的过程而变化。

3．输出刷新阶段

程序执行完毕后，进入输出处理阶段。在这一阶段里，PLC将输出映象寄存器

中与输出有关的状态（输出继电器状态）转存到输出锁存器中，并通过一定方式输

出，驱动外部负载。

因此，PLC在一个扫描周期内，对输入状态的采样只在输入采样阶段进行。当

PLC进入程序执行阶段后输入端将被封锁，直到下一个扫描周期的输入采样阶段才

对输入状态进行重新采样。这方式称为集中采样，即在一个扫描周期内，集中一段

时间对输入状态进行采样。

在用户程序中如果对输出结果多次赋值，则最后一次有效。在一个扫描周期内，

只在输出刷新阶段才将输出状态从输出映象寄存器中输出，对输出接口进行刷新。

在其它阶段里输出状态一直保存在输出映象寄存器中。这种方式称为集中输出。

对于小型PLC，其I/O点数较少，用户程序较短，一般采用集中采样、集中输

出的工作方式，虽然在一定程度上降低了系统的响应速度，但使PLC工作时大多数

时间与外部输入/输出设备隔离，从根本上提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的

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可靠性。

而对于大中型PLC，其I/O点数较多，控制功能强，用户程序较长，为提高系

统响应速度，可以采用定期采样、定期输出方式，或中断输入、输出方式以及采用

智能I/O接口等多种方式。

从上述分析可知，当PLC的输入端输入信号发生变化到PLC输出端对该输入

变化作出反应，需要一段时间，这种现象称为PLC输入／输出响应滞后。对一般的