可編程序控制器（PLC）應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計可編程控制器電子數(shù)碼（用七段顯示器）顯示中的應(yīng)用

1、西北第二民族學(xué)院課程設(shè)計報告 系（部、中心） 電信系 姓 名 學(xué) 號 20030114 專 業(yè) 自動化 班 級 03自動化班 同組人員 課程名稱 可編程序控制器（plc）應(yīng)用技術(shù) 題目名稱 可編程控制器電子數(shù)碼（用七段顯示器）顯示中的應(yīng)用 起止時間 2006-12-18至2006-12-22 評定成績 指導(dǎo)教師簽名 西北第二民族學(xué)院教務(wù)處制可編程控制器及應(yīng)用課程設(shè)計評分標(biāo)準(zhǔn)1、對可編程控制器的應(yīng)用要有簡短的敘述，對課程設(shè)計的目 的和意義的表述和理解。 10分2、根據(jù)題目要求分析并作出總體方案的設(shè)計，要求畫出工作示意圖 和工藝順序圖，程序流程圖。 10分3、接口電路設(shè)計：（1）按給定的要求設(shè)計出

2、plc接口分配電路圖強(qiáng)電電路圖 5分（2）按給定的要求分配輸入輸出接口編號 5分3、軟件設(shè)計：（1）按給定的要求正確的畫出梯型圖 5分（2）按所設(shè)計系統(tǒng)的要求給出正確的程序流程圖 5分（3）根據(jù)梯型圖要求編寫出主程序 5分4、設(shè)計報告的書寫：（1）有所需的正確的設(shè)計圖 5分（2）闡明了用plc設(shè)計的基本原理和設(shè)計要求與方法 5分（3）闡明了硬、軟件設(shè)計的基本原理和方法 5分（4）課程設(shè)計總結(jié) 10分5、按時完成設(shè)計任務(wù) 5分6、考勤 5分7、答辯（兩個設(shè)計中的問題） 20分答辯情況： 模擬實驗情況：前 言課程設(shè)計的目的和作用： 課程設(shè)計是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生在學(xué)習(xí)完本門課后綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識解決實

3、際工程設(shè)計和應(yīng)用問題的能力、進(jìn)行工程實訓(xùn)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，它具有動手、動腦，理論聯(lián)系實際的特點，是培養(yǎng)在校工科大學(xué)生理論聯(lián)系實際、敢于動手、善于動手和獨立自主解決設(shè)計實踐中遇到的各種問題能力的一種較好方法。可編程控制器技術(shù)是一門應(yīng)用性、綜合性、實踐性較強(qiáng)的課程，沒有實際的有針對性設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生就不能很好的理解和掌握所學(xué)的技術(shù)知識，更缺乏解決實際問題的能力。所以通過有針對性的課程設(shè)計，使學(xué)生學(xué)會系統(tǒng)地綜合運用所學(xué)的技術(shù)理論知識，提高學(xué)生在可編程控制器應(yīng)用方面的開發(fā)與設(shè)計本領(lǐng)，系統(tǒng)的掌握微機(jī)硬軟件設(shè)計方法。 通過課程設(shè)計實踐，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力，檢驗學(xué)生對本門課學(xué)習(xí)的情況，更要培養(yǎng)學(xué)生在實

4、際的工程設(shè)計中查閱專業(yè)資料、工具書或參考書，掌握工程設(shè)計手段和軟件工具，并能以圖紙和說明書表達(dá)設(shè)計思想和結(jié)果的能力。培養(yǎng)學(xué)生事實求是和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。通過設(shè)計過程，要求學(xué)生熟悉和掌握微機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計的方法、設(shè)計步驟，使學(xué)生得到微機(jī)開發(fā)應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練。讓學(xué)生獨立或集體討論設(shè)計題目的系統(tǒng)方案論證設(shè)計、編程、軟件硬件調(diào)試、查閱資料、繪圖、編寫說明書等問題，真正做到理論聯(lián)系實際，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力，實現(xiàn)由學(xué)習(xí)知識到應(yīng)用知識的初步過渡。通過本次課程設(shè)計使學(xué)生熟練的熟練掌握可編程控制器的輸入輸出接口的設(shè)計方法，熟練將常規(guī)電器控制轉(zhuǎn)換為用可編程控制器實現(xiàn)的控制,掌握硬軟件

5、調(diào)試方法和步驟一、課程設(shè)計題目及要求（1）題目設(shè)計可編程控制器在電子數(shù)碼（用七段顯示器）顯示中的應(yīng)用（2）要求用plc設(shè)計一個電子數(shù)碼時鐘，要求顯示出，秒、分、時，按24小時的要求設(shè)計，60秒顯示為00，60分鐘顯示為00，24小時顯示為00。二、總體方案及設(shè)計分析（1）總體設(shè)計方案可編程控制器（簡稱plc或pc）是一種專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，它采用可編程程序的存儲器。用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令、并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種生產(chǎn)機(jī)械式過程。plc是一種新型的具有極高可靠性的通用工業(yè)自動化控制裝置。它以微處理器為

6、核心，有機(jī)地將微型計算機(jī)技術(shù)、自動化控制技術(shù)及通信技術(shù)融為一體。它具有控制能力強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡單、使用方便、易于擴(kuò)展等優(yōu)點，是當(dāng)今及今后工業(yè)控制的主要手段和重要的自動化控制設(shè)備。目前在冶金、化工、機(jī)械、電子、輕工、建筑、建材交通等幾乎所有的工業(yè)控制過程均可用plc實現(xiàn)。但是，不同檔次的plc又有其不同的應(yīng)用范圍。低檔小型plc可廣泛地代替繼電器、控制線路、進(jìn)行邏輯控制運用與開關(guān)量較多，沒有或只有很少幾路模擬量的場合，中檔plc可廣泛應(yīng)用與具有較多開關(guān)量，少量模擬量的場合，高檔plc運用于具有大量開關(guān)和模擬量的場合。本次設(shè)計我們采用omron公司生產(chǎn)的c系列中h型機(jī)中的c200h來

7、控制整個系統(tǒng)，結(jié)合7段碼顯示器按24小時來顯示時、分、秒。plc的輸入模塊采用兩個開關(guān)控制電子數(shù)碼時鐘的開始和停止，輸出模塊則直接連接七段碼顯示器的各個引腳管線。（2）設(shè)計方案分析該任務(wù)的工作過程為：將24小時制的時、分、秒分別存放在dm0000、dm0001、dm0002單元。該程序采用周期為一秒，取plc內(nèi)部特殊繼電器區(qū)（sr）的時鐘標(biāo)志25502的上升沿形成每秒鐘一次的采樣脈沖，使得每秒鐘秒單元內(nèi)容加1，同時利用七段譯碼顯示，當(dāng)秒單元中的內(nèi)容加到59時，特殊繼電器區(qū)（sr）的相等標(biāo)志eq，25506位被置為on，分單元開始加1，同時秒單元清零；同理當(dāng)分單元中的內(nèi)容加到59時，25506位

8、被置為on，時單元開始加1，同時分單元清零；當(dāng)時單元中的內(nèi)容加到23時，25506位被置為on，時單元清零。在程序執(zhí)行過程中，秒單元、分單元通過和59比較來確定是否清零；時單元則和23來比較確定是否清零。時、分、秒中間的發(fā)光二極管采用1秒的plc內(nèi)部時鐘脈沖來控制其閃爍。三、硬件原理圖設(shè)計輸入輸出接口分配表： 輸 入輸 出啟動按鈕sb100000發(fā)光二極管顯示01007停止按鈕sb200001顯示秒個位0100001006顯示秒十位0110001106顯示分個位0120001206顯示分十位0130001306顯示時個位0140001406顯示時十位0150001506 硬件連接圖四、軟件流程

9、框圖五、梯形圖與程序清單（1）梯形圖：每秒鐘秒單元加1故需取秒脈沖上升沿秒單元加1顯示秒單元個位顯示秒單元十位比較等于59否？到一分鐘秒單元置零分單元加1顯示分單元個位顯示分單元十位比較等于59否？到一小時分單元置零時單元加1顯示時單元個位顯示時單元十位比較等于23否?到24小時時單元置零（2）主程序：ld 00000andnot 00001 and 25502out 01007 difu 01000ld 01000ilclcadd dm0002 #0001 dm0002sdec dm0002 #0000 01000sdec dm0002 #0001 01100cmp #0059 dm0002

10、and 25506out 01001ilcld 01001ilmov #0000 dm0002clcadd dm0001 #0001dm0001sdec dm0001 #0000 01200 sdec dm0001 #0001 01300cmp #0059 dm0001and 25506out 01002ilcld 01002ilmov #0000 dm0001clcadd dm0000 #0001dm0000sdec dm0000 #0000 01400sdec dm0000 #0001 01500cmp #0023 dm0000and 25506mov #0000 dm0000ilcend

11、該程序主要運用七段譯碼指令sdec，將bcd碼轉(zhuǎn)換成七段碼的形式顯示出來。當(dāng)sdec前面的狀態(tài)為on時，在控制數(shù)據(jù)的控制下，對源數(shù)據(jù)中的數(shù)字進(jìn)行七段碼譯碼，譯碼的結(jié)果存放在目的通道中目的通道中每8bit存放一位數(shù)字的譯碼結(jié)果，bit00bit06對應(yīng)七段碼的a、b、c、d、e、f、g段，bit07不用；bit08bit14對應(yīng)七段碼的a、b、c、d、e、f、g段，bit15不用。由于我們采用的是omron公司生產(chǎn)的c系列中h型機(jī)，所以輸出通道有限并且每個通道只能顯示數(shù)據(jù)的低八位，故高八位不使用。其中plc的00000通道采用長開開關(guān)控制電子數(shù)碼時鐘的開始，00001通道采用長閉開關(guān)控制電子數(shù)碼

12、時鐘的停止。plc的010通道控制電子數(shù)碼時鐘顯示秒的個位，011通道控制電子數(shù)碼時鐘顯示秒的十位，012通道控制電子數(shù)碼時鐘顯示分的個位，013通道控制電子數(shù)碼時鐘顯示分的十位，014通道控制電子數(shù)碼時鐘顯示時的個位，015通道控制電子數(shù)碼時鐘顯示時的十位。（因c200h plc輸出通道只有三個輸出通道010、011、012并且只顯示低七位顯示，故本次設(shè)計顯示部分不能一次性完成，要分開顯示。）六、設(shè)計總結(jié)和心得體會（1）設(shè)計總結(jié)設(shè)計之初我們認(rèn)真地分析了設(shè)計題目，試著畫出硬件連接圖及流程圖，牛老師檢查后，發(fā)現(xiàn)我們設(shè)計的硬件連接理論上沒有問題，但在現(xiàn)有實驗設(shè)備上不能實現(xiàn)。通過牛老師給我們的講解和

13、組員間的探討，我們周一下午終于完成了硬件連接圖及流程圖的修改，我和王超、夏霖立刻去實驗室連接電路并給plc送入程序開始實驗，看輸出的結(jié)果是否正確。開始由于疏忽，com端沒有接全，結(jié)果只亮了一個數(shù)碼管。我們從硬件連接上和程序上面仔細(xì)排查原因但還是只亮一個數(shù)碼管，plc的輸出通道的指示燈輸出正確。周二一早我們先坐到一起仔細(xì)分析了故障的原因，又修改了plc輸出模塊的程序，然后來到實驗室，重新送程序測試，結(jié)果還是只亮一個數(shù)碼管，最后夏霖用萬用表測試了plc及七段碼數(shù)碼管的各個引腳，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有亮的那個引腳有電壓（+24v），其他的無電壓。百思不得其解之下，我們就請教了牛老師，老師帶我們一起檢查時發(fā)現(xiàn)輸

14、出通道的一部分com端沒有連接，所以它們的引腳電壓為0，迅速連上com端后七段碼顯示管顯示正常，通過和自帶的秒表比較，時間精確。然后牛老師問我們59分鐘后是顯示60還是00，我們肯定是00。時間慢慢的過去了終于到59分了，我們和老師一起看著數(shù)碼管但結(jié)果讓我們大吃一驚， 59過后竟然顯示的是60。這時候牛老師告訴我們比較單元的內(nèi)容錯了應(yīng)該是59，不應(yīng)該是我們想當(dāng)然的60，同樣，小時的比較單元是23，而不是24，我們恍然大悟。簡單修改后實驗終于大功告成。（2）心得體會通過本次plc的課程設(shè)計，使我對omron公司生產(chǎn)的c系列中h型機(jī)中的c200h的硬件連接、梯形圖及plc程序有了更深的認(rèn)識和學(xué)習(xí)，感到受益匪淺。在設(shè)計過程中，我們從剛開始的無從下手，試著畫電路圖，梯形圖，編程序，到最后熟練的搭電路，輸程序，驗證輸出結(jié)果，每一步都付出了艱辛的努力。通過去圖書館查找資料和本組同學(xué)的互相探討，以及牛老師的精心指導(dǎo)，使我們順利的完成了本次課程設(shè)計。通過設(shè)計過程，我們熟悉和掌握了plc系統(tǒng)