PLC實(shí)現(xiàn)十人投票機(jī)

目錄TOCTOC第1章引言 11.1設(shè)計(jì)目的 11.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 2第2章系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 4系統(tǒng)的硬件配置及組成原理 42.2系統(tǒng)的變量定義及分配表 62.3系統(tǒng)的接線圖 72.4系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì) 9第3章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 103.1控制程序流程圖設(shè)計(jì) 103.2控制程序梯形圖 103.3控制程序設(shè)計(jì)思路 11第4章系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析 12調(diào)試結(jié)果及解決問(wèn)題 12結(jié)果分析 14第5章設(shè)計(jì)總結(jié) 15參考文獻(xiàn) 16附錄 17第1章控制工藝分析設(shè)計(jì)目的一、PLC概況可編程控制器（ProgrammableController）簡(jiǎn)稱PC。個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）也簡(jiǎn)稱PC。為了避免混淆，人們將最初用于邏輯控制的可編程控制器叫做PLC（ProgrammablelogicController）。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！保?）可編程控制器是“數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置”，其中帶有“可以編制程序的存儲(chǔ)器”，可以進(jìn)行“邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算”工作，可以認(rèn)為可編程控制器具有計(jì)算機(jī)的基本特征。事實(shí)上可編程控制無(wú)論從內(nèi)部構(gòu)造、功能及功能原理上看都不折不扣的是計(jì)算機(jī)。（2）可編程控制器是“為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用”而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。工業(yè)環(huán)境和一般辦公環(huán)境有很大的區(qū)別，PLC具有特殊的構(gòu)造，使它能在高粉塵、高噪音、強(qiáng)電磁干擾和溫度變化劇烈的環(huán)境下正常工作。為了能控制“機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程”，它又要能“易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體”這些都是個(gè)人計(jì)算機(jī)不可能做到的。因此可編程控制器不是普通的計(jì)算機(jī)，它是一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的計(jì)算機(jī)。（3）可編程控制器能控制“各種類型”的工業(yè)設(shè)備及生產(chǎn)過(guò)程。它“易于擴(kuò)展其功能”，它的程序能根據(jù)控制對(duì)象的不同要求，讓使用者“可以編制程序”。也就是說(shuō)可編程控制器較其以前的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有更大的靈活性，它可以方便的應(yīng)用在各種場(chǎng)合，是一種通用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。PLC的特點(diǎn)：1、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；2、配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)；3、易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，維護(hù)方便，改造容易；5、體積小，重量輕，能耗低。二、本次設(shè)計(jì)目的根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行十人投票機(jī)運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：1.設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；2.系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能；3.運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；4.程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；5.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)十人投票機(jī)的控制要求。設(shè)計(jì)內(nèi)容一、本次設(shè)計(jì)的具體要求：1.運(yùn)行PLC；2.當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，[X12：計(jì)票開關(guān)]=OFF，則不執(zhí)行投票計(jì)算；3.當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，再扳Y．[X12：計(jì)票開關(guān)]=ON，開始計(jì)時(shí)，此時(shí)需在5s內(nèi)完成投票(贊成與不贊成)，請(qǐng)扳動(dòng)X0~Xl1(如贊成：X：ON，若反對(duì)X：OFF；4.[X12]=ON，5s后立即顯示投票結(jié)果，若顯示燈Y0亮：表示不通過(guò)(即反對(duì)人數(shù)較多)Y1亮：表示同票(即贊成與反對(duì)人數(shù)相等)Y2亮：表示通過(guò)(即贊成人數(shù)較多)5.當(dāng)投票結(jié)果顯示后，就不再接受任何信息，即使再次投票顯示燈仍不會(huì)改變其結(jié)果。6.X13為歸零按鈕．在x13歸零后，所有的顯示燈熄滅，此時(shí)可再次進(jìn)行投票。二、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟：（1）深入了解控制要求，確定控制的操作方式、應(yīng)完成的動(dòng)作。（2）確定所需的信號(hào)輸入元件、輸出執(zhí)行元件，據(jù)此確定PC的I/O點(diǎn)數(shù)。進(jìn)行I/O點(diǎn)的分配。（3）選定PC型號(hào)。（4）繪制PC外部接線圖，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的主電路。（5）設(shè)計(jì)PC控制程序。（6）模擬調(diào)試。（7）制作控制柜。（8）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。（9）編制技術(shù)文件。第2章PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件配置及組成原理輸入開關(guān)*12；LED指示燈*3；PLC設(shè)備；銅芯線；圖2-1系統(tǒng)的輸入輸出配置圖系統(tǒng)的輸入輸出配置圖見(jiàn)圖2-1。圖2-2輸入輸出點(diǎn)配置系統(tǒng)的變量定義及分配表I端口O端口～為十人投票機(jī)的投票開關(guān)，為開始開關(guān)，為復(fù)位開關(guān)；為反對(duì)，為反對(duì)與同意人數(shù)相同，為同意。2.3系統(tǒng)的接線圖圖2-3接線后的輸入口接線圖：圖2-4系統(tǒng)的實(shí)際接線圖2.4系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)是指在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)完成其規(guī)定的功能的能力，或者說(shuō)是系統(tǒng)保持其功能在正常實(shí)現(xiàn)的時(shí)間。PLC是專為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的控制裝置，一般不需要采取特殊措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用，但是，若現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣，使用了眾多大功率機(jī)械設(shè)備，而大功率機(jī)械設(shè)備的啟動(dòng)、負(fù)載的變化會(huì)引起電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，產(chǎn)生低頻干擾；另外，使用電焊機(jī)和火焰切割機(jī)會(huì)產(chǎn)生高頻火花電流造成干擾；同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的各種動(dòng)力線會(huì)通過(guò)電腦磁耦合產(chǎn)生干擾。這些干擾都會(huì)通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相連的電纜引入PLC控制系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)安全可靠的工作，所以合理地設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可靠性就顯得尤為重要。本課程設(shè)計(jì)應(yīng)用于多人投票場(chǎng)景，應(yīng)是遠(yuǎn)離工業(yè)環(huán)境的。以上提及的大功率機(jī)械設(shè)備和電焊機(jī)和火焰切割機(jī)產(chǎn)生的干擾可以忽略。第3章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1控制程序流程圖設(shè)計(jì)開始開關(guān)按下后，投票開始，計(jì)票同時(shí)啟動(dòng)，期間可以任意修改投票結(jié)果，5S后投票和計(jì)票同時(shí)停止，此時(shí)存儲(chǔ)器中的結(jié)果為最終結(jié)果，將結(jié)果輸出，LED燈亮，顯示投票結(jié)果。主持人按下復(fù)位開關(guān)，結(jié)果清零，投票重新開始。流程圖見(jiàn)圖3-1。圖3-1控制程序流程圖3.2控制程序梯形圖（見(jiàn)附錄）3.3控制程序設(shè)計(jì)思路首先，按下開始按鈕。記錄十人投票，同意為1，反對(duì)為0，同意的人數(shù)與5比較，大于5為通過(guò)，小于5為不通過(guò)，等于5為同意和反對(duì)人數(shù)相等。輸出結(jié)果通過(guò)三盞LED燈顯示，Y0燈亮表示通過(guò)，Y1燈亮表示同票，Y2燈亮表示不通過(guò)。按下復(fù)位按鈕后，燈滅，存儲(chǔ)器清零，投票和計(jì)票重新開始。為按下，PLC開始工作，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，處接受投票，投票結(jié)果送入DM0~DM9，然后DM0~DM9中的結(jié)果兩兩相加，逐步累加到DM19，5秒之后累加結(jié)束，把此時(shí)DM19中的結(jié)果與5比較，比較出的結(jié)果直接選擇送入，與輸出口對(duì)應(yīng)的燈亮。第4章系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析4.1調(diào)試結(jié)果及解決問(wèn)題圖4-1當(dāng)同意人數(shù)為7人時(shí)Y0燈亮當(dāng)同意人數(shù)為7人時(shí)，Y0燈亮，見(jiàn)上圖4-1。圖4-2同意人數(shù)為5人時(shí)Y1燈亮當(dāng)同意人數(shù)為5人時(shí)，Y1燈亮，見(jiàn)圖4-2。圖4-3同意人數(shù)為1人時(shí)Y3燈亮當(dāng)同意人數(shù)為1人時(shí)，Y3燈亮，見(jiàn)圖4-3。4.2結(jié)果分析基本符合設(shè)計(jì)要求中的超過(guò)半數(shù)人同意為通過(guò)，反之為不通過(guò)，以及同意反對(duì)人數(shù)相等時(shí)的顯示，滿足了本次設(shè)計(jì)的要求。多改變自己的設(shè)計(jì)方法，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中最好要不停的改善自己解決問(wèn)題的方法，這樣才能使問(wèn)題解決得更加完美！第5章設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實(shí)際，與具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合開發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際，又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題怎樣用理論去解決。在本次設(shè)計(jì)中，我們還需要大量的以前沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)，于是圖書館和INTERNET成了我們很好的助手。在查閱資料的過(guò)程中，要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識(shí)，不知不覺(jué)中我查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學(xué)習(xí)的知識(shí)是有限的，在以后的工作中我們肯定會(huì)遇到許多未知的領(lǐng)域，這方面的能力便會(huì)使我受益匪淺。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，總是遇到這樣或那樣的問(wèn)題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，需要做大量的工作，花大量的時(shí)間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起來(lái)了。為以后的工作積累了經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了信心。參考文獻(xiàn)[1]程周.可編程控制器原理與應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2003