最新PLC点阵数字显示控制系统.docx
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最新PLC点阵数字显示控制系统
PLC点阵数字显示控制系统
“机电传动控制”课程设计任务书
第十一组
1．设计题目：
点阵数字显示控制系统
2．设计内容：
1）用六个指示灯，排成三行两列，按从左到右，从上到下的顺序排列；
2）合理控制这六个指示灯，使其可以分别显示数字0-9；每个数字显示的时间5秒；
3）循环10次灭，声光报警5秒；
4）可以实现手动、单步、单周期和连续四种操作方式。
3．设计要求：
1）画出端子分配图
2）设计并调试PLC控制梯形图
3）设计说明书
4．进度安排：
1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天
2）PLC梯形图设计与调试3天
3）说明书撰写0.5天
4）答辩0.5天
指导教师：
专业负责人：
主管院长：
年月日
前言2
1课程设计的任务和要求3
1.1课程设计的任务3
1.2课程设计的基本要求：
3
1.3任务分析3
2总体设计4
2.1PLC选型4
2.2PLC端子接线5
2.3PLC外部接线图7
3PLC程序设计7
3.1设计思想7
3.2PLC控制原理图及其设计说明9
4程序调试说明17
5参考文献18
总结18
前言
本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC改造方法。
掌握机电传动控制系统中继电器—接触器控制和PLC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。
掌握常用电器元件的选择方法。
具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。
感谢老师和研究生给我了宝贵的意见和建议，我才会顺利的变成和调试成功，限于本人能力有限，希望老师多多提出宝贵的意见。
1课程设计的任务和要求
1.1课程设计的任务
设计题目：
点阵数字显示控制系统
主要任务是设计一个能控制小灯的系统，让其亮或灭代表数字，在工程上则能控制机械的起或停，并能按照人的意愿去工作。
1.2课程设计的基本要求：
（1）.用六个指示灯，排成三行两列，按从左到右，从上到下的顺序排列；
（2）.合理控制这六个指示灯，使其可以分别显示数字0-9；每个数字显示的时间为5秒；
（3）.循环10次灭，声光报警5秒；
（4）.可以实现手动、单步、单周期和连续四种操作方式。
、、
1.3任务分析
本课题主要是控制指示灯来显示尽可能多的数字，在给定的三行两列的指示灯，能显示最多的数字有0，1，4，6，7，9。
并能实现手动，单周期，连续及单步等目的。
由输出线圈控制指示灯，程序的基本流程图如图1。
图1程序流程图
2总体设计
2.1PLC选型
（1）输入点数
启动和停止按钮各需要一个输入，单步，单周期，手动，连续各需要一个输入，手动分别控制各数字又需要六个输入，一共12个输入端子。
（2）输出点数
六个灯分别对应相应的六个输出，还有声光报警两个输出，一共8个输出。
（3）供电电源的选择
PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。
重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。
如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。
为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。
（4）控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。
（5）PLC的选型：
根据输入输出的端子分配可选择CPU222DC/DC/DC型PLC。
24VDC电源
24VDC输入24VDC输出
2.2PLC端子接线
PLC的I/O端子分配图如图2.
图2I/O端子分配图
2.3PLC外部接线图
图3PLC外部接线图
3PLC程序设计
3.1设计思想
（1）按照灯的三行两列的排列顺序，灯的亮代表有笔画，所有亮的灯加在一起就能代表一定的数字，并能设计进行循环，单步，连续等目的。
（2）本流程用单步的按钮控制单步的存储器，连续的按钮控制连续的存储器，单周期控制单周期的存储器，并把相应的存储器的常开或是常闭触点串联或是并联到相应步骤中，得到相应的结果，具体设计见后面的程序设计梯形图及其顺序功能图。
（3）六个指示灯分别由六个输出线圈控制，输入的线圈分别控制手动，单周期，连续，单步，启动按钮和停止按钮。
设计操作方法
（1）按下启动按钮和连续按钮，连续条件满足，非单步条件满足，则执行第一步，灯亮显示数字0，经过定时器定时，定时时间到则程序转到下一步，再亮灯输出数字1，如此循环往复十次后声光报警5s。
（2）按下启动按钮和单周期按钮，单周期条件满足，非单步条件也满足，则执行第一步，灯亮显示数字0，经过定时器定时，定时时间到则程序转到下一步，再亮灯输出数字1，输出到数字9便停止输入。
（3）按下启动按钮和单步按钮，则单步条件只有在按启动按钮的上升沿的一瞬间才得电接通，显示数字0，然后定时器时间到，再按启动按钮则进行下一步，这种单步的实现是在每个条件加一个非单步的常开触点，在非单步的情况下一直闭合，只有在按单步的按钮后，才只能接受启动按钮的脉冲，从而实现单步的目的。
（4）按下相应的按钮和启动按钮，则只能输出单独的命令，即输出数字0或者其他的数字，只有再按其他的按钮才输出其他数字，这种操作步骤目的是为了检测程序的正确与否时才用。
3.2PLC控制原理图及其设计说明
图3顺序功能图
3.3PLC梯形图
图4PLC梯形图
公用程序图
图5公用程序图
主程序结构
图6主程序结构
手动程序梯形图
图7手动程序图
4程序调试说明
4.1本程序遇到的问题，在调试过程中，会遇到，进行到第三步的时候又回到了第一步而不走第四步。
因为第一次设计的时候，初始步M0.0一直得电。
造成常闭触点由闭合到断开又到闭合，导致又回到了初始步，没有进行循环，还有启动按钮需按下再扳回来，否则也会造成一直得电，导致程序不能正常运行。
改进方法：
将初始步M0.0串接个T38的常闭触点，定时器时间到自动断开，问题解决。
4.2本程序遇到的第二个问题也是程序不能正常进行。
因为最开始没用起保停电路，用定时器的条件来执行下一步，导致不能进行循环。
改进方法：
使用起保停电路，保证程序的正常运行。
最终经过多次改进终于符合要求。
4.3.电器元件选择如表1
序号
代号
名称
型号
备注
1
U1
PLC
CPU222DC/DC/DC
2
SB
开关
3sb3205-0AA51
3
L
信号灯
3SB3204-6A20
所选用的型号均查表或上网所查所
5参考文献
陈白宁.段智敏.刘文波.机电传动控制.第一版.东北大学出版社.2008年9月第一版。
陈白宁.段智敏机电传动控制课程设计指导书，沈阳理工大学机械工程学院，2008年9月。
总结
本次课程设计在老师的指导与耐心的讲解下，顺利的完成了自己的设计任务，通过本次设计让我更加深刻的了解了对PLC的变成与应用，并能熟练的掌握PLC梯形图的编程和设计，增加了机电传动控制系统中固定程序的继电器—接触器控制和PLC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。
常用的元器件的选择与分配等关系。
通过这次设计增加了独立自主创新能力。
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