【畢業(yè)設(shè)計(jì)】校園作息時(shí)間控制系統(tǒng)

校園作息時(shí)間控制系統(tǒng)目錄摘要（1）前言（2）一PLC概述（2）（一）PLC發(fā)展、構(gòu)成和特點(diǎn)（2）（二）PLC的基本構(gòu)成（5）（三）可編程控制器的工作原理（7）二校園作息時(shí)間控制系統(tǒng)10（一）作息時(shí)間控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概述10三作息時(shí)間控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)12（一）脈沖系統(tǒng)設(shè)計(jì)12（二）分顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)12（三）時(shí)顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)14（四）星期顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)15（五）數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描系統(tǒng)設(shè)計(jì)17（六）廣播控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)18（七）燈的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)19（八）電鈴控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)19（九）雙休日控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)20四系統(tǒng)調(diào)試20（一）硬件調(diào)試20（二）軟件調(diào)試20結(jié)束語(yǔ)21參考文獻(xiàn)22摘要介紹一種用PLC控制的作息時(shí)間控制系統(tǒng)，詳細(xì)地闡述了系統(tǒng)組成、系統(tǒng)硬件接線和系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)工作原理。該系統(tǒng)具有外設(shè)電路配置簡(jiǎn)單、擴(kuò)展方便、操作容易、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，集電鈴、宿舍燈、教室燈、音樂(lè)廣播自動(dòng)控制于一體，并具有周末與假期控制功能，實(shí)現(xiàn)了作息時(shí)間無(wú)人控制的自動(dòng)化、科學(xué)化管理與操作。關(guān)鍵詞作息時(shí)間控制；PLC前言可編程序控制器PLC英文全稱(chēng)PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER,中文全稱(chēng)為微型可編程控制器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。DCS集散系統(tǒng)DCS英文全稱(chēng)DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM,中文全稱(chēng)為集散型控制系統(tǒng)。DCS可以解釋為在模擬量回路控制較多的行業(yè)中廣泛使用的，盡量將控制所造成的危險(xiǎn)性分散,而將管理和顯示功能集中的一種自動(dòng)化高技術(shù)產(chǎn)品。DCS一般由五部份組成1控制器2I/O板3操作站4通訊網(wǎng)絡(luò)5圖形及遍程軟件。一、PLC概述（一）PLC的發(fā)展、構(gòu)成、和特點(diǎn)1PLC的發(fā)展在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM（通用汽車(chē)）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱(chēng)PROGRAMMABLECONTROLLER（PC）。個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)PC）發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER（PLC），現(xiàn)在，仍常常將PLC簡(jiǎn)稱(chēng)PC。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為3040。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的。2PLC的構(gòu)成從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。3CPU的構(gòu)成CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。在使用者看來(lái)，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。4I/O模塊PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。開(kāi)關(guān)量是指只有開(kāi)和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類(lèi)如下開(kāi)關(guān)量按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量按信號(hào)類(lèi)型分，有電流型（420MA,020MA）、電壓型（010V,05V,1010V）等，按精度分，有12BIT,14BIT,16BIT等。除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。5電源模塊PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類(lèi)型有交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。6底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。7PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備1）編程設(shè)備編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。2）人機(jī)界面最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。3）輸入輸出設(shè)備用于永久性地存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫(xiě)入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。8PLC的通信聯(lián)網(wǎng)依先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來(lái)越顯著，甚至有人提出“網(wǎng)絡(luò)就是控制器“的觀點(diǎn)說(shuō)法。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。PLC的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，PLC各廠家均有采用。對(duì)于一個(gè)自動(dòng)化工程特別是中大規(guī)模控制系統(tǒng)來(lái)講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開(kāi)放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來(lái)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機(jī)制的前提下進(jìn)行；再次綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用性等具體問(wèn)題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。（二）PLC的基本構(gòu)成1PLC的硬件系統(tǒng)用可編程控制器實(shí)施控制，其實(shí)質(zhì)是按一定算法進(jìn)行輸入輸出變換，并將這個(gè)變換予以物理實(shí)現(xiàn)。入出變換、物理實(shí)現(xiàn)可以說(shuō)是PLC實(shí)施控制的兩個(gè)基本點(diǎn)。而入出變換實(shí)際上就是信息處理，信息處理當(dāng)今最常用的是微處理機(jī)技術(shù)，PLC也是用它，并使其專(zhuān)用化，應(yīng)用與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。至于物理實(shí)現(xiàn)，正是它與普通微機(jī)相區(qū)別之點(diǎn)，普通微機(jī)多只考慮信息本身，別的不多考慮，而PLC要考慮實(shí)際的控制需要。物理實(shí)現(xiàn)要求PLC的輸入，應(yīng)當(dāng)排除干擾信號(hào)適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。輸出應(yīng)放大到工業(yè)控制的水平，能為實(shí)際控制系統(tǒng)方便使用。這就要求I/O電路專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。根據(jù)PLC實(shí)施控制的基本點(diǎn)的分析，PLC采用了典型的計(jì)算結(jié)構(gòu)。主要是由CPU、RAM、ROM和專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的輸入輸出接口電路組成，如圖11和圖12。圖11PLC的典型結(jié)構(gòu)圖12PLC的輸入輸出接口電路2PLC的軟件系統(tǒng)1系統(tǒng)程序它由PLC的制造企業(yè)編制，固化在PROM或EPROM中，按裝在PLC上，隨產(chǎn)品提供給用戶(hù)。系統(tǒng)程序包括系統(tǒng)管理程序、用戶(hù)指令解釋程序和供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊等。系統(tǒng)管理程序其主要功能為時(shí)間分配的運(yùn)行管理，即實(shí)現(xiàn)PLC輸入、輸出運(yùn)算，自檢及提供通信時(shí)序；1存儲(chǔ)空間的額分配管理，即生成用戶(hù)環(huán)境，規(guī)定各種參數(shù)、程序的存放地2址，將用戶(hù)使用的數(shù)據(jù)參數(shù)存儲(chǔ)地址轉(zhuǎn)化為實(shí)際的數(shù)據(jù)格式及物理存儲(chǔ)地址；系統(tǒng)的自檢程序，即對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行出錯(cuò)檢驗(yàn)、用戶(hù)程序語(yǔ)法檢驗(yàn)、句法檢驗(yàn)、3警戒時(shí)鐘運(yùn)行等。在系統(tǒng)管理程序的控制下，整個(gè)PLC能正確、有效地工作。用戶(hù)指令解釋程序它可將用戶(hù)用各種編程語(yǔ)言（梯形圖、語(yǔ)句表等）編制的應(yīng)用程序翻譯成CPU能執(zhí)行的機(jī)器指令。供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊它由許多獨(dú)立的程序組成，各自完成包括輸入、輸出、特殊運(yùn)算等不同的功能。PLC的各種具體工作都由這部分來(lái)完成。2用戶(hù)程序它是根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程控制的要求由用戶(hù)使用制造企業(yè)提供的編程語(yǔ)言自行編制的應(yīng)用程序。用戶(hù)程序包括開(kāi)關(guān)量邏輯控制程序、模擬量運(yùn)算程序、閉環(huán)控制程序和操作站系統(tǒng)應(yīng)用程序等。開(kāi)關(guān)量邏輯控制程序它是PLC用戶(hù)程序中最重要的一部分，一般采用梯形圖、助記符或功能塊圖等編程語(yǔ)言編制，不同的PLC制造企業(yè)提供的編程語(yǔ)言有不同的形式，至今沒(méi)有一種能全部兼容的編程語(yǔ)言。模擬量運(yùn)算程序及閉環(huán)控制程序通常，它是在大中型PLC上實(shí)施的程序，由用戶(hù)根據(jù)需要按PLC提供的軟件和硬件功能進(jìn)行編制。編程語(yǔ)言一般采用高級(jí)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言。一些制造企業(yè)為了方便用戶(hù)編程，也提供相應(yīng)編程軟件供用戶(hù)編制模擬量和PID控制等的程序。操作站系統(tǒng)程它是大型PLC系統(tǒng)經(jīng)過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)后，由用戶(hù)進(jìn)行信息交換和管理而編制的程序。它包括各類(lèi)畫(huà)面的操作顯示程序，一般采用高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，一些制造企業(yè)也提供了人機(jī)界面的有關(guān)軟件，用戶(hù)可以根據(jù)制造企業(yè)提供的外交使用說(shuō)明進(jìn)行操作站的系統(tǒng)畫(huà)面組態(tài)和編制相應(yīng)的應(yīng)用程序。（三）可編程控制器的工作原理1PLC的控制邏輯實(shí)現(xiàn)原理繼電器控制系統(tǒng)是一種“硬件邏輯系統(tǒng)”，如圖13（A）所示，它的三條支路是并行工作的，當(dāng)按下按鈕SB1，中間繼電器K得電，K的兩個(gè)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM1、KM2同時(shí)得電并產(chǎn)生動(dòng)作。所以繼電器控制系統(tǒng)采用的是并行工作方式?？删幊炭刂破魇且环N計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它的工作原理是建立在計(jì)算機(jī)工作原理基礎(chǔ)之上的，即通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶(hù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖13（B）所示。由于CPU是以執(zhí)行程序來(lái)處理各項(xiàng)任務(wù)的，所以在每一瞬間只能做一件事，屬于串行工作方式。通過(guò)程序的執(zhí)行按程序順序依次完成各相應(yīng)的動(dòng)作。13（A）13B圖13PLC控制邏輯實(shí)現(xiàn)原理示意圖2PLC的工作方式為了滿(mǎn)足工業(yè)邏輯控制的要求，同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)控制的特點(diǎn)，PLC的工作方式采用不斷循環(huán)的順序掃描工作方式。每一次掃描所用的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期或工作周期。CPU從第一條指令執(zhí)行開(kāi)始，按順序逐條地執(zhí)行用戶(hù)程序直到用戶(hù)程序結(jié)束，然后返回第一條指令開(kāi)始新的一輪掃描。PLC就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述循環(huán)掃描的。PLC工作的全過(guò)程可用圖24所示的運(yùn)行框圖來(lái)表示。整個(gè)過(guò)程可分為以下幾個(gè)部分第一部分是上電處理。PLC上電后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化，包括硬件初始化和軟件初始化，停電保持范圍設(shè)定及其他初始化處理等。第二部分是自診斷處理。PLC每掃描一次，執(zhí)行次自診斷檢查，確定PLC自身的動(dòng)作是否正常。如CPU、電池電壓、程序存儲(chǔ)器、IO和通訊等是否異常或出錯(cuò)，如檢查出異常時(shí)，CPU面板上的LED及異常繼電器會(huì)接通，在特殊寄存器中會(huì)存入出錯(cuò)代碼。當(dāng)出現(xiàn)致命錯(cuò)誤時(shí)，CPU被強(qiáng)為STOP方式，所有的掃描便停止。第三部分是通訊服務(wù)。PLC自診斷處理完成以后進(jìn)入通訊服務(wù)過(guò)程。首先檢查有無(wú)通訊任務(wù)，如有則調(diào)用相應(yīng)進(jìn)程，完成與其他設(shè)備的通訊處理，并對(duì)通訊數(shù)據(jù)作相應(yīng)處理；然后進(jìn)行時(shí)鐘、特殊寄存器更新處理等工作。圖13PLC運(yùn)行框圖二、校園作息時(shí)間控制系統(tǒng)（一）作息時(shí)間控制系統(tǒng)的控制要求作息時(shí)間控制器的控制要求如下1開(kāi)機(jī)時(shí)初始狀態(tài)顯示為00時(shí)00分，顯示星期為“星期一”。按下啟動(dòng)按鈕，控制器開(kāi)始計(jì)時(shí)工作。2能將時(shí)間顯示調(diào)整到當(dāng)前的日期及時(shí)間。3可按所設(shè)置的時(shí)間要求打鈴。4可根據(jù)需要控制其它裝置。5作息時(shí)間表。6設(shè)置相應(yīng)的手動(dòng)按鈕，使控制器使用更加方便。7為了便于廣大師生過(guò)好雙休日，從星期五下午晚餐開(kāi)始至星期日下午1800停止打鈴。表21PLC作息時(shí)間控制器冬季作息時(shí)間表項(xiàng)目時(shí)間起床620630早操630640洗漱640720早自習(xí)725740預(yù)備鈴745750第一節(jié)課750835第二節(jié)課845930課間操930950第三節(jié)課9501035第四節(jié)課10451130午餐11301200午休12001250預(yù)備鈴12551300第五節(jié)課13001345第六節(jié)課13551440文體活動(dòng)14401630晚餐16301730自由活動(dòng)17301800預(yù)備鈴18251830晚自習(xí)18302030熄燈21001程序設(shè)計(jì)（1）作息時(shí)間PLC控制器輸入輸出點(diǎn)分配表見(jiàn)表32。表32作息時(shí)間PLC控制器輸入輸出點(diǎn)分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱(chēng)代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱(chēng)代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1X0數(shù)碼管A段AY0停止按鈕SB2X1數(shù)碼管B段BY1手動(dòng)打鈴SB3X2數(shù)碼管C段CY2“分”調(diào)整按鈕SB4X3數(shù)碼管D段DY3“時(shí)”調(diào)整按鈕SB5X4數(shù)碼管E段EY4“天”調(diào)整按鈕SB6X5數(shù)碼管F段FY5開(kāi)廣播SB7X6數(shù)碼管G段GY6關(guān)廣播SB8X7數(shù)碼管公共端D1Y10開(kāi)燈SB9X10數(shù)碼管公共端D2Y11熄燈S10X11數(shù)碼管公共端D3Y12數(shù)碼管公共端D4Y13數(shù)碼管公共端D5Y14秒閃爍發(fā)光二極管POINTY15廣播繼電器KA1Y20電鈴繼電器KA2Y21宿舍繼電器KA3Y222作息時(shí)間控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概述作息時(shí)間控制器采用三菱FX2N系列的PLC且采用數(shù)碼顯示，能夠準(zhǔn)確顯示分、時(shí)、星期，在一定的時(shí)間內(nèi)能夠自動(dòng)打鈴，放、關(guān)廣播，放、關(guān)音樂(lè)，開(kāi)、熄學(xué)生宿舍燈，且通過(guò)改變輸入PLC的程序能夠靈活改變冬、夏季作息時(shí)間。此外，該P(yáng)LC作息時(shí)間控制器還設(shè)置了手動(dòng)按鈕，用于調(diào)整分、時(shí)、星期。3PLC外部接線圖見(jiàn)附錄2三、作息時(shí)間控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）脈沖系統(tǒng)設(shè)計(jì)秒脈沖程序梯形圖如圖31所示。當(dāng)按下SB0時(shí)，X0閉合，發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，是輔助繼電器M200線圈得電并自鎖。計(jì)時(shí)器TO、T1組成1S時(shí)鐘脈沖程序；Y15為秒閃爍輸出；M0、C0組成分進(jìn)位脈沖。圖31作息時(shí)間PLC控制器秒脈沖程序梯形圖（二）分顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)分顯示程序梯形圖如圖32所示。由輔助繼電器M1M10分別接通分個(gè)位顯示程序。當(dāng)M1閉合時(shí)，分個(gè)位顯示“0”；當(dāng)M2閉合時(shí)，分個(gè)位顯示“1”；當(dāng)M3閉合時(shí)，分個(gè)位顯示“2”；以此類(lèi)推。由輔助繼電器嗎M13M18分別接通分十位顯示程序。剛M13閉合時(shí)，分十位顯示“0”；當(dāng)M14閉合時(shí)，分十位顯示“1”；當(dāng)M15閉合時(shí)，分十位顯示“2”，以此類(lèi)推。圖32作息時(shí)間PLC控制器分顯示程序梯形圖初始狀態(tài)時(shí)，輔助繼電器M1和M13閉合，分的個(gè)位及十位均顯示“0”。當(dāng)計(jì)數(shù)器C0累計(jì)計(jì)滿(mǎn)60個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器C0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M0線圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生一個(gè)分個(gè)脈沖及分個(gè)位移位脈沖。分個(gè)位移動(dòng)脈沖的到來(lái)，使得移位指令將M1當(dāng)前的“1”狀態(tài)左移一位至M2，輔助繼電器M2閉合，分的個(gè)位上顯示“1”若再來(lái)一個(gè)移位脈沖，移位指令將M2當(dāng)前的狀態(tài)左移一位至M3，輔助繼電器M3閉合，分的個(gè)位上顯示“2”，以此類(lèi)推。當(dāng)分個(gè)位脈沖滿(mǎn)10個(gè)時(shí)，M1的狀態(tài)已移位至輔助繼電器M11中，M11線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M2M10復(fù)位，輔助繼電器M1又閉合，分個(gè)位上又顯示為“0”，輔助繼電器M2M10復(fù)位，為下一次分個(gè)位循環(huán)顯示作好準(zhǔn)備。同時(shí)，M11常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M12產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的上升沿脈沖。這個(gè)上升脈沖使得輔助繼電器M13當(dāng)前的“1”狀態(tài)移位至M14中，分的十位上顯示“1”，以此類(lèi)推。當(dāng)分十位脈沖滿(mǎn)6個(gè)時(shí)，M13的狀態(tài)已移位至輔助繼電器M19中，M19線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M13M18復(fù)位，輔助繼電器M13閉合，分十位上又顯示為“0”。當(dāng)需要對(duì)分進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整時(shí)，只需按下按鈕SB4，此時(shí)X3閉合，計(jì)數(shù)器C10計(jì)數(shù)。經(jīng)過(guò)1次計(jì)數(shù)后，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得狀態(tài)繼電器S5得電，其一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生一個(gè)分個(gè)位脈沖，改變分的當(dāng)前顯示，而狀態(tài)繼電器S5的另一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使計(jì)數(shù)器C10復(fù)位，為下一次計(jì)數(shù)作好準(zhǔn)備。（三）時(shí)顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)顯示梯形圖如圖33所示。由輔助繼電器M21M30分別接通個(gè)位顯示程序。當(dāng)M21閉合時(shí)，時(shí)個(gè)位顯示“0”；當(dāng)M22閉合時(shí)，時(shí)個(gè)位顯示“1”；當(dāng)M23閉合時(shí)，時(shí)個(gè)位顯示“2”，以此類(lèi)推。由輔助繼電器M33M35分別接通時(shí)十位顯示程序。當(dāng)M33閉合時(shí)，時(shí)十位顯示“0”；當(dāng)M34閉合時(shí)，時(shí)十位顯示“1”；當(dāng)M35閉合時(shí)，時(shí)十位顯示“2”。圖33作息時(shí)間PLC控制器時(shí)顯示程序梯形圖初始狀態(tài)時(shí)，因輔助繼電器M21和M33閉合，故時(shí)的個(gè)位及十位均顯示為“0”。當(dāng)分十位脈沖滿(mǎn)6個(gè)時(shí)，M13的狀態(tài)已移位至輔助繼電器M19，M19線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M20產(chǎn)生一個(gè)掃描周期寬的上升沿脈沖。這個(gè)上升沿脈沖一方面向計(jì)數(shù)器C1提供脈沖，另一方面使得輔助繼電器M21當(dāng)前的“1”狀態(tài)移位至輔助繼電器M22中，時(shí)的個(gè)位上顯示“1”，如此不斷循環(huán)移位。當(dāng)時(shí)個(gè)位脈沖滿(mǎn)10個(gè)時(shí)，M20的狀態(tài)已移位至輔助繼電器M31中，M31線圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M32產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的上升沿脈沖。這個(gè)上升沿脈沖使得輔助繼電器M33當(dāng)前的“1”狀態(tài)移位至輔助繼電器M34中，時(shí)的十位顯示為“1”。當(dāng)脈沖C1累計(jì)滿(mǎn)24個(gè)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器C1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M38線圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M2M30及輔助繼電器M33M34復(fù)位，輔助繼電器M21及M33閉合，時(shí)個(gè)位和時(shí)十位又顯示為“0”，如此不斷循環(huán)移位。當(dāng)需要對(duì)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整時(shí)，只需按下按鈕SB5，此時(shí)閉合X4閉合，計(jì)數(shù)器C11計(jì)數(shù)。經(jīng)過(guò)一次計(jì)數(shù)后，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得狀態(tài)繼電器S6得電，其一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)個(gè)位脈沖，改變時(shí)的當(dāng)前顯示。而狀態(tài)繼電器S6的另一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使計(jì)數(shù)器C11復(fù)位，為下一次計(jì)數(shù)做好準(zhǔn)備。（四）星期顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖34作息時(shí)間PLC控制器星期顯示程序梯形圖星期顯示程序梯形圖如圖34所示。由輔助繼電器M40M46分別接通星期顯示程序。當(dāng)M40閉合時(shí)，星期顯示“1”；當(dāng)M41閉合時(shí)，星期顯示“2”，以此類(lèi)推。初始狀態(tài)時(shí)，因輔助繼電器M40閉合，星期顯示為“1”。當(dāng)時(shí)移位脈沖滿(mǎn)24個(gè)時(shí)，輔助繼電器M38得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通計(jì)數(shù)器C2并開(kāi)始計(jì)數(shù)，另一常開(kāi)觸點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)星期脈沖及星期移位脈沖。星期移位脈沖的來(lái)到，使移位指令M40當(dāng)前的“1”狀態(tài)右移一位至M41中，輔助繼電器M41閉合，星期顯示“2”；若再來(lái)一個(gè)移位脈沖，移位指令M41當(dāng)前的狀態(tài)右移至42，輔助繼電器M42閉合，星期上顯示“3”，如此不斷移位。當(dāng)星期脈沖滿(mǎn)7個(gè)時(shí)，計(jì)數(shù)器C2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，一方面使其復(fù)位，另一方面接通輔助繼電器M48，輔助繼電器M48的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，同時(shí)M40的狀態(tài)已移位至M47，M47線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M41M46復(fù)位,輔助繼電器M40又閉合，星期上又顯示為“1”。當(dāng)需要對(duì)星期狀態(tài)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整時(shí)，只需按下按鈕SB6，此時(shí)X5閉合，計(jì)數(shù)器C12經(jīng)過(guò)一次計(jì)數(shù)后動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得狀態(tài)繼電器S7得電，其一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生一個(gè)星期脈沖，改變星期的當(dāng)前顯示。而狀態(tài)繼電器S7的另一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使計(jì)數(shù)器C12復(fù)位，為下一次計(jì)數(shù)作好準(zhǔn)備。開(kāi)機(jī)時(shí)，時(shí)間顯示為星期一，00時(shí)00分。PLC的輸出點(diǎn)Y0Y6分別接七段數(shù)碼管的AG。要顯示數(shù)字只需Y0Y7字元件中Y0Y6有輸出為1時(shí)才有數(shù)字顯示出來(lái)。例如，顯示1只需Y1和Y2有信號(hào)輸出，它的十進(jìn)制常數(shù)為K612122,即K6轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)正好滿(mǎn)足要求。再把常數(shù)值K6用MOV指令傳送相應(yīng)的數(shù)碼管中就可顯示數(shù)字了。表31為顯示數(shù)字09的常數(shù)值。各輔助繼電器與其對(duì)應(yīng)的時(shí)間見(jiàn)表42。表31顯示數(shù)字09的常數(shù)值顯輸出點(diǎn)狀態(tài)常數(shù)示數(shù)字Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0值00111111K6310000110K621011011K9131001111K7941100110K10251101101K10961111101K12570000111K781111111K12791101111K111表32各輔助繼電器所對(duì)應(yīng)的時(shí)間0123456789分個(gè)位M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10分十位M13M14M15M16M17M18時(shí)個(gè)位M21M22M23M24M25M26M27M28M29M30時(shí)十位M33M34M35星期M40M41M42M43M44M45M46（五）數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描梯形圖如圖35所示。初始狀態(tài)時(shí)，輔助繼電器M100閉合，特殊輔助繼電器M8011每閉合一次，計(jì)數(shù)器C3就計(jì)數(shù)一次，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合并接通輔助繼電器M110，輔助繼電器M110的常開(kāi)觸點(diǎn)又使計(jì)數(shù)器C3復(fù)位。輔助繼電器M110的另一常開(kāi)觸點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖，移位脈沖指令將輔助繼電器M100的當(dāng)前狀態(tài)“1”移到輔助繼電器M101中，使輔助繼電器M101的當(dāng)前狀態(tài)為“1”，以此類(lèi)推。當(dāng)移到最高位時(shí)，輔助繼電器M105得點(diǎn)閉合，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M101M104復(fù)位，如此周而復(fù)始地進(jìn)行移位。圖35作息時(shí)間PLC控制器數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描梯形圖由于輔助繼電器M100M104分別接通輸出繼電器Y10Y14，而特殊輔助繼電器M8011每10MS閉合一次，因而我們用肉眼很難分辨出數(shù)碼管是輪流閉合的，我們看到的是同時(shí)顯示的數(shù)碼管。廣播、燈、打鈴程序設(shè)計(jì)。當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)定的時(shí)間時(shí)，該時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的輔助繼電器將得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，從而對(duì)廣播、燈、電鈴進(jìn)行控制。（六）廣播控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)廣播控制梯形圖如圖36所示。當(dāng)?shù)椒艔V播的時(shí)間時(shí)，以下各組輔助繼電器（M34、M27、M16、M1），（M34、M23、M13、M1），M27、M15、M1、M33，（M30、M16、M33、M1）中有一組的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M52得電閉合，使得輸出繼電器Y23線圈通電并自鎖，此時(shí)開(kāi)始放廣播。當(dāng)需要手動(dòng)放廣播時(shí)，只需按下按鈕SB7，則X6閉合，輸出繼電器Y23得電自鎖，也能達(dá)到放廣播的目的。當(dāng)?shù)疥P(guān)廣播的時(shí)間時(shí)，以下各組繼電器M23、M16、M34、M1，（M28、M16、M34、M1），（M27、M18、M1、M33），M33、M30、M16、M1中有一組的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M53線圈得電閉合，串接在輔助繼電器Y23線圈中的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，輸出繼電器Y23斷電，停止放廣播。圖36作息時(shí)間PLC控制器廣播控制梯形圖（七）燈的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)燈的控制梯形圖如圖37所示。當(dāng)?shù)綄W(xué)校開(kāi)燈的時(shí)間時(shí)，以下兩組輔助繼電器（M35、M21、M16、M1），M27、M15、M1的常開(kāi)觸點(diǎn)中有一組閉合，輔助繼電器M54線圈得電閉合，其串接在輸出繼電器Y22上的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輸出繼電器Y22得電并自鎖，打開(kāi)電燈開(kāi)關(guān)。當(dāng)需要手動(dòng)開(kāi)燈時(shí)，只要按下按鈕SB9，則X10閉合，使輸出繼電器Y22得電并自鎖，打開(kāi)電燈開(kāi)關(guān)。圖37作息時(shí)間PLC控制器燈控制梯形圖當(dāng)?shù)较舻臅r(shí)間時(shí)，以下兩組輔助繼電器（M35、M22、M16、M1）,M27、M17、M1的常開(kāi)觸點(diǎn)中有一組閉合，輔助繼電器M55線圈得電閉合并產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖信號(hào)，使其串接在輸出繼電器Y22線圈上的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，輸出繼電器Y22斷開(kāi)，電燈熄滅。當(dāng)需要手動(dòng)關(guān)燈時(shí)，只需按下按鈕SB10，則X11閉合，輔助繼電器M203得電，串接在輸出繼電器Y22上的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，使輸出繼電器Y22斷電。（八）電鈴控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電鈴控制梯形圖如圖38所示。當(dāng)?shù)匠绦蛟O(shè)計(jì)的打鈴時(shí)間時(shí)，該時(shí)間段輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得輔助繼電器M50線圈得電，并產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的上升沿微分脈沖信號(hào)，輔助繼電器M50的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通輸出繼電器Y21線圈電源，Y21閉合并自鎖，電鈴開(kāi)始打鈴。同時(shí)，定時(shí)器T3開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)滿(mǎn)15S后，串接在輸出繼電器Y21線圈上的定時(shí)器T3的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使輸出繼電器Y21和定時(shí)器T3失電，定時(shí)器T3復(fù)位，打鈴?fù)Ｖ?。如果需要手?dòng)打鈴，只需按下SB3，此時(shí)X2閉合，接通輸出繼電器Y21線圈電源，Y21閉合并自鎖，開(kāi)始打鈴。圖38作息時(shí)間PLC控制器打鈴控制梯形圖（九）雙休日控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)雙休日控制梯形圖如圖39所示。每星期五下午晚餐時(shí)，輔助繼電器M44、M34、M27、M16、M1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M56閉合并自鎖，其串接在輸出繼電器Y21、Y20上的常閉觸