基于PLC作息時(shí)間控制程序設(shè)計(jì)

1、基于plc作息時(shí)間控制程序設(shè)計(jì)摘 要木組的設(shè)計(jì)是關(guān)于plc作息吋間控制器的，詳細(xì)的闡述y系統(tǒng)組成，系統(tǒng)硬件連接和系 統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)工作原理。通過三菱fx2n系列的數(shù)碼敁示來實(shí)現(xiàn)了隊(duì)校園 時(shí)間的控制，改變plc的程序來改變對(duì)校園時(shí)間打鈴，廣播及祜舍燈的控制，實(shí)現(xiàn)了作息時(shí) 間無(wú)人控制的g動(dòng)化，科學(xué)化管理和操作?？删幊绦蚩刂破鳎簆lc英文全稱programmable logic controller，屮文全稱為微型可 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)操作等而 叫用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。dcs集散 系統(tǒng)

2、：dcs英文全稱distributed control system，中文全稱為集散型控制系統(tǒng)。dcs可 以解釋為在模擬量?jī)章房刂戚^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屮的一種s動(dòng)化高技術(shù)產(chǎn)品。dcs般由五部份組成：1.控制器2. 1/0 板3.操作站4.通訊網(wǎng)絡(luò)5.圖形及遍程軟件。本設(shè)計(jì)采用plc設(shè)計(jì)了作息時(shí)間控制課題.第一章plc概述1. 1 plc的發(fā)展、構(gòu)成和特點(diǎn)1.1.1 plc的發(fā)展在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(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，及大量離散景的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功 能是通過氣動(dòng)或電

3、氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美岡gm （通用汽車）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 programmable controller （pc） o個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱pc）發(fā)展起來后，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programmable logic controller （plc），現(xiàn)在，仍常 常將plc簡(jiǎn)稱pc。plc的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（iec）對(duì)plc的定義是：可編程控制器是 一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工

4、業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存 貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的 指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊?序控制器及其冇關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能 的原則設(shè)計(jì)。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屮的地位，在可預(yù)見的將來，是無(wú)法取代 的。1. 1.2 plc的構(gòu)成從結(jié)構(gòu)上分，plc分為固定式和組合式（模塊式）w種。固定式plc包括chj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)

5、不可拆卸的整體。模塊式plc 包括cpu模塊、1/0模塊、|a|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。1. 1.3 cpu的構(gòu)成chj是plc的核心，起神經(jīng)屮樞的作用，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 的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器屮，同時(shí)，診斷電源和plc內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和 編程過程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶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)它們之問聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀

6、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)存主耍用于存儲(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，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)算的屮間結(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的重耍參數(shù)，它們決定著plc的工作速度，10數(shù)量及 軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。1. 1.4 i/o 模塊plc與電氣冋路的接口，是通過輸入輸岀部分（i/

7、o）完成的。i/o模塊集成了 plc 的1/0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分為開關(guān)量輸入（di）, 開關(guān)量輸出（d0），模擬量輸入（at），模擬量輸出（a0）等模塊。開關(guān)量是指只有開和關(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分類如下：幵關(guān)量：按電壓水:t: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)類型分，有電流型（4-20ma，0_20ma）、電壓型（0-10v, 0_5v，-10-10v） 等，按精度分，

8、有12bit, mbit, 16bit等。除了上述通用10外，還有特殊10模塊，如熱電限、熱電偶、脈沖等模塊。按1/0點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)景，1/0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。1.1.5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。電源輸入類型冇：交流電源（220vac或110vac），直流電源（常 用的為24vac）。1. 1.6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能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊問的連接，使各

9、模塊構(gòu)成一個(gè) 整體。1.1.7 plc系統(tǒng)的其它設(shè)備1、編程設(shè)備：編程器是plc開發(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般有手持型編程器，h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)界而：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界而是指示燈和按鈕，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)用戶數(shù)據(jù)，如eprom、eeprom寫入器、條碼 閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。1.1.8 plc

10、的通信聯(lián)網(wǎng)plc具冇通信聯(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)分散集屮控制。多數(shù)plc具有rs-232 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各廠家均冇采用。對(duì)于一個(gè)0動(dòng)化工程（特別是中大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)）來講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重耍的。首先， 網(wǎng)絡(luò)必須是開放的，以方便不向設(shè)備的集成及未來系統(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y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)

11、環(huán)境適用性等具 體問題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。1. 2 plc的基本構(gòu)成1. 2.1 plc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

12、要求i/o電路專門設(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)。1.2.2 plc的軟件系統(tǒng)a. 系統(tǒng)程序它由plc的制造企業(yè)編制，固化在prom或eprom屮，按裝在plc上，隨產(chǎn)品提供 給用戶。系統(tǒng)程序包拈系統(tǒng)管理程序、用戶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)管理程序其主耍功能為：a）：時(shí)間分配的運(yùn)行管理，即實(shí)現(xiàn)plc輸入、輸出運(yùn)算，u檢及提供通信時(shí)序；b）：存儲(chǔ)空間的額分配管理，即生成用戶環(huán)境，規(guī)定各種參數(shù)、程序的存放地址，將 用戶使用的數(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；c）：系統(tǒng)的自檢程序，即對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行出錯(cuò)檢驗(yàn)、用戶程序語(yǔ)法檢驗(yàn)、句法

13、檢驗(yàn)、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。用戶指令解釋程序：它可將用戶用各種編程語(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完成。b. 用戶程序它是根據(jù)生產(chǎn)過程控制的耍求由用戶使用制造企業(yè)提供的編程語(yǔ)言q行編制的應(yīng)用程 序。用戶程序包括開關(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。開關(guān)量邏輯控制程序：它是plc用戶程序中最重要的一部分，一般采用梯形圖、助記 符或功能塊閣等編程語(yǔ)

14、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 沒宥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)為了方便用戶編程，也提供和應(yīng)編程軟件供用戶編制模擬量和md控制等的 程序。操作站系統(tǒng)程：它是大型plc系統(tǒng)經(jīng)過通信聯(lián)網(wǎng)后，由用戶進(jìn)行信息交換和管理而 編制的程序。它包括各類畫面的操作顯示程序，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)界面的冇關(guān)軟件，用戶對(duì)以根據(jù)制造企業(yè)提供的外交使用說明進(jìn)行操作站的系 統(tǒng)m面組態(tài)和編制相應(yīng)的應(yīng)用

15、程序。1.3可編程控制器的工作原理1. 3. 1 plc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1-3-1所示，它的三條支路是并行工 作的，當(dāng)按下按鈕sb1,中問繼電器k得電，k的叫個(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。可編程控制器是一種計(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，即通過執(zhí)行反映控制耍求 的用戶程序來實(shí)現(xiàn)的，如圖1-3-2所示。由于chj是以執(zhí)行程序來處理各項(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。通過程序的執(zhí)行按程序順序依次完成各相 應(yīng)的動(dòng)作。1.3.2 plc的

16、工作方式為了滿足工業(yè)邏輯控制的耍求，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)間稱為掃描周期或工作周期。cpu從第一條 指令執(zhí)行開始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結(jié)朿，然后返回第一條指令開始 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工作的全過程可用圖1-4 所示的運(yùn)行框閣來表示。整個(gè)過程可分為以下幾個(gè)部分.第一部分是上電處理。plc上電石對(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)行一次自診斷檢查，確定plc自身的動(dòng)作是 否正

17、常。如cpu、電池電壓、程序存儲(chǔ)器、i/o和通訊等是否異?；虺鲥e(cuò)，如檢查出異常 時(shí)，cpu而板上的led及異常繼電器會(huì)接通，在特殊寄存器屮會(huì)存入出錯(cuò)代碼。當(dāng)出現(xiàn)致命 錯(cuò)誤時(shí)，（tu被強(qiáng)制為stop方式，所宥的掃描便停止。stop圖1-4 plc運(yùn)行框圖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)過程。首先檢查有無(wú)通訊 任務(wù)，如冇則調(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 厄進(jìn)行時(shí)鐘、特殊寄存器更新處理等工作。第二章作息時(shí)間控制程序2.1作息時(shí)間控制程序的設(shè)計(jì)概述作息吋間控制器采用三菱fx2n系列的plc且采用數(shù)碼顯示，能夠準(zhǔn)確顯示分、吋、星 期，在一定的時(shí)

18、問內(nèi)能夠自動(dòng)打鈴，放、關(guān)廣播，放、關(guān)音樂，開、熄學(xué)生宿舍燈，且通 過改變輸入plc的程序能夠靈活改變冬、夏季作息時(shí)間。此外，該plc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。2.1.1作息時(shí)間控制程序的控制要求作息吋間控制器的控制要求如下：（1）開機(jī)時(shí)初始狀態(tài)敁示為00時(shí)00分，顯示星期為“星期一”。按下啟動(dòng)按鈕，控 制器幵始計(jì)時(shí)工作。（2）能將時(shí)間顯示調(diào)整到當(dāng)前的口期及時(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、&時(shí)問表。（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好雙休口，從星期五下午晚餐開始至星期口下午18

19、: 00停 止打鈴。表2-1 plc作息時(shí)間控制器冬季作息時(shí)間表項(xiàng) 目時(shí)問起床6： 206: 30早操6： 306: 40洗漱6： 407: 20早自習(xí)7： 257: 40預(yù)備鈴7： 457: 50第一節(jié)課7： 508: 35第二節(jié)課8:459:30課間操9:309:50第三節(jié)課9:50 10:35第四節(jié)課10:4511:30亇餐11:3012: 00午休12： 0012: 50預(yù)備鈴12： 5513: 00第五節(jié)課13： 0013: 45第六節(jié)課13： 5514:40文體活動(dòng)14:40 16:30晚餐16:30 17:30自由活動(dòng)17:30 18:00預(yù)備鈴18:25 18:30晚自j18:

20、3020: 30熄燈21： 002.1.2程序設(shè)計(jì)（1）作息時(shí)問plc控制器輸入輸岀點(diǎn)分配表見表2-2。表2-2作息時(shí)間plc控制器輸入輸出點(diǎn)分配表輸入信號(hào)輸岀信號(hào)名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱代號(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sb2xi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開廣播sb7x6數(shù)碼管g段gy6關(guān)廣播sb8x7數(shù)碼管公共端diy10開燈sb9x10數(shù)碼管公共端d2yll熄燈s10xii數(shù)碼管公井端d3y12數(shù)碼管公共端d4y13數(shù)碼管公共

21、端d5y14秒閃爍發(fā)光二極管pointy15廣播繼電器kaiy20電鈴繼電器ka2y21宿舍繼電器ka3y222.1.3 plc外部接線作息吋間plc控制器接線圖第三章作息時(shí)間控制程序設(shè)計(jì)3.1脈沖程序設(shè)計(jì) 秒脈沖程序梯形圖如圖3-1所示。當(dāng)按下sbo吋，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is時(shí)鐘脈沖程序；y20為秒閃爍輸岀； mo、co組成分進(jìn)位脈沖。x000x001ii_4c m200 jm200_m200 toiict1k5t1iictok5t1iic y020m0iirstcot1iiccomjco1 i(. m0 圖3-1作息時(shí)問plc

22、控制器秒脈沖程序梯形圖3.2分顯示程序設(shè)計(jì) 分顯示程序梯形圖如圖3-2所示。由輔助繼電器mlm10分別接通分個(gè)位顯示程序。 當(dāng)ml閉合時(shí)，分個(gè)位顯示“0”；當(dāng)m2閉合吋，分個(gè)位顯示“1”；當(dāng)m3閉合吋，分個(gè)位顯 示“2”；以此類推。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 此類推。(cio k1 cioi ic s5 s5| |rst cio mo| |sftl mlm2k1o k1 s5iimili iplsml2zrst m2mio ml 4m15m16m17m184c m1

23、3m12i |sftl m13m14k1prstml 4ml 8圖3-2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ml和m13閉合，分的個(gè)位及十位均顯示“0”。當(dāng)計(jì)數(shù)器co累計(jì)計(jì)滿60個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器co常開觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器m0線圈得電，其常開觸 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，使得移位指令將 11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”，以此類推。當(dāng)分個(gè)位脈沖滿10個(gè)時(shí)，ml的狀態(tài)已移位至輔助繼電

24、器mil中，mil 線圈通電，其常開觸點(diǎn)閉合，使常開觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器m2m10復(fù)位，輔助繼電器 ml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)，mil常開觸點(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屮，分的十位上顯示“1”， 以此類推。當(dāng)分十位脈沖滿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

25、閉合，計(jì)數(shù)器c10計(jì)數(shù)。經(jīng) 過1次計(jì)數(shù)后，其常丌觸點(diǎn)閉合，使得狀態(tài)繼電器s5得電，其一常開觸點(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的另一常開觸點(diǎn)閉合，使計(jì)數(shù)器c10復(fù) 位，位下一次計(jì)數(shù)作好準(zhǔn)備。3.3時(shí)顯示程序設(shè) 時(shí)顯示梯形閣如閣3-3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”，以此類推。由輔助繼電器m33m35分別接通吋十位顯示程序。當(dāng)133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”。333333333

26、3圖3-3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，故吋的個(gè)位及十位均顯示為“0”。當(dāng)分十位脈沖滿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，另一方而使得輔助繼電器m21當(dāng)前的“1”狀態(tài)移位至輔助繼電器m22屮，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10個(gè)時(shí)，m20的狀態(tài)已移位至輔助c s7 s7iim47 ipm48 ii-繼電器m31中，m31線圈得電，其常開觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器m32產(chǎn)生一個(gè)掃描周期

27、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屮， 時(shí)的十位顯示為“1”。當(dāng)脈沖c1累計(jì)滿24個(gè)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器c1常幵觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器m38線圈得電， 其常開觸點(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)吋狀態(tài)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整吋，只需按下按鈕sb5,此吋閉合x4閉合，計(jì)數(shù)器c11 計(jì)數(shù)。經(jīng)過一次計(jì)數(shù)后，其常開觸點(diǎn)閉合，使得狀態(tài)繼電器s6得電，其一常開觸點(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的另一常幵觸點(diǎn)閉合，使計(jì)數(shù) 器c11

28、復(fù)位，為下一次計(jì)數(shù)做好準(zhǔn)備。3.4星期顯示程序設(shè)計(jì) 星期顯示程序梯形閣如閣3-4所示。由輔助繼電器m40m46分別接通星期顯示程序。 當(dāng)140閉合時(shí)，星期顯示“1”；當(dāng)m41閉合時(shí)，星期顯示“2”，以此類推。rst c12sftl m40m41 k7k1 2rst m41m46閣3-4作息時(shí)間plc控制器星期顯示程序梯形閣 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24個(gè)時(shí)，輔助繼電器m38得電，其常開觸點(diǎn)閉合，接通計(jì)數(shù)器c2并開始計(jì)數(shù)，另一常開觸點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè) 星期脈沖及星期移位脈沖。星期移位脈沖的來到，使移位指令m40當(dāng)前的“1”狀態(tài)a移一位至m41中，輔助繼電器m4

29、1閉合，星期顯示“2”；若再來一個(gè)移位脈沖，移位指令m41 當(dāng)前的狀態(tài)右移至m42,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7個(gè)時(shí)，計(jì)數(shù)器c2的常開觸點(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的常幵觸點(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,此吋x5閉合，計(jì)數(shù)器c12經(jīng) 過-次計(jì)數(shù)后動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，使得狀態(tài)繼電器s7得電，其一常開觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生 一個(gè)星期脈沖，改變星期的當(dāng)

30、前敁示。而狀態(tài)繼電器s7的另一常開觸點(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a go要顯示數(shù)字只需y0y7字元件中y0y6冇輸出為1吋xt有數(shù)字顯示出來。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k6=l x2+1 x2x2,即k6轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)正 好滿足要求。再把常數(shù)值k6用mov指令傳送相應(yīng)的數(shù)碼管中就可敁示數(shù)字了。3.5數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描程序設(shè)計(jì)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描梯形圖如圖3-5所示。初始狀態(tài)吋，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，其常開觸

31、點(diǎn)閉合并接通輔助繼電器 m110,輔助繼電器m110的常開觸點(diǎn)又使計(jì)數(shù)器c3復(fù)位。輔助繼電器m110的另一常開觸點(diǎn) 產(chǎn)生一個(gè)一位脈沖，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”，以此類推。當(dāng)移到最高位時(shí)，輔助繼電器m105 得點(diǎn)閉合，其常開觸點(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。m10011c y010m10111f y011m10211r y012m10311c y013m10411c y014m101m102m103m1044+wc m1003m110i |rst c3m8011i icc3

32、k1 c31 if ml 10m110|sftlml 00ml 01 k5k1 m105|prst ml 01ml03閣3-5作息時(shí)間plc控制器數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描梯形閣由于輔助繼電器m1oom104分別接通輸出繼電器y1oy14,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，我們看到的是同吋顯 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)問時(shí)，該時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的輔助繼電器將 得電，其常開觸點(diǎn)閉合，從而對(duì)廣播、燈、電鈴進(jìn)行控制。3.6廣播控制程序設(shè)計(jì)廣播控制梯形圖如圖3-6所示。當(dāng)?shù)椒艔V播的時(shí)問時(shí)，以下各組輔助繼電器：（m34、m27、m16、ml

33、）, （m34、m23、m13、ml）, （m27、m15、ml）, （m3o、m18、m33、ml）屮有一 組的常開觸點(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q鎖，此 時(shí)開始放廣播。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)到放廣播的口的。當(dāng)?shù)疥P(guān)廣播的時(shí)間時(shí)，以下各組繼電器:（m21、m14、m34、ml）, （m28、m16、m34、ml）,（m27、m18、ml）, （m34、m23、m16、ml）中有一組的常開觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器m53線圈 得電閉合，申接在輔助繼電器y23線圈中的常開觸點(diǎn)斷開，輸出繼電器y23斷電，停

34、止放廣播。h34 -1卜h27 1卜m16h卜mlm52h34h23hhm13m30m18h33h27h34lhh15hhh23hhh16hhm53)h27x007hhm18hhm53m202m56m201y023< h202m3bmumlbmlm35m22 micmlm54m55m203m201hi_4y021ii_xqh閣3-6作息時(shí)間plc控制器廣播控制梯形閣3. 7燈的控制程序設(shè)計(jì)燈的控制梯形圖如圖3-7所示。當(dāng)?shù)綄W(xué)校開燈的吋間吋，以下w組輔助繼電器：(m35、 m21、m16、ml), (m27, m15、ml)的常開觸點(diǎn)中有一組閉合，輔助繼電器m54線圈得電閉合， 其串接在輸

35、出繼電器y21上的常開觸點(diǎn)閉合，使輸出繼電器y21得電并自鎖，打丌電燈丌 關(guān)。當(dāng)需要手動(dòng)開燈時(shí)，只耍按下按鈕sb9,則x10閉合，使輸出繼電器y21得電并q鎖， 打開電燈開關(guān)。< m54 pls m55(y021 x010ii< m203圖3-7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、ml） , （m27、m17、ml）的 常開觸點(diǎn)屮有一組閉合，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)， 使其串接在輸岀繼電器y21線圈上的常開觸點(diǎn)斷開，輸出繼電器y21斷開，電燈熄滅。當(dāng) 需要手動(dòng)關(guān)燈時(shí)，只需按下按鈕sb10,則

36、xii閉合，輔助繼電器m203得電，申接在輸出繼 電器y21上的常開觸點(diǎn)斷開，使輸出繼電器y21斷電。3.8電鈴控制程序設(shè)計(jì)電鈴控制梯形閣如閣3-8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的常開觸點(diǎn)閉合，接通輸出繼電器y22線圈電源，y22閉合并自鎖，電 鈴開始打鈴。同時(shí)，定吋器t3開始計(jì)吋，計(jì)滿15s后，串接在輸出繼電器y22線圈上的定 時(shí)器t3的常閉觸點(diǎn)斷開，使輸出繼電器y22和定時(shí)器k3失電，定時(shí)器t3復(fù)位，打鈴?fù)Ｖ埂?如果需要手動(dòng)打鈴，只需按下sb3,此時(shí)x2閉合，接通輸

37、出繼電器y22線圈電源，y22閉 合并g鎖，開始打鈴。y022<t3k150閣3-8作息時(shí)間plc控制器打鈴控制梯形閣3. 9雙休日控制程序設(shè)計(jì)雙休日控制梯形圖如圖3-9所示。每星期五下午晚餐吋，輔助繼電器m44、m34、m28、 116、m2的常開觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器m56閉合并自鎖，其串接在輸出繼電器y21、y22、 y23上的常閉觸點(diǎn)斷丌，輸出繼電器y21、y22、y23將得不到脈沖信號(hào)。星期h下午18: 00,輔助繼電器m46、m34、m28、m18、m10的常開觸點(diǎn)將閉合，輔助繼電器m5產(chǎn)生一個(gè)掃 描周期的輸出信號(hào)，其串接在輔助繼電器m56中的常閉觸點(diǎn)斷開，輔助繼電器m56失電

38、， 串接在輸岀繼電器y21、y22、y23上的輔助繼電器m6的常閉觸點(diǎn)復(fù)位，使輸出繼電器y21、 y22、y23能夠得到脈沖信號(hào)而恢復(fù)正常工作。圖3-9作息吋間plc控制器雙休tl控制梯形圖<m56m57第四章系統(tǒng)調(diào)試4.1硬件調(diào)試首先在plc處于編程狀態(tài)下，檢測(cè)各種按鈕、開關(guān)、傳感器，以確認(rèn)這些信號(hào)能夠正 確地連接到了輸入端口，確認(rèn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均可以正常運(yùn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生碰撞、卡死、打滑等現(xiàn)象。4.2軟件調(diào)試將程序輸入plc當(dāng)使用簡(jiǎn)易編程器將程序輸入plc吋，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令 助記符，以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程時(shí)，可通過上 下位機(jī)的連接電纜將程序下載到p

39、lc屮去。進(jìn)行軟件測(cè)試程序輸入plc后，應(yīng)先進(jìn)行測(cè) 試工作。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)過程中，難免會(huì)宥疏漏的地方。因此在將plc連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上 去之前，必需進(jìn)行軟件測(cè)試，以排除程序中的錯(cuò)誤，同吋也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整 體調(diào)試的周期。應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試在plc軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可 以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果控制系統(tǒng)是由兒個(gè)部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后 再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制程序的步序較多，則可先進(jìn)行分段調(diào)試，然后再連接起來總調(diào)。 調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，耍逐一排除，直至調(diào)試成功。結(jié)束語(yǔ)本設(shè)計(jì)通過對(duì)時(shí)間控制的設(shè)計(jì)，在各時(shí)段可以按照需求進(jìn)行打鈴、電燈的亮熄等一系 列功能，并且可以實(shí)

40、現(xiàn)設(shè)計(jì)的預(yù)期各項(xiàng)功能。plc技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應(yīng)用。h前，plc以其高可靠性、高性能價(jià)格 比，在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、辦公自動(dòng)化等諸多領(lǐng)域得到極為 廣泛的應(yīng)用并己走人家庭，從電冰箱、微波爐到音響、汽車，到處都可見到plc的蹤影。隨著人們生活水平的提高，對(duì)h常用品的內(nèi)動(dòng)化提出了更高的要求，plc的不斷史新?lián)Q 代，滿足了上述的耍求，達(dá)到cl動(dòng)控制品質(zhì)的目的在日常生活中，也經(jīng)常用到電烤筘、微 波爐、電熱水器、烘干箱等需要進(jìn)行溫度檢測(cè)與控制的家用電器。采用plc來實(shí)現(xiàn)溫度控 制不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單、靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度地提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)， 從而大大提尚產(chǎn)rsi的質(zhì)量。我從一幵始的認(rèn)識(shí)了解plc的元器件以及其功能，到認(rèn)識(shí)一些基本的認(rèn)識(shí)編寫，再到 最己能獨(dú)立編寫程序。在這期間中，我們學(xué)習(xí)到了很多，也探索到了很多。其實(shí)學(xué)好 這門課的方法冇很多，關(guān)鍵是靠自己在實(shí)踐中去摸索去思考，會(huì)把一些小程序拼湊起來， 善于總結(jié)，善于發(fā)現(xiàn)，尋找出一個(gè)適合自己的方法。希望在以后的學(xué)習(xí)生活屮，能把這一 技術(shù)運(yùn)用的更好。致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，意味著我大學(xué)的學(xué)習(xí)生涯結(jié)束了。作為一名在校的學(xué)生，在設(shè)計(jì)的 思想、經(jīng)驗(yàn)等等方面難免宥所欠缺和不足