PLC課程設(shè)計(jì)四路擬量采集顯示系統(tǒng)

1、plc設(shè)計(jì)與調(diào)試課程名稱 電氣控制與plc應(yīng)用技術(shù) 設(shè)計(jì)題目 四路擬量采集顯示系統(tǒng) 專業(yè)班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 起止時(shí)間 電氣與信息學(xué)院課程設(shè)計(jì)考核和成績(jī)?cè)u(píng)定辦法1 課程設(shè)計(jì)的考核由指導(dǎo)教師根據(jù)設(shè)計(jì)表現(xiàn)、設(shè)計(jì)報(bào)告、設(shè)計(jì)成果、答辯等幾個(gè)方面，給出各項(xiàng)權(quán)重，綜合評(píng)定。該設(shè)計(jì)考核教研室主任審核，主管院長(zhǎng)審批備案。2 成績(jī)?cè)u(píng)定采用五級(jí)分制，即優(yōu)、良、中、及格、不及格。3 參加本次設(shè)計(jì)時(shí)間不足三分之二或曠課四天以上者，不得參加本次考核，按不及格處理。4 課程設(shè)計(jì)結(jié)束一周內(nèi)，指導(dǎo)教師提交成績(jī)和設(shè)計(jì)總結(jié)。5 設(shè)計(jì)過(guò)程考核和成績(jī)?cè)诮處熓謨?cè)中有記載。課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容 課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容、格式各專業(yè)根據(jù)專業(yè)

2、不同統(tǒng)一規(guī)范，經(jīng)教研室主任審核、主管院長(zhǎng)審批備案。注： 1. 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書和指導(dǎo)書在課程設(shè)計(jì)前發(fā)給學(xué)生，設(shè)計(jì)任務(wù)書放置在設(shè)計(jì)報(bào)告封面后和正文目錄前。 2. 為了節(jié)省紙張，保護(hù)環(huán)境，便于保管實(shí)習(xí)報(bào)告，統(tǒng)一采用a4紙，實(shí)習(xí)報(bào)告建議雙面打?。ㄕ牟捎盟误w五號(hào)字）或手寫。11/12學(xué)年第二學(xué)期plc應(yīng)用技術(shù) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書指導(dǎo)教師： 班級(jí)：自動(dòng)化0941、2班 地點(diǎn)：plc實(shí)驗(yàn)室課程設(shè)計(jì)題目： 基于plc的四路擬量采集顯示系統(tǒng)一、 課程設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的plc控制技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，加以綜合運(yùn)用，進(jìn)行plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初等訓(xùn)練，掌握運(yùn)用plc進(jìn)行系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)的原則

3、、設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟，為從事plc相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)或今后的工作需要打下良好的基礎(chǔ)。二、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容（包括技術(shù)指標(biāo)）1、本系統(tǒng)主要由四路0-5v模擬量、mad02模擬量采集?？?、歐姆龍cpm2a、7段數(shù)碼管顯示四部分組成。2、四路0-5v模擬量分別取自wd5穩(wěn)壓電源來(lái)獲得0-5v的可變電壓。3、mad02是與plc配套的模擬量轉(zhuǎn)換模塊，其輸出端直接與plc的輸入通道相接，設(shè)置字端口與plc的輸出通道相連接。在采集數(shù)據(jù)時(shí)，只需對(duì)plc的輸入輸出通道進(jìn)行操作即可，其具體步驟為：plc通過(guò)13通道向mad02模塊寫入設(shè)置字，啟動(dòng)mad02進(jìn)行轉(zhuǎn)換，等待一段時(shí)間，從plc的輸入通道（02、03通道）直接

4、讀取數(shù)據(jù)即可。4、將0-5v的模擬量劃分為0-1v、1-2v、2-3v、3-4v、4-5v五個(gè)范圍，將采集到的實(shí)際模擬量與每一個(gè)范圍的上、下限進(jìn)行比較，以確定在那個(gè)電壓范圍之內(nèi)。顯示時(shí)，只顯示實(shí)際模擬量所屬電壓范圍的上限值。5、設(shè)置兩個(gè)按鈕和四個(gè)指示燈。按動(dòng)按鍵實(shí)現(xiàn)四路模擬量輪流顯示，指示燈則分別指示當(dāng)前顯示的是哪一路模擬量。6、設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)實(shí)際模擬量大于5v或小于0v時(shí)，系統(tǒng)停止采集并進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)。三、課程設(shè)計(jì)原則1、盡可能地滿足被控對(duì)象的控制要求；2、在滿足控制的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)；3、保證控制系統(tǒng)安全可靠；4、考慮到被控對(duì)象的改進(jìn)，在選擇plc的i/o數(shù)量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有

5、余量；四、課程設(shè)計(jì)步驟1、對(duì)控制系統(tǒng)任務(wù)和要求作深入的調(diào)查研究，明確控制任務(wù)：2、選擇和確定用戶i/o設(shè)備：根據(jù)傳統(tǒng)控制線路，確定出plc改造所需的各種輸入/輸出設(shè)備，即各種按鈕、開關(guān)、繼電器和接觸器等。3、確定系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案，選擇plc型號(hào)確定系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案十分重要，要在全面了解控制要求的基礎(chǔ)上確定電氣控制方案。根據(jù)所選用的電器或元件的類型和數(shù)量，計(jì)算所需plc的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)，選擇合適的點(diǎn)數(shù)。由于本設(shè)計(jì)中只涉及到開關(guān)量，因此在選擇plc型號(hào)時(shí)，只需考慮i/o點(diǎn)數(shù)，并有一定的余量（10%15%）選擇小型plc。4、控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)（1）主電路的設(shè)計(jì)；（2）確定出輸入、輸出信號(hào)，畫出pl

6、c的i/o接線圖；5、控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)（1）首先分別設(shè)計(jì)出全自動(dòng)洗衣機(jī)各部分的控制軟件梯形圖；（2）整體控制軟件梯形圖設(shè)計(jì)；6、聯(lián)機(jī)調(diào)試；7、撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。五、時(shí)間安排時(shí)間內(nèi)容備注第15周 周一集中講解課程設(shè)計(jì)要求，分配設(shè)計(jì)題目，明確任務(wù)和具體安排周二調(diào)研、查閱資料、給出設(shè)計(jì)方案 周三檢查設(shè)計(jì)方案， 周四調(diào)整設(shè)計(jì)方案 周五上機(jī)調(diào)試第16周 周一上機(jī)調(diào)試周二上機(jī)調(diào)試周三上機(jī)調(diào)試周四寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告周五答辯六、 基本要求（一）課程設(shè)計(jì)報(bào)告1控制流程圖一張（a4）（手繪）2控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)圖一張；（a4）（手繪）3控制系統(tǒng)軟件梯形圖一張；（a4）（手繪）4設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，包括以下內(nèi)容1) 寫出設(shè)計(jì)

7、計(jì)劃和基本步驟。2) 寫出控制要求并畫出設(shè)計(jì)流程圖。3) 畫出i/o分配表和i/o接線圖。4) 畫出具體設(shè)計(jì)的梯形圖，并加以注釋。5) 寫出調(diào)試過(guò)程和結(jié)果。6) 寫課程設(shè)計(jì)小結(jié)。（二）成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面考核，重點(diǎn)考核設(shè)計(jì)圖紙、說(shuō)明書質(zhì)量；獨(dú)立思考、獨(dú)立工作能力，綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；平時(shí)的工作態(tài)度及表現(xiàn)；答辯情況。最后按平時(shí)表現(xiàn)、報(bào)告質(zhì)量、答辯成績(jī)，其權(quán)重分別為0.2、0.4、0.4綜合評(píng)定成績(jī)，分優(yōu)、良、中、及、不及格五個(gè)等級(jí)。組長(zhǎng)：付倩組員：李明祿柳枝齊彥龍沈喆 王德祥謝天鵬任務(wù)分配：目錄摘要11緒論21.1 plc四路摸擬量采集顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)21.2 plc四路摸擬量采集顯示系統(tǒng)的

8、原理21.3 05v電壓模擬量采集分段顯示數(shù)值22 題目分析32.1 7段數(shù)碼管顯示方法32.2 四路模擬量采集方案42.3 plc的選擇53 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)53.1 控制系統(tǒng)組成53.2 wd5穩(wěn)壓電源63.3硬件原理64 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)124.1 總體設(shè)計(jì)思路124.2 時(shí)序圖145 實(shí)驗(yàn)步驟146 實(shí)驗(yàn)結(jié)果157參考文獻(xiàn)158附錄16附錄1： 硬件連接圖16附圖2：系統(tǒng)流程圖17附錄3： t型圖18摘要當(dāng)今社會(huì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，人工智能技術(shù)在社會(huì)的發(fā)展當(dāng)中占據(jù)了主導(dǎo)地位。當(dāng)然，智能設(shè)備的發(fā)展也滿足了科技發(fā)展的需求。其中，可編程邏輯控制器（plc）就是一個(gè)典型的代表。本設(shè)計(jì)以“plc的四路摸

9、擬量采集顯示系統(tǒng)”為設(shè)計(jì)課題，以歐姆龍cpm2a-40cd型plc為試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)利用歐姆龍plc編程的傳送指令、子程序調(diào)用指令和邏輯語(yǔ)指令等應(yīng)用指令對(duì)“mad02模擬量采集模塊及7段數(shù)碼管顯示模塊”進(jìn)行plc模擬量輸入通道的數(shù)據(jù)采集、處理和顯示的操作，其中包括梯形圖設(shè)計(jì)、流程圖設(shè)計(jì)以及硬件連接。關(guān)鍵詞： plc 人工智能 模擬量 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)處理abstractnowadays the rapid development of computer technology，in the development of the society the artificial intelligence i

10、s in a favorable position，of course，the development of the intelligence equipment also meet the demand of the development of the technology. this design of 4 ways of plc simulation signal gathering display system for design task, taking omron cpm2a-40cd type plc for test bench, elaborate use the tra

11、nsfer instructions, subroutine calling instructions, logic language instruction and other application instructions of mad02 analog acquisition module and 7 period of digital pipe display module to apply the plc analog channel to the field of data collection, process and display, it including hardwar

12、e design, working flow and the ladder program. key words：plc artificial intelligence simulation signal data collection data process1緒論在工業(yè)控制系統(tǒng)中，除了遇到開關(guān)量信號(hào)外，還會(huì)遇到另一類物理量，即模擬量，例如：溫度、壓力、速度、電壓、電流等等，他們是連續(xù)變化的物理量。由于計(jì)算機(jī)的cpu智能處理數(shù)字量，因此凡是遇到有模擬量的地方必須進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換。plc已經(jīng)為模擬量控制提供了良好的硬件和軟件環(huán)境。它提供了4路完全獨(dú)立的模擬量輸入通道和2路完全獨(dú)立的模擬量

13、輸出通道。并且plc可以使用梯形圖語(yǔ)言來(lái)編程控制，更方便、直觀，大大縮短了設(shè)計(jì)調(diào)試周期。1.1 plc四路摸擬量采集顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)plc四路摸擬量采集顯示系統(tǒng)由穩(wěn)壓電源、滑動(dòng)變阻器、歐姆龍cpm2a-40cd型plc、歐姆龍cpm1a-mad02模擬量采集模塊和7段數(shù)碼管顯示模塊組成。穩(wěn)壓電源及滑動(dòng)變阻器用來(lái)提供05v電壓，即05v可調(diào)節(jié)電壓。歐姆龍cpm2a-40cd型plc是為需要每臺(tái)pc有10120點(diǎn)i/o的系統(tǒng)控制操作而設(shè)計(jì)，有著強(qiáng)大的綜合性能。本例使用其模擬量設(shè)定功能。歐姆龍cpm1a-mad02模擬量采集模塊是與歐姆龍cpm2a-40cd型plc配套的模擬量采集模塊，其輸出端直接與

14、plc的輸入通道相接，設(shè)置字端口與plc的輸出通道相連接。它的輸入信號(hào)范圍:0-10v/1-5v/4-20ma，輸出信號(hào)范圍:010v/-1010v/420ma，分辨率:1/256，精度:1.0%(滿量程)。7段數(shù)碼管顯示模塊是由8段發(fā)光二極管組成，其中7段發(fā)光二極管組成數(shù)字顯示，另外一個(gè)圓形的發(fā)光二極管顯示小數(shù)點(diǎn)?？蛇M(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示與靜態(tài)顯示，本例采用靜態(tài)顯示。由以上設(shè)備組成四路摸擬量采集顯示系統(tǒng)，并通過(guò)應(yīng)用指令實(shí)現(xiàn)其模擬量采集顯示功能。1.2 plc四路摸擬量采集顯示系統(tǒng)的原理滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使其和電源裝置輸出05v中任意電壓，輸入到cpm1a-mad02模擬量采集模塊，使其模塊采集電壓數(shù)據(jù)。

15、然后通過(guò)mov指令將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)讀入plc中，最后，通過(guò)邏輯轉(zhuǎn)換指令數(shù)據(jù)的高8位與低8位進(jìn)行分離，并將分離后的數(shù)據(jù)送入dm區(qū)。數(shù)據(jù)處理時(shí)，我們將05v電壓模擬量劃分為01v、12v、23v、34v、45v五個(gè)范圍，將采集到的實(shí)際模擬量與每一個(gè)范圍的上、下限進(jìn)行比較，以確定在那個(gè)電壓范圍之內(nèi)。顯示時(shí)，應(yīng)用mov指令將要顯示的上限數(shù)值的段碼送給7段數(shù)碼管顯示模塊進(jìn)行顯示，并對(duì)四路分別進(jìn)行測(cè)量顯示。1.3 05v電壓模擬量采集分段顯示數(shù)值將采集電壓的模擬量劃分為01v、12v、23v、34v、45v這5個(gè)范圍，01v顯示1v；12v顯示2v；23v顯示3v；34v顯示4v；45v顯示5v。2 題目分析

16、2.1 7段數(shù)碼管顯示方法如果想點(diǎn)亮一位led顯示器，需要控制段碼線和位選線兩部分，段碼線控制顯示的字型，位選線控制該顯示位的亮或暗，如圖所示。圖2.1為使led顯示器顯示不同的字母，數(shù)字或符號(hào)，要給led顯示器提供段碼，使led顯示器中相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮或熄滅。提供給led顯示器的段碼正好是一個(gè)字節(jié)，各段與字節(jié)中的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：表2.1由于led顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種，因此段碼也分為共陰極段碼和共陽(yáng)極段碼兩種，部分段碼可見表顯示字符共陰極段碼共陽(yáng)極段碼顯示字符共陰極段碼共陽(yáng)極段碼03fhc0hc39hc6h106hf9hd5eha1h25bha4he79h86h34fhb0hf71h8e

17、h466h99hp73h8ch56dh92hu3ehc1h67dh82ht31hceh707hf8hy6eh91h87fh80hh76h89h96fh90hl38hc7ha77fh88h“滅”00hffhb7ch83h表2-1led顯示器共有兩種工作方式：靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。led顯示器在靜態(tài)顯示方式下，各位led顯示器的位選線連接在一起，共陰極接地或共陽(yáng)極接+5v，顯示器的每一位可獨(dú)立顯示，只要在該位的段碼線上保持相應(yīng)的段碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。靜態(tài)顯示方式原理簡(jiǎn)單，顯示亮度高，無(wú)閃爍；能穩(wěn)定地同時(shí)顯示各自的字符并維持不變，知道顯示下一個(gè)字符并維持不變，直到顯示下一個(gè)字符

18、為止，在運(yùn)行過(guò)程中，僅僅在需要更新顯示內(nèi)容時(shí)，cpu才執(zhí)行一次顯示更新子程序，這樣大大節(jié)省了cpu的時(shí)間，提高了cpu的工作效率，在顯示位數(shù)不多時(shí)采用靜態(tài)顯示方式，而在位數(shù)較多時(shí)往往采用動(dòng)態(tài)顯示方式。led顯示器在動(dòng)態(tài)顯示方式下，各位led顯示器的段碼線共同連接在一起共用一個(gè)8位i/o口，形成段碼線的多路復(fù)用，而各位led顯示器的位選線分別由一根相應(yīng)的i/o口線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。每一個(gè)時(shí)刻只能選通其中一位led顯示器，同時(shí)在段碼線上送出該led顯示器的段碼。電路的接法決定了必須采用位動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。在輪流點(diǎn)亮掃描過(guò)程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二

19、極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感。動(dòng)態(tài)顯示器的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省硬件資源，成本較低，但在控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，要保證顯示器正常顯示，cpu必須每隔一段時(shí)間執(zhí)行一次顯獅子程序，這占用了cpu的大量時(shí)間，降低了cpu工作效率，同時(shí)顯示亮度較靜態(tài)顯示器低。綜上所述，并且由于本設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺(tái)只有一位數(shù)碼顯示器，因此本課程設(shè)計(jì)采用靜態(tài)顯示。2.2 四路模擬量采集方案電壓模擬量分段法：本設(shè)計(jì)將電壓模擬量分為5段。本系統(tǒng)通過(guò)滑動(dòng)變阻器將電源電壓控制在05v，再通過(guò)cpm1a-mad02模擬量采集模塊將電壓采集并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從plc的輸入

20、通道直接讀取數(shù)據(jù)即可，最后通過(guò)led數(shù)碼管顯示。將05v的模擬量劃分為00.5v、0.51v、11.5v、1.52v、22.5v、2.53v、33.5v、3.54v、44.5v、4.55v這10個(gè)范圍，將采集到實(shí)際模擬量與每一個(gè)范圍的上、下限進(jìn)行比較，確定其電壓范圍。顯示時(shí)，顯示實(shí)際模擬量所屬電壓范圍上限值，即00.5v顯示0.5v；0.51v顯示1v；11.5v顯示1.5v；1.52v顯示2v；22.5v顯示2.5v；2.53v顯示3v；33.5v顯示3.5v；3.54v顯示4v；44.5v顯示4.5v；4.55v顯示5v。2.3 plc的選擇plc可編程邏輯控制器以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控

21、制，定時(shí)，計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作指令；并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作，來(lái)控制各種機(jī)器或生產(chǎn)過(guò)程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求，并事先存入plc的用戶程序存儲(chǔ)器中。運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，已完成工藝流程的操作。可編程序控制器隨著其功能和外圍接口模塊的不斷增加，在工業(yè)控制場(chǎng)合的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，將逐漸取代工業(yè)控制中的某些專用設(shè)備，從而使控制系統(tǒng)的成本降低、體積縮小、控制方式易于改變。plc的功能很強(qiáng)，除邏輯運(yùn)算外還可以完成復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算和完善的通信能力，用plc超強(qiáng)的功能實(shí)現(xiàn)模擬量采集裝換，可以減少系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高系統(tǒng)的性價(jià)比。根據(jù)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)使用環(huán)境，對(duì)于四路模擬量采集系統(tǒng)這樣，選擇使

22、用歐姆龍cpm2a-40cd型plc。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 控制系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成框圖:圖3-1 系統(tǒng)組成框圖如上圖所示，將滑動(dòng)變阻器與wd5穩(wěn)壓電源相連接，然后連接至有歐姆龍cpm1a-mad02模擬量采集模塊和7段數(shù)碼管顯示模塊的歐姆龍cpm2a-40cd型plc上。操作時(shí)，啟動(dòng)cpm1a-mad02模擬量采集模塊，然后操作滑動(dòng)變阻器，使wd5穩(wěn)壓電源提供010v電壓被控制在05v，并使任意05v電壓輸入，再對(duì)輸入電壓進(jìn)行采集，然后通過(guò)編程應(yīng)用指令將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)讀入plc中，最后通過(guò)7段數(shù)碼管顯示模塊進(jìn)行測(cè)量數(shù)值顯示。硬件設(shè)備選擇本課程設(shè)計(jì)所使用設(shè)備：wd5穩(wěn)壓電源、滑動(dòng)變阻器、歐姆龍cpm

23、2a-40cd型plc、歐姆龍cpm1a-mad02模擬量采集模塊、7段數(shù)碼管顯示模塊組成。plc四路模擬量采集顯示所需設(shè)備：設(shè)備名稱數(shù)量規(guī)格歐姆龍cpm2a-40cd型plc1臺(tái)歐姆龍cpm1a-mad02模擬量采集模塊1塊7段數(shù)碼管顯示模塊1塊滑動(dòng)變阻器1臺(tái)wd5穩(wěn)壓電源1臺(tái)四路轉(zhuǎn)換開關(guān)1組導(dǎo)線若干3.2 wd5穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源（stabilized voltage supply）是能為負(fù)載提供穩(wěn)定交流電源或直流電源的電子裝置。包括交流穩(wěn)壓電源和直流穩(wěn)壓電源兩大類。 本次課程設(shè)計(jì)我們用的是直流可調(diào)穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源是一種將220v交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定輸出直流電的裝置，它需要變壓、整流、濾波

24、、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成。一般有電源變壓器、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成。工頻交流電源經(jīng)過(guò)變壓器降壓、 整流、濾波后成為一穩(wěn)定的直流電。圖中其余部分是起電壓調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓作 穩(wěn)壓電源工作原理圖用的控制部分。電源接上負(fù)載后，通過(guò)采樣電路獲得輸出電壓，將此輸出電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。如果輸出電壓小于基準(zhǔn)電壓，則將誤差值經(jīng)過(guò)放大電路放大后送入調(diào)節(jié)器的輸入端，通過(guò)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)使輸出電壓增加，直到和基準(zhǔn)值相等；如果輸出電壓大于基準(zhǔn)電壓，則通過(guò)調(diào)節(jié)器使輸出減小?？烧{(diào)直流穩(wěn)壓電源是采用當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)的高頻調(diào)制技術(shù)，其工作原理是將開關(guān)電源的電壓和電流展寬，實(shí)現(xiàn)了電壓和電流的大范圍調(diào)節(jié)，同時(shí)擴(kuò)大了目前直流電源供應(yīng)器的

25、應(yīng)用與傳統(tǒng)電源相比高頻直流電源就較具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也為大功率直流電源減小體積創(chuàng)造了條件，此電源又稱高頻可調(diào)式開關(guān)電源?？烧{(diào)直流穩(wěn)壓電源保護(hù)功能齊全，過(guò)壓、過(guò)流點(diǎn)可連續(xù)設(shè)置并可預(yù)視，輸出電壓可通過(guò)觸控開關(guān)控制。3.3硬件原理3.3.1歐姆龍cpm2a-40cd型plccpm2a在一小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能，高速計(jì)數(shù)器能方便地測(cè)量高速運(yùn)動(dòng)的加工件、同步脈沖控制提供方便的脈沖比例調(diào)整、帶高速掃描和高速中斷的高速處理、可方便的與omron的可編程控制終端（pt）相連接、通過(guò)脈沖輸出可實(shí)現(xiàn)各種基本的位置控制、可進(jìn)行分散控制和模擬量控、模擬量設(shè)定、間隔計(jì)時(shí)器中斷和時(shí)鐘功能，以及完善

26、的通信能力等。cpm2a cpu單元又是一個(gè)獨(dú)立單元，能處理廣泛的機(jī)械控制應(yīng)用，所以它是在設(shè)備內(nèi)用作內(nèi)裝控制單元的理想產(chǎn)品，完整的通信功能保證了與個(gè)人計(jì)算機(jī)，其它omron pc和omron可編程終端的通信。這些通信能力使用戶能設(shè)計(jì)一個(gè)經(jīng)濟(jì)的分布生產(chǎn)系統(tǒng)?；緲?gòu)成：電源、中央處理單元(cpu)、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路、功能模塊：如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊、通信模塊 主要功能：中斷、高速計(jì)數(shù)器、脈沖輸出、同步脈沖控制、快速響應(yīng)輸入、模擬量設(shè)定、輸入時(shí)間常數(shù)、日歷/時(shí)鐘、擴(kuò)展單元功能（模擬量i/o單元功能、compobus/s從站單元功能）。外部端子分布圖:1、輸入端子啟動(dòng)后,必須設(shè)定范圍,設(shè)置可以

27、通過(guò)在輸出通道寫入ff0x（見下表）設(shè)置代碼輸出輸入1輸入2ff000 to 10v4 to 20ma0 to 10v0 to 10vff01-10 to 10v4 to 20ma0 to 10v0 to 10vff020 to 10v4 to 20ma1 to 5v4 to 20ma0 to 10vff03-10 to 10v4 to 20ma1 to 5v4 to 20ma0 to 10vff040 to 10v4 to 20ma0 to 10v0 to 10vff05-10 to 10v4 to 20ma0 to 10v0 to 10vff060 to 10v4 to 20ma1 to

28、5v4 to 20ma1 to 5v4 to 20maff07-10 to 10v4 to 20ma1 to 5v4 to 20ma1 to 5v4 to 20ma通道分配cpu輸出輸入2輸入130cdr12ch03ch02ch40cdr12ch03ch02ch通道的ir位分配1514131211109876543210sddddddddb不使用（0）輸出1數(shù)據(jù)位1514131211109876543210s/bdddddddd不使用（0）輸出1數(shù)據(jù)位s：符號(hào)位0：正電壓輸出1：負(fù)電壓輸出b： 斷線位0：沒斷線1：斷線注：1.只有當(dāng)使用10v量程時(shí)，符號(hào)位才有用。 2.斷線位在設(shè)置為1-5v/

29、4-20ma, 電壓/電流輸入低于1 v/4ma.輸出接線圖：輸入接線圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出輸入可編程控制器cpm2a系列系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可編程控制器cpm2a系列系統(tǒng)構(gòu)成3.3.2滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器由電阻材料制成的、阻值可根據(jù)需要而改變的電器元件。變阻器能在不斷開電路的條件下，有級(jí)地或無(wú)級(jí)地改變電阻值，以調(diào)節(jié)電路的電壓或電流。變阻器的主要技術(shù)參數(shù)與電阻器相同。變阻器根據(jù)材料分為金屬變阻器、液體變阻器、碳變阻器和頻敏變阻器，常用的是頻敏電阻器和液體變阻器?；瑒?dòng)變阻器電阻絲的材料一般為康銅絲或鎳鉻合金絲，將康銅絲或鎳鉻合金絲繞制在絕緣筒上，兩端用引線引出，變阻器的滑片接觸電阻絲并可調(diào)節(jié)到兩端的距離，從而改變金

30、屬桿到電阻絲兩端的電阻，這就組成了滑動(dòng)變阻器。還有就是用電阻材料（比如碳質(zhì)材料）“鍍”在絕緣基板上，由中間的滑片來(lái)調(diào)節(jié)電阻的滑動(dòng)變阻器。 滑動(dòng)變阻器是電學(xué)中常用器件之一，它的工作原理是通過(guò)改變接入電路部分電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻的?；瑒?dòng)變阻器在電路中的作用是：(1)保護(hù)電路，即連接好電路，開關(guān)閉合前，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片p，使滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻最大。(2)通過(guò)改變接入電路部分的電阻來(lái)改變電路中的電流，從而改變與之串聯(lián)的導(dǎo)體(用電器)兩端的電壓。在連接滑動(dòng)變阻器時(shí)，要求：一上一下，各用一個(gè)接線柱；實(shí)際連接應(yīng)根據(jù)要求選擇下面的接線柱。 圖3.3.24 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 總體設(shè)計(jì)思路在本

31、次課程設(shè)計(jì)課題的軟件編程中，整體的設(shè)計(jì)思路是采用模塊化，也就是采用主程序調(diào)用子程序編程思想。分為初始化、主程序、顯示子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、按鍵和指示燈子程序五部分。初始化：在上電的第一個(gè)周期對(duì)歐姆龍cpm1a-mad02模擬量采集模塊的量程進(jìn)行設(shè)置，采用mov指令向其寫入控制字并且啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，初始化時(shí)數(shù)碼管顯示“0”。主程序：采用子程序調(diào)用指令sbs，實(shí)現(xiàn)對(duì)子程序的調(diào)用并且使系統(tǒng)按照時(shí)序進(jìn)行有序地工作。顯示子程序：采用mov指令向plc的10通道送數(shù)碼管段碼，將主程序的入口參數(shù)給顯示子程序。sbn指令范圍是01023，就是定義子程序的入口，以ret作為子程序的結(jié)束。數(shù)據(jù)處理子程序：在每路的數(shù)據(jù)

32、采集之后，將采集到的數(shù)據(jù)和各個(gè)分段范圍中的電壓上限值進(jìn)行比較，數(shù)據(jù)分離采用邏輯與（andw）指令、數(shù)據(jù)比較采用cmp比較指令。歐姆龍cpm1a-mad02模擬量采集模塊數(shù)據(jù)輸出的2通道的高八位為第二路模擬量轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，低八位是第一路模擬量轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；3通道的高八位為第四路模擬量轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)，低八位為第三路模擬量轉(zhuǎn)換時(shí)候的數(shù)據(jù)。按鍵和指示燈子程序：指示燈顯示采集數(shù)據(jù)來(lái)自哪一路，7段數(shù)碼管被點(diǎn)亮，如采集數(shù)據(jù)為0-5v，則顯示為所采集數(shù)據(jù)的上限值，如超過(guò)此范圍，則顯示為“0”，起到報(bào)警的作用。plc的i/o端子表和模擬量模塊的i/o端子表plc的i/o端子表：輸入功能輸出功能000001路切換開關(guān)10.0數(shù)碼管a段000012路切換開關(guān)10.1數(shù)碼管b段000023路切換開關(guān)10.2數(shù)碼管c段000034路切換開關(guān)10.3數(shù)碼管d段00004暫停開關(guān)10.4數(shù)碼管e段00