(PLC倒計(jì)時(shí)編程)畢業(yè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)版

1、目    錄1 緒論12 PLC的組成與工作原理 22.1概述22.2 PLC的主要特點(diǎn)22.3 PLC的功能與應(yīng)用32.4 PLC系統(tǒng)組成及各部分的作用42.5 PLC的工作原理52.6 PLC的發(fā)展趨勢(shì)63 倒計(jì)時(shí)器的實(shí)現(xiàn)與制作 83.1 倒計(jì)時(shí)器控制要求83.2 倒計(jì)時(shí)器程序設(shè)計(jì)83.3 倒計(jì)時(shí)牌外觀83.4 硬件選型93.5 PLC控制程序103.6 倒計(jì)時(shí)外部接線圖 123.7程序控制過程 123.8程序調(diào)試 164總結(jié) 17致謝18參考文獻(xiàn)181 緒論“倒計(jì)時(shí)”這一短語來源于1927年德國的幻想故事片月球少女，在這部影片中，導(dǎo)演弗里茲為了增加藝術(shù)效果，扣人心弦，

2、在火箭發(fā)射的鏡頭里設(shè)計(jì)了“9、8、7、3、2、1”點(diǎn)火的發(fā)射程序。這個(gè)程序得到火箭專家們的一致贊許，認(rèn)為它十分準(zhǔn)確清楚科學(xué)地突出火箭發(fā)射的時(shí)間越來越少，使人們產(chǎn)生火箭發(fā)射前的緊迫感。此后“倒計(jì)時(shí)”被普遍采用，而且超越了使用范圍，成為一個(gè)適用性極強(qiáng)，適用范圍極廣的詞語。在沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的時(shí)候，我們通常是采用手寫或者是機(jī)械性的數(shù)字來進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，當(dāng)今，PLC的發(fā)明，給我們帶來了飛躍性的發(fā)展，讓我們可以更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的控制，并且可以進(jìn)行大規(guī)模的推廣與應(yīng)用。隨著社會(huì)的發(fā)展，倒計(jì)時(shí)在各行各業(yè)應(yīng)用的越來越廣泛，工業(yè)、技術(shù)、機(jī)械、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等等，PLC 的智能控制原則是控制系統(tǒng)的核心，采用PLC把各種信息輸

3、入相應(yīng)的程序，對(duì)于不同的要求，我們只要根據(jù)需要，修改一些程序，這樣就可以實(shí)現(xiàn)我們想要的效果。 倒計(jì)時(shí)器的廣泛應(yīng)用，大大提高了我們的效率，對(duì)于一些需要通過手動(dòng)或者是機(jī)械性的操作具有明顯效果。用可編程控制器實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)的控制系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，有效，通過分析倒計(jì)時(shí)在控制與管理帶來的方便，結(jié)合實(shí)際情況闡述了倒計(jì)時(shí)控制系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的倒計(jì)時(shí)控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)方案?？删幊绦蚩刂破髟诠I(yè)自動(dòng)化中的地位極為重要，廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。隨著科技的發(fā)展，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加突出。2 PLC

4、的組成與工作原理2.1 概述 PLC是Programmable Logic Controller的縮寫，即可編程邏輯控制器。IEC對(duì)PLC的定義是：PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(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。 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，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美國通用汽車公司提出取代繼電氣控制裝

5、置的要求，第二年，美國數(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)。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)，因此可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。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)。而且遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖像顯示也有了長足的發(fā)展。所有這些使PLC應(yīng)用于連續(xù)生產(chǎn)的過程控制系統(tǒng)，使之成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的四大支柱之一。2

6、.2 PLC的主要特點(diǎn)1、高可靠性所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為1020ms.。各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。 2、豐富的I/O接口模塊PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強(qiáng)電或弱電等。有相

7、應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人-機(jī)對(duì)話的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 3、采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。4、編程簡(jiǎn)單易學(xué)PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來說，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被

8、一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。5、安裝簡(jiǎn)單，維修方便PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。2.3 PLC的功能與應(yīng)用可編程控制器在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石化、機(jī)械制造、汽車裝配、電力、輕紡、電子信息產(chǎn)業(yè)等各行各業(yè)。目前典型的PLC功能有下面幾點(diǎn)。順序控制：這是可編程控制器最廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域，取代了傳統(tǒng)的繼電器順序控制，例如注塑機(jī)、印刷機(jī)械、訂書機(jī)械，切紙機(jī)

9、、組合機(jī)床、磨床、裝配生產(chǎn)線，包裝生產(chǎn)線，電鍍流水線及電梯控制等。程控：在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液體、速度、電流和電壓等，稱為模擬量?？删幊炭刂破饔蠥/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，這樣，可編程控制器可以作模擬控制用于程控。數(shù)據(jù)處理：一般可編程控制器都設(shè)有四則運(yùn)算指令，可以很方便地對(duì)生產(chǎn)過程中的資料進(jìn)行處理。用PLC可以構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理、控制生產(chǎn)過程。較高檔次的可編程控制器都有位置控制模塊，用于控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種機(jī)械的位置控制。通信聯(lián)網(wǎng)：某些控制系統(tǒng)需要多臺(tái)PLC連接起來使用或者由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC組成分布式控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破鞯耐ㄐ拍K可

10、以滿足這些通信聯(lián)網(wǎng)要求。此外，可編程控制器還可以連接顯示終端和打印等外圍設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)顯示和打印。2.4 PLC系統(tǒng)組成及各部分的作用1.CPU是PLC的核心部分。與通用微機(jī)CPU一樣，CPU在PC系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞。其功能：  （1）用掃描方式接收現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器。（2）接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)。（3）診斷電源和PC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯(cuò)誤。（4）在PC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后：a）執(zhí)行用戶程序產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)（從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取指令，經(jīng)命令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去啟閉有關(guān)的

11、控制電路） b）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分時(shí)、分渠道地執(zhí)行數(shù)據(jù)存取、傳送、組合、比較、變換等動(dòng)作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術(shù)運(yùn)算任務(wù)c）更新輸出狀態(tài)輸出實(shí)施控制（根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容，再由輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表、打印、數(shù)據(jù)通訊等）。2.存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)工作程序（監(jiān)控程序）、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令，解釋、功能子程序的調(diào)用管理程序和系統(tǒng)參數(shù)。用戶程序存儲(chǔ)器存放用戶程序。功能存儲(chǔ)器存放用戶數(shù)據(jù)PC的用戶存儲(chǔ)器通常以字為單位來表示存儲(chǔ)容量3.I/OCPU與現(xiàn)場(chǎng)I/O裝置或其他外部設(shè)備之間的連接部件。PLC提供了各種操作

12、電平與驅(qū)動(dòng)能力的I/O模塊，以及各種用途的I/O組件供用戶選用： 輸入/輸出電平轉(zhuǎn)換，電氣隔離，串/并行轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)傳送， A/D、D/A轉(zhuǎn)換，誤碼校驗(yàn)，其他功能模塊。I/O模塊可與CPU放在一起，也可遠(yuǎn)程放置。通常，I/O模塊上還具有狀態(tài)顯示和I/O接線端子排。4.編程器等外部設(shè)備  編程器PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的工具。用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試、檢查和監(jiān)視，通過鍵盤和顯示器去檢測(cè)PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，通過通訊端口與CPU聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)與PLC的人機(jī)對(duì)話。其他外設(shè)：磁盤、光盤、EPROM寫入器（用于固化用戶程序）、打印機(jī)、圖形監(jiān)視系統(tǒng)或上位計(jì)算

13、機(jī)等等。5.電源內(nèi)部開關(guān)穩(wěn)壓電源，供內(nèi)部電路使用；大多數(shù)機(jī)型還可以向外提供DC24V穩(wěn)壓電源，為現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)信號(hào)、外部傳感器供電。外部可用一般工業(yè)電源，并備有鋰電池（備用電池），使外部電源故障時(shí)內(nèi)部重要數(shù)據(jù)不致丟失。2.5 PLC的工作原理1. 掃描技術(shù)   當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。（1）輸入采樣階段   在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入

14、I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。  （2）用戶程序執(zhí)行階段    在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在

15、系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。    即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。（3）輸出刷新階段    當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PL

16、C就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。   同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。   一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。 2. PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間 

17、;   為了增強(qiáng)PLC的抗干擾能力，提高其可靠性，PLC的每個(gè)開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。為了能實(shí)現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式（掃描技術(shù)）。以上兩個(gè)主要原因，使得PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿的多，其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期，一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長。I/O響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某一輸入信號(hào)變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號(hào)的改變所需的時(shí)間。2.6 PLC的發(fā)展趨勢(shì)1.向高速度、大容量方向發(fā)展為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲(chǔ)容量。目前，有的PLC的掃描速度可達(dá)0

18、.1ms/k步左右。PLC的掃描速度已成為很重要的一個(gè)性能指標(biāo)。在存儲(chǔ)容量方面，有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，有的公司已使用了磁泡存儲(chǔ)器或硬盤。 2向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展  當(dāng)前中小型PLC比較多，為了適應(yīng)市場(chǎng)的多種需要，今后PLC要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展?，F(xiàn)已有I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)的超大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲(chǔ)器，功能強(qiáng)。  小型PLC由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場(chǎng)需要已開發(fā)了各種簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)的超小型微型PLC，最小配置的I/O點(diǎn)數(shù)為816點(diǎn)，以適應(yīng)單機(jī)及

19、小型自動(dòng)控制的需要，如三菱公司系列PLC。3PLC大力開發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力  為滿足各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶CPU和存儲(chǔ)器的智能I/O模塊，既擴(kuò)展了PLC功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。加強(qiáng)PLC聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是PLC技術(shù)進(jìn)步的潮流。PLC的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類：一類是PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信，各PLC生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；另一類是PLC與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般PLC都有專用通信模塊與計(jì)算機(jī)通信。4增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力  &#

20、160; 根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線路占5%。前二項(xiàng)共20%故障屬于PLC的內(nèi)部故障，它可通過PLC本身的軟、硬件實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、處理；而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。5編程語言多樣化  在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)，PLC的編程語言也越來越豐富。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢(shì)。3 計(jì)時(shí)器控制系

21、統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1計(jì)時(shí)器控制要求 （1）開機(jī)時(shí)初始狀態(tài)顯示為00天00時(shí)00分00秒； （2）按下啟動(dòng)按鈕，倒計(jì)時(shí)開始，一秒后顯示為99天23時(shí)59分59秒； （3）可根據(jù)當(dāng)時(shí)所需時(shí)間調(diào)整到實(shí)際時(shí)間，當(dāng)為調(diào)整期時(shí)，顯示天數(shù)的數(shù)碼閃爍，這時(shí)可進(jìn)行天、時(shí)、分、秒的調(diào)整，調(diào)整過程結(jié)束后，按下啟動(dòng)按鈕即可計(jì)時(shí)。 （4）可任意停止于任意時(shí)間狀態(tài)，在停止?fàn)顟B(tài)可任意調(diào)整時(shí)間。 （5）各時(shí)間狀態(tài)采用動(dòng)態(tài)循環(huán)掃描，也就是說每一時(shí)刻只有一組七段數(shù)碼管在通電但是肉眼是看不出來的，這樣做是為了節(jié)省PLC的輸出點(diǎn)數(shù)。3.2時(shí)器程序設(shè)計(jì) 根據(jù)控制要求，首先要確定I/O個(gè)數(shù)，進(jìn)行I/O分配，本題使用了許多數(shù)學(xué)運(yùn)算指令，難點(diǎn)在于它

22、的進(jìn)位和動(dòng)態(tài)掃描，所謂動(dòng)態(tài)掃描就是利用PLC周期性掃描的特點(diǎn)，在編程時(shí)要做到每個(gè)周期只有一組數(shù)碼能夠形成通電回路，從而得電點(diǎn)亮，因?yàn)橐粋€(gè)掃描周期的時(shí)間特別短，只有幾十毫秒，所以感覺每個(gè)等都在通電亮著。本題共有八只數(shù)碼管，按“天、時(shí)、分、秒”來分，需分成四組，每一組兩只，也就是說每一時(shí)刻只有兩只數(shù)碼管得電。3.3倒計(jì)時(shí)牌外觀圖3-1是三位倒計(jì)時(shí)牌外觀示意圖。從天開始計(jì)時(shí)，可以精確到秒，從100天開始，直到0天。該倒計(jì)時(shí)器可以動(dòng)態(tài)顯示天、小時(shí)、分、秒，開機(jī)后顯示初始狀態(tài)（全零態(tài)），按下開始按鈕，百天倒計(jì)時(shí)開始了，如按停止按鈕將停止計(jì)時(shí)，顯示當(dāng)前狀態(tài)。倒計(jì)時(shí)牌由一個(gè)計(jì)時(shí)開始開關(guān)和兩個(gè)時(shí)間調(diào)整按鈕構(gòu)成

23、，分別控制倒計(jì)時(shí)牌計(jì)時(shí)開始、調(diào)整計(jì)時(shí)時(shí)間。時(shí)間調(diào)整按鈕分別調(diào)整個(gè)位和十位的時(shí)間，十位調(diào)整按鈕按一下數(shù)字加1，個(gè)位調(diào)整按鈕按一下數(shù)字減1，優(yōu)點(diǎn)在于操作方便，兩個(gè)按鈕組合可以實(shí)現(xiàn)從0到99天的任意調(diào)整；外觀美觀。倒計(jì)時(shí)牌主要應(yīng)用于一些重大活動(dòng)的倒計(jì)時(shí)中，具有很好的應(yīng)用價(jià)值和推廣前景。3.4硬件選型一、數(shù)碼管及分壓電阻的選擇數(shù)碼管的額定電壓是7.6V，額定電流是1.5A，共陰極的，其公共端接24V電源負(fù)極，電源正極接PLC的COM0，COM1，COM2。除了數(shù)碼管、變壓器外，還使用了按鈕、木板、圖紙、開關(guān)、導(dǎo)線等。由于電源電壓是24V，而數(shù)碼管的額定電壓是7.6V，所以應(yīng)加入分壓電阻，以免燒毀數(shù)碼管

24、。分壓電阻阻值計(jì)算如下： （1）所以，可以選擇阻值為11歐姆的電阻進(jìn)行分壓。二、PLC選型本倒計(jì)時(shí)牌共有輸入3點(diǎn)，輸出14點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況，選擇三菱FX2N-48MR PLC作為控制器。三、I/O地址分配為了方便起見，將三位數(shù)字的數(shù)碼管進(jìn)行了編號(hào)，稱為0號(hào)管，1號(hào)管如下圖所示。I/O地址分配如下：0號(hào)管Y01號(hào)管Y12號(hào)管Y23號(hào)管Y34號(hào)管Y45號(hào)管Y56號(hào)管Y67號(hào)管Y710號(hào)管Y1011號(hào)管Y1112號(hào)管Y1213號(hào)管Y1314號(hào)管Y1415號(hào)管Y1517號(hào)管Y1720號(hào)管Y20計(jì)時(shí)開始開關(guān)X3十位數(shù)調(diào)整按鈕X1個(gè)位數(shù)調(diào)整按鈕X2倒計(jì)時(shí)牌顯示的是“××天×&

25、#215;小時(shí)××分××秒”，倒計(jì)時(shí)從99天24小時(shí)00分00秒開始，直到00天00小時(shí)00分00秒為止。它由一個(gè)開關(guān)和八個(gè)時(shí)間調(diào)整按鈕 SB1SB8分別實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行開始的條件和調(diào)整計(jì)時(shí)時(shí)間。在需要減少一天時(shí)，按下按鈕SB2，保持0.4s，在PLC的控制下LED數(shù)碼管會(huì)自動(dòng)地減一天；同樣在需要增加一天時(shí)，按下按鈕SB1，保持0.4s，在PLC的控制下數(shù)碼管會(huì)自動(dòng)地加十天，此時(shí)還需要再按下按鈕SB2，保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，使PLC減少九天即可，通過加十天減一天的相互配合，可以做到根據(jù)實(shí)際的需求改變顯示天數(shù)。調(diào)整小時(shí)、分鐘、秒顯示時(shí)間和調(diào)整天數(shù)顯示時(shí)間的

26、操作是相同的，在此就不做說明。3.5 PLC控制程序首先，通過編寫簡(jiǎn)單程序，驗(yàn)證了利用秒脈沖來控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的另一條分支我們采用了由時(shí)間繼電器和輔助繼電器相結(jié)合具有秒脈沖功能的簡(jiǎn)短小程序，如下所示：PLSM3 T1 T2 K5 T2 T1 K5 T1 其次，通過編寫簡(jiǎn)單程序，驗(yàn)證了三臺(tái)PLC之間的簡(jiǎn)單通信的準(zhǔn)確性。簡(jiǎn)單通信，就是指一臺(tái)PLC的輸出信號(hào)作為另一臺(tái)PLC的輸入信號(hào)。程序設(shè)計(jì)的通信連線如下表所示：1號(hào)PLC2號(hào)PLC3號(hào)PLCX3Y0Y0X4X5Y0Y10X4最后，完成每臺(tái)PLC的細(xì)節(jié)程序編寫和改進(jìn)，使倒計(jì)時(shí)牌的計(jì)時(shí)精度由以天為單位提升到以秒為單位，三臺(tái)PLC之間的通信準(zhǔn)確無誤，啟動(dòng)

27、倒計(jì)時(shí)牌系統(tǒng)和改變天數(shù)的操作不再受到時(shí)間的限制，并在LED數(shù)碼管上進(jìn)行調(diào)試且得到系統(tǒng)驗(yàn)證。3.6倒計(jì)時(shí)外部接線圖根據(jù)系統(tǒng)控制要求，倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)接線圖可以更加直觀的告訴我們接線的結(jié)構(gòu)，如圖2-1 圖 2-1 外部接線圖3.7程序控制過程每一臺(tái)PLC的控制程序都采用具有并行分支的順序功能圖，順序功能圖具有簡(jiǎn)單、直觀的突出優(yōu)點(diǎn)。這種設(shè)計(jì)方案具有層次分明、編程簡(jiǎn)單、程序設(shè)計(jì)思路清晰、程序的長度較短、可靠性高、輸入效率高等特點(diǎn)。以1號(hào)PLC的控制程序?yàn)槔?，它采用了并行分支的結(jié)構(gòu)，從左到右分別控制十位和個(gè)位的計(jì)時(shí)數(shù)字。兩個(gè)分支之間的聯(lián)系通過 M1、M2、Y0和X3實(shí)現(xiàn)。當(dāng)開關(guān)接通時(shí)，由2號(hào)PLC的輸出通過X

28、3傳給1號(hào)PLC信號(hào)，使其個(gè)位顯示數(shù)字減少一，當(dāng)個(gè)位減到零時(shí)，X3一旦再帶電，會(huì)使M1帶電，M1帶電使十位上顯示數(shù)字減少一。當(dāng)十位減到零時(shí)，會(huì)使M2帶電，個(gè)位一旦減到零時(shí)，會(huì)使Y0帶電，同時(shí)使個(gè)位不能再由0變?yōu)?，Y0將信號(hào)傳給2號(hào)PLC。2號(hào)PLC和3號(hào)PLC具有同樣的控制方式，不過它們還具有其他功能。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)倒計(jì)到正點(diǎn)時(shí)，2號(hào)PLC能夠輸出信號(hào)，時(shí)鋒鳴器發(fā)出聲音。3號(hào)PLC的控制程序最后一條分支是秒脈沖。通過將一臺(tái)PLC的輸出信號(hào)作為另一臺(tái)PLC的輸入信號(hào)，使三臺(tái)PLC之間能夠?qū)崿F(xiàn)通信，能夠互相控制，從而完成準(zhǔn)確無誤地通信和控制。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)牌顯示為00天00小時(shí)00分00秒后，顯示數(shù)字就不再

29、變化，同時(shí)發(fā)出聲音。圖2-2 1號(hào)PLC控制程序圖2-3 2號(hào)PLC控制程序圖2-4 3號(hào)PLC控制程序3.8程序調(diào)試 經(jīng)過設(shè)計(jì)，想一次性把程序完成是非常難的，在調(diào)試中就出現(xiàn)了不少的錯(cuò)誤：1、剛開始的時(shí)候把程序?qū)戇M(jìn)去，然后運(yùn)行卻發(fā)現(xiàn)有些數(shù)字顯示不出來而且在完成了一個(gè)周期后就循環(huán)不起來了。那時(shí)真的不知道從哪里入手，只好一條一條地檢查才發(fā)現(xiàn)了一條指令把常閉寫成了輸出，真正的輸出口就沒有收到信號(hào)了。2、數(shù)字雖然是可以顯示了但仍然循環(huán)不起來。從梯形圖又仔細(xì)的看了一次卻看不出什么問題出來。突然想起來編程器還可以進(jìn)行監(jiān)控于是再在運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，于是發(fā)現(xiàn)了在程序的第一周期一切都運(yùn)行正常但再運(yùn)行下去的時(shí)候第二周期就再?zèng)]有反應(yīng)了，包括里面的輔助繼電器，最后發(fā)現(xiàn)原來是程序前面沒有并上完成這個(gè)循環(huán)的繼電器?？偟恼f來遇到的問題還是很多，出現(xiàn)的錯(cuò)誤有的比較難，確實(shí)是不知道如何下手，但是有的比較簡(jiǎn)單，完全是粗心大意，不認(rèn)真造成的。雖然找錯(cuò)誤是一個(gè)枯燥無味的工作，但只要你耐心的去做的話，你肯定能學(xué)到有用的東西.總 結(jié)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我受益匪淺，讓我有了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。剛開始覺得自己專業(yè)課學(xué)的很不錯(cuò)，學(xué)到的知