LED数码显示控制系统文档格式.docx
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按下启动按钮后，由八组LED发光二极管模拟的八段数码管开始显示，先是一段段显示，显示次序是A、B、C、D、E、F、G、H。
随后显示数字与字符，显示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F，再返回初始显示，并循环不止。
用西门子S7-1500来实现控制要求。
关键词：
LED数码显示控制
S7-1500
……………………………………………………………………………9
……………………………………..………………………………………………………………………………………………..10
附录一…………………………………………………………………………………………………………………….10
附录二……………………………………………………………………………………………………………………..13
附录三……………………………………………………………………………………………………………………..15
PLC课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，又不同于课堂教学。
它需要学生统筹运用所学根本理论、根本方法对现实生活中的实际系统进展设计和调试。
本课程设计是以LED数码管和PLC控制为根底，通过了解西门子S7-1500PLC的根本编程方法与LED数码管的原理，用顺序控制法实现：
按下启动按钮后，由八组LED发光二极管模拟的八段数码管开始显示：
先是一段段显示，显示次序是A、B、C、D、E、F、G、H。
同时利用西门子触摸屏完成灯的状态监测和启停控制。
本课程设计分为三人一组，我完成了PLC的触摸屏设计。
2.设计内容
2.1西门子S7-1500PLC介绍
S7-1500是西门子公司推出的最新系列的PLC，相对于传统的PLC，它的外观设计更加人性化，选用时更加容易被人们所承受。
CPU上配有LED显示屏，方便显示CPU状态和故障信息等。
从硬件方面说，S7-1500PLC的处理速度更快，联网能力更强，安全可靠维护简单。
它的组态和编程效率更高，信息采集和查看更方便，此外S7-1500PLC无需使用其他模块即可实现运动控制功能等等很多优势之处。
2.2I/O分配
序号
PLC地址〔PLC端子〕
电气符号
〔面板端子〕
功能说明
1
SD
启动按钮
2
A
数码管a端
3
B
数码管b端
4
C
数码管c端
5
D
数码管d端
6
E
数码管e端
7
F
数码管f端
8
G
数码管g端
9
H
数码管dp端
面板上接24V电源负端
面板上V+接24V电源正端
实验柜上黑色口接24V电源负端，红色口24V电源正端。
2.3LED数码管的结构和工作原理
LED数码管〔LEDSegmentDisplays〕是由多个发光二极管封装在一起组成“8〞字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。
led数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1〞型。
根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。
LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。
A、静态显示驱动：
静态驱动也称直流驱动。
静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O进展驱动。
静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O多。
B、动态显示驱动：
数码管动态显示是应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"
a,b,c,d,e,f,g,dp"
的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的I/O线控制，当输出字形码时，所有数码管都接收到一样的字形码，但终究是那个数码管会显示出字形，取决于对位元选通端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位元就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。
透过分时轮流控制各个LED数码管的端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。
2.4模块介绍
2.4.1比拟模块CMP
可以使用“小于〞指令判断第一个比拟值〔<
操作数1>
〕是否小于第二个比拟值〔<
操作数2>
〕。
要比拟的两个值必须为一样的数据类型。
如果满足比拟条件，如此该指令返回逻辑运算结果（RLO）“1〞。
如果不满足比拟条件，如此该指令返回RLO“0〞。
该指令的RLO通过以下方式与整个程序段中的RLO进展逻辑运算：
∙串联比拟指令时，将进展“与〞运算。
∙并联比拟指令时，将进展“或〞运算。
在指令上方的操作数占位符中指定第一个比拟值〔<
在指令下方的操作数占位符中指定第二个比拟值〔<
比拟时间值时，如果<
中的时间点小于〔早于〕<
中的时间点，如此该指令的RLO为“1〞
2.4.2定时器模块TON〔接通延时〕
可以使用“接通延时〞指令将Q输出的设置延时PT指定的一段时间。
当输入IN的逻辑运算结果（RLO）从“0〞变为“1〞〔信号上升沿〕时，启动该指令。
指令启动时，预设的时间PT即开始计时。
当持续时间PT计时完毕后，输出Q的信号状态为“1〞。
只要启动输入仍为“1〞，输出Q就保持置位。
启动输入的信号状态从“1〞变为“0〞时，将复位输出Q。
在启动输入检测到新的信号上升沿时，该定时器功能将再次启动。
可以在ET输出查询当前的时间值。
时间值从T#0s开始，达到PT时间值时完毕。
只要输入IN的信号状态变为“0〞，输出ET就复位。
每次调用“接通延时〞指令，必须将其分配给存储指令数据的IEC定时器。
如果程序中未调用定时器〔这是因为会忽略定时器〕，如此输出ET会在定时器计时完毕后立即返回一个常数值。
对于S7-1500CPU，IEC定时器是一个IEC_TIMER、IEC_LTIMER、TON_TIME或TON_LTIME数据类型的结构，可如下声明：
∙声明为一个系统数据类型为IEC_TIMER或IEC_LTIMER的数据块〔例如，“MyIEC_TIMER〞〕
∙声明为块中“Static〞局部的TON_TIME、TON_LTIME、IEC_TIMER或IEC_LTIMER类型的局部变量〔例如，#MyIEC_TIMER〕
在程序中插入该指令时，将打开“调用选项〞（Calloptions）对话框，可以指定IEC定时器将存储在自身数据块中〔单个背景〕或者作为局部变量存储在块接口中〔多重背景〕。
如果创建了一个单独的数据块，如此该数据块将保存到项目树“程序块>
系统块〞（Programblocks>
Systemblocks）路径中的“程序资源〞（Programresources）文件夹内。
有关本主题的更多信息，请参见“另请参见〞。
只有在调用指令且每次都会访问输出Q或ET时，才更新指令数据。
执行“接通延时〞指令之前，需要事先预设一个逻辑运算。
该运算可以放置在程序段的中间或者末尾。
可以使用“移动值〞指令将IN输入操作数中的内容传送给OUT1输出的操作数中。
始终沿地址升序方向进展传送。
如果满足如下条件之一，如此使能输出ENO的信号状态为“0〞：
∙使能输入EN的信号状态为“0〞。
∙IN参数的数据类型与OUT1参数的指定数据类型不对应。
2.4.4复位模块〔R〕
可以使用“复位输出〞指令将指定操作数的信号状态复位为“0〞。
仅当线圈输入的逻辑运算结果（RLO）为“1〞时，才执行该指令。
如果信号流通过线圈〔RLO=“1〞〕，如此指定的操作数复位为“0〞。
如果线圈输入的RLO为“0〞〔没有信号流过线圈〕，如此指定操作数的信号状态将保持不变。
上面的小圆分别代表数码管的八段段选，通过设置动画能够在触摸屏上显示。
以上是PLC程序中的触摸屏局部，当在触摸屏上按下start时，也能启动；
按下HMI_STOP如此停止，形成了一个人机交互界面。
关于Stop和Start是通过下面的事件来对应触发的
PLC的现象
触摸屏的现象
整表现象
本次课程设计使我加深了对PLC知识的理解，同时通过这次一周的课程设计，我们的合作意识得到加强，合作能力得到提高，并再一次明白只有加强组内合作才能提高工作效率和速度。
但是在设计时经常遇到各种问题，从一开始一窍不通到后面能够画出触摸屏中间问了教师同学很多。
一直到最后我们的触摸屏还是只能够启动无法停止，后来在STOP按钮上加了一个复位位才完成了完整的启动停止控制。
这还是我思考不全面所导致的。
通过这次课程设计时候我懂得了实践的重要性，只有将所学的内容运用到实践中才能够真正理解贯彻了。
在查找和整理资料的过程中我获得了更广泛的PLC相关知识，对PLC产生了浓厚的兴趣。
对此还是要感谢杨教师的帮助，并在设计时给出了宝贵的意见。
4.参考文献
【1】X美俊.西门子PLC编程与其应用.：
机械工程，2011.
【2】廖常初.S7-200PLC编程与应用.：
机械工程，2010.
【3】杨后川，X瑞，高建设，等.西门子S7-200PLC应用100例.：
机械工程，2009.
【4】李辉.S7-200PLC编程原理与工程实训.：
航空航天大学，2007.
【5】TIAPortalV13系统手册
附录
附录一：
附录二：
接线图：
程序框图：
附录三：
设备清单：
名称
型号与规格
数量
备注
实训装置
HKPLC-3
实训挂箱
LED数码显示
HKPLC-07-01
导线
三号
假如干
PROFINET〔以太网〕连接线
四线八芯双绞
实训指导书
计算机
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