十人表决器plc课程设计讲课稿.docx
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十人表决器plc课程设计讲课稿
十人表决器plc课程设计
JINGCHUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY
《PLC原理及应用》
课程设计报告
题目：
《十人表决器》
专业电气工程及自动化
班级10电工（3）班
学号2012ZSB010209
姓名杨培国
指导教师刘冬梅
提交日期2012-12-28
第一部分设计任务和要求
1.1PLC系统设计内容与步骤………………………………………………………2
1.2系统控制要求…………………………………………………………………2
第二部分设计方案
2.1总体设计方案说明……………………………………………………………3
2.2PLC控制系统组成方框图……………………………………………………4
第三部分系统硬件设计
3.1PLC的选型及硬件配置…………………………………………………………5
3.2电气接线图………………………………………………………………………6
3.3输入输出地址分配………………………………………………………………6
3.4波形图……………………………………………………………………7
第四部分PLC控制软件设计与调试
4.1系统程序设计……………………………………………………………………7
4.2调试结果与分析…………………………………………………………………8
第五部分 课程设计总结……………………………………………………………………9
第六部分参考文献………………………………………………………………………10
第一部分设计任务和要求
1.1PLC系统设计内容与步骤
PLC课程设计主要步骤如下：
分析被控对象的工艺条件和控制要求。
被控对象是指受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
在进行系统设计时，首先需要深入了解被控对象的特点、控制过程与要求等。
确定被控对象与PLC之间的输入、输出关系。
控制要求主要指控制系统的基本方式、应完成的动作等，同时要注意必要的保护和连锁等
2、选择I/O设备。
根据控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备的具体型号、数量等。
常用的输入设备有按钮、限位开关，传感器等；常用的输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。
3、选择PLC的型号。
根据已选择的I/O设备，统计I/O点数，选择合适的PLC类型，在选择时要考虑所需机型的容量大小、I/O模块种类及电源类型等。
4、分配I/O点。
只有分配PLC的I/O点后，方可进行程序设计。
5、程序设计，它是整个系统设计的核心工作，首先要熟悉控制要求，根据控制要求设计好梯形图程序。
6、输入程序后调试程序。
调试过程中如果发现问题，则要采取措施逐一排除，直至调试成功。
7、编写技术文件。
则要包括说明书、电气原理图，电气元件明细表，程序等。
1.2控制要求
1．运行PLC
2．当PLC运行时，[X12：
计票开关]=OFF，则不执行投票计算。
3．当PLC运行时，再扳Y．[X12：
计票开关]=ON，开始计时，此时需在5s内完成投票（赞成与不赞成），请扳动X0~X11（如赞成：
X：
ON，若反对X：
OFF。
[X12]=ON，5s后立即显示投票结果，若显示灯
i.Y0亮：
表示不通过（即反对人数较多）
ii.Y1亮：
表示同票（即赞成与反对人数相等）
iii.Y2亮：
表示通过（即赞成人数较多）
4．当投票结果显示后，就不再接受任何信息，即使再次投票显示灯仍不会改变其结果。
5．X13为归零按钮．在X13归零后，所有的显示灯熄灭，此时可再次进行投票：
第二部分设计方案
2.1系统说明
了解和熟悉被控设备的工作原理、工艺过程和机械动作情况,本设计以按钮X12作为总开关，X13作为复位按钮，按钮X0-X11作为投票输入，D10作为计数器计数。
PLC启动后，按下X12启动投票。
X0-X11在5秒内完成投票并锁定，按下表示同意，不按表示反对。
5秒后显示投票结果，小于5个同意，Y0亮；等于5个同意，Y1亮；大于5个同意，Y2亮。
此时再按动X0-X11不会有输入信号，也不会改变结果。
X13为复位按钮，按下后可以重新投票。
2）确认PLC的输入输出负载：
1、统计按钮、开关输出信号的类型、模拟量输入的点数等。
2、统计原电气控制电路中的需改由PLC控制的接触器等执行机构的数量。
3、选择PLC机型，根据系统所需的功能和规则选择CPU单元、电源单元开关等并进行系统组装确定I/O分配地址4、确定PLC的I/O地址并画出外部接线图。
5、确定与继电器控制电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的存储器工作位和定时器、计数器的地址。
6、根据以上地址对应关系，编制梯形图程序。
2.2PLC控制系统组成方框图
第三部分系统硬件设计
3.1PLC的选型及硬件配置
利用FX2N-40MR-D三菱PLC为控制器，通过所存储的程序将十人投票的输入信号处理后输出结果。
硬件系统结构图
3.2电气接线图
3.3I/O分配表
表3-3IO分配表
输入地址
1
2
3
4
说明
一号投票
二号投票
三号投票
四号投票
输入地址
5
6
7
8
说明
五号投票
六号投票
七号投票
八号投票
输入地址
9
10
11
12
说明
九号投票
十号投票
电源开关
复位开关
输出地址
13
14
15
说明
不通过
同票
通过
3.4波形图
第四部分PLC控制软件设计与调试
4.1系统程序设计
4.2调试结果与分析
硬件电路连接好后导入所编程序，进行软硬件联调。
启动投票，随机按下十个按钮中的一个或几个，看其结果显示如下表：
按下按键数
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
结果显示
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
按下按键数
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
结果显示
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
按下按键数
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
结果显示
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
按下按键数
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
结果显示
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
按下按键数
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
结果显示
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
Y0
按下按键数
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
结果显示
Y1
Y1
Y1
Y1
Y1
Y1
Y1
Y1
Y1
Y1
Y1
Y1
按下按键数
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
结果显示
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
按下按键数
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
结果显示
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
按下按键数
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
按下按键数
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
结果显示
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
按下按键数
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
结果显示
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
按下按键数
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
Y2
由上表可以看出，按下相同数量按键时，虽然没有记录所有可能的按键组合，但多次的随机按键也能从侧面反映系统的稳定性和可靠性。
本设计完全符合十人投票机的设计要求。
第五部分 课程设计总结
本课程设计主要利用PLC来完成一个十人投票机，能够对十人投票表决结果进行判断，并通过不同的发光二极管进行显示。
该设计的硬件电路主要由三个部分组成：
PLC模块、输入按钮开关及输出发光二级管。
信号处理和转换由PLC模块来完成，其负责把按钮开关传送来的信号经一定的处理，并发出相应的输出信号。
按钮开关进行输入，包括十个投票端、一个总开关和一个复位按钮。
三个发光二极管包括三个结果显示，不同结果对应不同发光二级管。
在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和Internet成了我们很好的助手。
在查阅资料的过程中，要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我受益匪浅。
在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。
有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。
自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。
为以后的工作积累了经验，增强了信心。
在此衷心感谢刘冬梅老师的悉心指导！
第六部分参考文献
1、王也房.可编程控制器应用技术.北京：
机械工业出版社，2001
2、钟肇新，彭侃可编程序控制器原理及应用广州华南理工大学出版社，1995
3、郁汉琪电气控制与可编程序控制器应用技术南京东南大学出版社2003
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