1、最新PLC点阵数字显示控制系统PLC点阵数字显示控制系统“机电传动控制”课程设计任务书第十一组1设计题目:点阵数字显示控制系统2设计内容:1)用六个指示灯,排成三行两列,按从左到右,从上到下的顺序排列;2)合理控制这六个指示灯,使其可以分别显示数字0-9;每个数字显示的时间5秒;3)循环10次灭,声光报警5秒;4)可以实现手动、单步、单周期和连续四种操作方式。3设计要求:1)画出端子分配图2)设计并调试PLC控制梯形图3)设计说明书4进度安排:1)理解题目要求,查阅资料,确定设计方案 1天2)PLC梯形图设计与调试 3天3)说明书撰写 0.5天4)答辩 0.5天 指导教师: 专业负责人: 主管
2、院长: 年 月 日前言 21 课程设计的任务和要求 31.1 课程设计的任务 31.2 课程设计的基本要求: 31.3 任务分析 32 总体设计 42.1 PLC选型 42.2 PLC端子接线 52.3 PLC外部接线图 73 PLC程序设计 73.1 设计思想 73.2 PLC控制原理图及其设计说明 94 程序调试说明 175 参考文献 18总 结 18前言本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC控制电路的设计方法以及继电器接触器控制电路的PLC改造方法。掌握机电传动控制系统中继电器接触器控制和PLC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。掌握常用电器元件的选择方法。具备一定
3、的控制电路的分析能力与设计能力。感谢老师和研究生给我了宝贵的意见和建议,我才会顺利的变成和调试成功,限于本人能力有限,希望老师多多提出宝贵的意见。 1 课程设计的任务和要求1.1 课程设计的任务设计题目:点阵数字显示控制系统主要任务是设计一个能控制小灯的系统,让其亮或灭代表数字,在工程上则能控制机械的起或停,并能按照人的意愿去工作。1.2 课程设计的基本要求:(1).用六个指示灯,排成三行两列,按从左到右,从上到下的顺序排列;(2).合理控制这六个指示灯,使其可以分别显示数字0-9;每个数字显示的时间为5秒;(3).循环10次灭,声光报警5秒;(4).可以实现手动、单步、单周期和连续四种操作方
4、式。、1.3 任务分析本课题主要是控制指示灯来显示尽可能多的数字,在给定的三行两列的指示灯,能显示最多的数字有0,1,4,6,7,9。并能实现手动,单周期,连续及单步等目的。由输出线圈控制指示灯,程序的基本流程图如图1。 图1 程序流程图2 总体设计2.1 PLC选型(1)输入点数启动和停止按钮各需要一个输入,单步,单周期,手动,连续各需要一个输入,手动分别控制各数字又需要六个输入,一共12个输入端子。(2)输出点数 六个灯分别对应相应的六个输出,还有声光报警两个输出,一共8个输出。(3)供电电源的选择PLC的供电电源,除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外,一般PLC的
5、供电电源应设计选用220VAC电源,与国内电网电压一致。重要的应用场合,应采用不间断电源或稳压电源供电。 如果PLC本身带有可使用电源时,应核对提供的电流是否满足应用要求,否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC,对输入和输出信号的隔离是必要的,有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。(4)控制功能的选择 该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。 (5)PLC的选型:根据输入输出的端子分配可选择CPU222DC/DC/DC型PLC。24V DC电源24V DC输入 24V DC输出2.2 PLC端子接线PLC 的I/O端子分配图如图
6、2. 图2 I/O端子分配图2.3 PLC外部接线图图3 PLC外部接线图3 PLC程序设计3.1 设计思想(1)按照灯的三行两列的排列顺序,灯的亮代表有笔画,所有亮的灯加在一起就能代表一定的数字,并能设计进行循环,单步,连续等目的。(2)本流程用单步的按钮控制单步的存储器,连续的按钮控制连续的存储器,单周期控制单周期的存储器,并把相应的存储器的常开或是常闭触点串联或是并联到相应步骤中,得到相应的结果,具体设计见后面的程序设计梯形图及其顺序功能图。 (3)六个指示灯分别由六个输出线圈控制,输入的线圈分别控制手动,单周期,连续,单步,启动按钮和停止按钮。设计操作方法 (1)按下启动按钮和连续按钮
7、,连续条件满足,非单步条件满足,则执行第一步,灯亮显示数字0,经过定时器定时,定时时间到则程序转到下一步,再亮灯输出数字1,如此循环往复十次后声光报警5s。 (2) 按下启动按钮和单周期按钮,单周期条件满足,非单步条件也满足,则执行第一步,灯亮显示数字0,经过定时器定时,定时时间到则程序转到下一步,再亮灯输出数字1,输出到数字9便停止输入。 (3)按下启动按钮和单步按钮,则单步条件只有在按启动按钮的上升沿的一瞬间才得电接通,显示数字0,然后定时器时间到,再按启动按钮则进行下一步,这种单步的实现是在每个条件加一个非单步的常开触点,在非单步的情况下一直闭合,只有在按单步的按钮后,才只能接受启动按钮
8、的脉冲,从而实现单步的目的。 (4)按下相应的按钮和启动按钮,则只能输出单独的命令,即输出数字0或者其他的数字,只有再按其他的按钮才输出其他数字,这种操作步骤目的是为了检测程序的正确与否时才用。 3.2 PLC控制原理图及其设计说明图3 顺序功能图3.3 PLC梯形图图4 PLC梯形图公用程序图图5 公用程序图主程序结构图6 主程序结构手动程序梯形图图7 手动程序图4 程序调试说明4.1本程序遇到的问题,在调试过程中,会遇到,进行到第三步的时候又回到了第一步而不走第四步。 因为第一次设计的时候,初始步M0.0一直得电。造成常闭触点由闭合到断开又到闭合,导致又回到了初始步,没有进行循环,还有启动
9、按钮需按下再扳回来,否则也会造成一直得电,导致程序不能正常运行。改进方法:将初始步M0.0串接个T38的常闭触点,定时器时间到自动断开,问题解决。4.2 本程序遇到的第二个问题也是程序不能正常进行。 因为最开始没用起保停电路,用定时器的条件来执行下一步,导致不能进行循环。改进方法: 使用起保停电路,保证程序的正常运行。最终经过多次改进终于符合要求。4.3. 电器元件选择如表1序号代号名称型号备注1U1PLCCPU222DC/DC/DC2SB开关3sb32 05-0AA513L信号灯3SB32 04-6A20所选用的型号均查表或上网所查所5 参考文献陈白宁.段智敏.刘文波.机电传动控制.第一版.东北大学出版社.2008年9月第一版。陈白宁.段智敏机电传动控制课程设计指导书,沈阳理工大学机械工程学院,2008年9月。总 结 本次课程设计在老师的指导与耐心的讲解下,顺利的完成了自己的设计任务,通过本次设计让我更加深刻的了解了对PLC的变成与应用,并能熟练的掌握PLC梯形图的编程和设计,增加了机电传动控制系统中固定程序的继电器接触器控制和PLC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。常用的元器件的选择与分配等关系。通过这次设计增加了独立自主创新能力。
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