plc课程设计自动数码显示

Question

系统启动后，首次依次输入8位数，在八段码显示器上显示当前数值，并存入相应存储器中，按下重复显示按钮时，八段码显示器上会依次显示刚才输入的8位数，并循环。按下暂停按钮时，八段码显示器将保持当前数值。按下停止按钮后，存储器中的数据将被清空。

Answer 1

课程设计说明书

题目：自动数码显示
班级：
姓名：
指导老师：

课程设计任务书

一、设计目的
1、通过课程设计，使我们进一步巩固、深化和扩充相关课程方面的基本知识、基本原理和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力。
2、通过课程设计，让我们独立完成一项PLC应用系统课题的基本设计工作，达到培养学生综合应用所学知识和实际查阅相关设计资料能力的目的。
二、设计内容
1、熟悉题目、收集资料。按具体课题，充分了解技术要求，明确设计任务书，收集相关资料，为设计工作做准备。
2、总体设计。正确选定系统方案，认真画出系统整体结构图。
3、程序设计。画出实物接线图、顺序功能图、控制梯形图，并作简要分析。
4、系统调试。
5、整理编写课程设计心得。
三、控制要求
系统启动后，首次依次输入8位数，在八段码显示器上显示当前数值，并存入相应存储器中，按下重复显示按钮时，八段码显示器上会依次显示刚才输入的8位数，并循环。按下暂停按钮时，八段码显示器将保持当前数值。按下停止按钮后，存储器中的数据将被清空。
四、设计任务
1、设计出硬件系统的结构图，接线图。
2、系统有启动，停止功能。
3、运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序，子程序。
4、程序结构与控制功能自主创新设计。
5、进行系统调试，实现上述功能。

目 录

引言……………………………………………………………………4
1 硬件设计……………………………………………………………5
1.1 控制要求………………………………………………………………………5
1.2 I/O分配………………………………………………………………………5
1.3 I/O接线图……………………………………………………………………6
2 软件设计……………………………………………………………7
2.1 梯形图的设计…………………………………………………………………7
2.2梯形图…………………………………………………………………………8
3 系统调试…………………………………………………………19
设计心得………………………………………………………………20
致谢……………………………………………………………………21
参考文献………………………………………………………………22

引言

PLC可编程控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller，中文全称为可编程控制器，定义是：一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算数操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC是基于电子计算机，且适用于工业现场工作的电控制器。它源于继电控制装置，但它不像继电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于PLC内存中的程序，进行入出信息变换实现控制。入出信息变换、可靠物理实现，可以说是PLC实现控制的两个基本要点。入出信息变换靠运行存储于PLC内存中的程序实现。PLC程序既有生产厂家的系统程序（不可更改），又有用户自行开发的应用（用户）程序。系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信号与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。什么样的控制要求，就应有什么样的用户程序。可靠物理实现主要靠输人（INPUT）及输出（OUTPUT）电路。PLC的I/O电路，都是专门设计的。输入电路要对输入信号进行滤波，以去掉高频干扰。而且与内部计算机电路在电上是隔离的，靠光耦元件建立联系。输出电路内外也是电隔离的，靠光耦元件或输出继电器建立联系。输出电路还要进行功率放大，以足以带动一般的工业控制元器件，如电磁阀、接触器等等。
I/O电路时很多的，每一输点或输出点都要有一个I或O电路。PLC有多个I/O用点，一般也就有多少个I/O用电路。但由于它们都是由高度集成化的电路组成的，所以，所占体积并不大。输入电路时刻监视着输入状况，并将其暂存于输入暂存器中。每一输入点都有一个对应的存储其信息的暂存器。输出电路要把输出锁存器的信息传送给输出点，输出锁存器与输出点也是一一对应的这里的输入暂存器及输出锁存器实际就是PLC处理器I/O口的寄存器。它们与计算机内存交换信息通过计算机总线，并主要有运行系统程序实现。把输入暂存器的信息读到PLC的内存中，称输入刷新。PLC内存有专门开辟的存放输入信息的映射区。这个区的每一对应位（bit）称之为输入继电器，或称软接点。这些位置成1，表示接点通，置成0为接点断。由于它的状态是由输入刷新得到的，所以，它反映的就是输入状态。

1 硬件设计
1.1 控制要求

系统启动后，首次依次输入8位数，在八段码显示器上显示当前数值，并存入相应存储器中，按下重复显示按钮时，八段码显示器上会依次显示刚才输入的8位数，并循环。按下暂停按钮时，八段码显示器将保持当前数值。按下停止按钮后，存储器中的数据将被清空。

1.2 I/O分配

输入数据 SB1 I0.0 0
SB2 I0.1 1
SB3 I0.2 2
SB4 I0.3 3
SB5 I0.4 4
SB6 I0.5 5
SB7 I0.6 6
SB8 I0.7 7
SB9 I0.8 8
SB10 I0.9 9

重复按钮 SB11 I1.2
暂停按钮 SB12 I1.3
复位停止按钮 SB13 I1.4

1.3 I/O接线图

2 软件设计
2.1 梯形图的设计

在程序设计过程中采用了SCR指令的顺序控制梯形图的设计方法，S7-200中的顺序控制寄存器（SCR）专门用于编制顺序控制程序，顺序控制程序被划分为LSCR与SCRE指令之间的若干个SCR段，一个SCR段对应与顺序功能图中的一步。
梯形图中设计了八个子程序，分别赋八个数，因为需要前一个输入信号由一变为零，所以添加了负跳变指令；为了实现题中的循环要求，在程序中添加了加一指令，从而使得数字自动往下循环；为了点亮八段显示管各段的代码，运用了段译码指令，为了输出需要的数字在段译码指令前添加了字节比较指令，当为所需数字时，就会在显示管上显示相应的数。
图中I1.3为暂停按钮，按下I1.3时，网络34断开，从而使加一指令停止工作，显示管上显示断开I1.3前的数字，I1.4为停止按钮，按下I1.4后数字将被清空。

2.2梯形图

子程序1 第一位赋值

有八个子程序，后七个子程序与子程序1相似，传送字节指令模块的输出口不同分别VBO、VB1、 VB2……VB7。

子程序1 第一位赋值

有八个子程序，后七个子程序与子程序1相似，传送字节指令模块的输出口不同分别VBO、VB1、 VB2……VB7。

3 系统调试：

硬件调试：接通电源，检查可编程控制器是否可以正常工作，接头是否接触良好，然后把其与电脑的通信口连接。
软件调试：按要求输入梯形图，转换成指令表，并进行语法的检查，正确后设置正确的通信口，将指令读入到指定的可编程控制器ROM中，进行下一步的调试。
运行调试：在硬件调试和软件调试正确的基础上，打开可编程控制器的“RUN”开关进行调试；观察运行的情况，看按下题中所说按钮时是否按要求工作。
根据以上的调试情况，本次的自动数码显示的PLC控制系统设计符合要求。

设计心得

课程设计是培养学生综合运用所学知识、发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新月异，PLC已经成为当今计算机应用中的领域，生活中可以说是无处不在。因此对于二十一世纪的大学生来说掌握PLC技术是十分重要的。
回顾此次PLC课程设计，我感慨颇多，的确，通过这次对数码管工作的PLC控制，让我们对PLC梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出做适合的设计方法。从理论到实践，在一星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学的知识，而且学到了很多在书本上没有的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实践相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把理论与实践结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到的问题，可以说得是困难重重，这毕竟是第一次做的，难免会遇到各种各样的问题，同时在设计的过程中发现自己的不足之处，对以前所学的知识理解的不够深刻，掌握的不够牢固，比喻说不懂一些元器件的使用方法，对PLC编程掌握的不好……通过这次课程设计之后，一定要把以前的知识重新温习。
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，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们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们受益非浅。

致谢

在这次课程设计的编写过程中，我们得到了很过人的帮助。
首先，我们要感谢刘老师在课程设计上给予我们的指导，提供给我们的支持和帮助，这是我们能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是帮助我们解决了许多技术上的难题，让我们能把系统做的更加完善。同时也感谢老师为我们提供了良好的做课程设计的环境。
其次，也要感谢那些帮助过我们的同学，是他们不厌其烦的回答我们的疑问，解决了不少我们不太明白的设计上的难题，使我们能够顺利的完成调试工作。
我也要感谢那些免费的论文网站，虽说这些网站都是些不起眼的小网站，可正是它们无偿的向我们提供大量的论文蓝本，保证了贫穷的我们得到所需的论文。这可以说是一种“想人之所想。急人之所急的人道主义精神”。
再一次感谢是所有在设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，谢谢你们！

参考文献

[1] 于庆广.可编程控制器原理与系统设计.北京:清华大学出版社，2004.
[2] 高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例.北京:人民邮电出版社，2004.
[3] 廖常初.PLC编程及应用.北京:机械出版社，2002.
[4] 郁汉琪.机床电器及可编程控制器实验课程设计指导书.北京:高等教育出版社，2001.
[5] 弭洪涛.可编程序控制器（PLC）原理及应用.北京:中国水利水电出版社，1999.
[6] 胡学林.电气控制及PLC.北京:冶金工业出版社，1997.
[7] 陈在平、赵相宾.可编程序控制器技术及应用系统设计.北京:机械工业出版社，2002.
[8] 陈忠华.可编程序控制器与工业自动化系统.北京:机械工业出版社，2206.
[9] 苏中.基于PC架构的可编程序控制器.北京:机械工业出版社，2005.
[10] 李缓.PLC原理与应用.北京:北京邮电大学出版社，2009.
[11] 罗伟、邓木生.PLC与电气控制.北京:中国电力出版社，2009.
[12] 张学铭、邸书玉.松下PLC编程与应用.北京:机械工业出版社，2009.