plc课程设计七段数码管数字显示工艺夹具.doc

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1、XXXXX学院项 目 设 计七段数码管数字显示班 级： 专 业： 姓 名： 指导老师： 日期： 目 录摘要2关键词：21、PLC概况31.1 PLC的特点31.2 PLC应用领域31.3 PLC的发展42、控制要求43、硬件控制设计43.1 PLC的选型43.2 I/O设备的选择54软件控制设计66799111113145、心得体会16参考文献17评分标准18摘要七段数码管广泛应用于医院、学校及一些商业机构。7段LED数码管，则在一定形状的绝缘材料上，利用单只LED组合排列成“8”字型的数码管，分别引出它们的电极，点亮相应的点划来显示出0-9的数字。本次设计就是利用这个特点显示自己的学号，选用

2、的是松下FP0系列进行控制的。本次设机采用的是共阴极七段数码管数码管。关键词：PLC 控制设计 工作原理 1、PLC概况1.1 PLC的特点PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。具体特点如下：（1）可靠性高，抗干扰能力强（2）配套齐全，功能完善，适用性强（3）易学易用，深受工程

3、技术人员欢迎（4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造（5）体积小，重量轻，能耗低1.2 PLC应用领域目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类： a:开关量的逻辑控制b:模拟量控制 c:运动控制 d:过程控制e:数据处理 f:通信与联网1.3 PLC的发展PLC技术的发展，其中有两个趋势方向，一方面，PLC已经不再是自成体系的封闭系统，而是迅速向开放式系统发展，各大品牌PLC除了形成自己各具特色的PLC系统，完成设备控制任务之外，还可以与上位计算机管理系统，实现信息交流，成为整

4、个信息管理系统的一部分。另一方面，现场总线技术得到广泛的采用，PLC与其他安装在现场的智能化设备，比如智能化仪表，传感器，智能型电磁阀，智能型驱动执行机构等，通过一根传输介质连接起来，并按照同一通信规约互相传输信息，由此构成一个现场工业控制网络，这种网络与单纯的PLC远程网络相比，配置更灵活，扩容更方便，造价更低，性能价格比更好。PLC向高性能小型化发展。PLC的功能正越来越丰富，而体积则越来越小。PL体积很小，但却具有高速计数、斜坡、交替输出及16位四则运算等能力，还具有可调电位器时间设定功能。PLC已不再是早期那种只能进行开关量逻辑运算的产品了，而是具有越来越强的模拟量处理能力，以及其他过

5、去只有在计算机上才能具有的高级处理能力，如浮点数运算，PID调节，温度控制，精确定位，步进驱动，报表统计等。从这种意义上说，PLC系统与DCS(计算机集散控制系统)的差别已经越来越小了。用PLC同样可以构成一个过程控制系统。2、控制要求用PLC设计一程序，每隔一秒把自己的学号用LED七段数码管显示出来，每次显示一个数字，显示完毕自动结束。3、硬件控制设计3.1 PLC的选型现在PLC的种类很多，如西门子、施耐德、三菱、欧姆龙等。我们选择的都是松下的，因为它具有其他产品所没有的特点：松下FP0系列PLC的特点FP0系列：1、小尺寸，25*90*60mm,不受安装场所限制；2、最多可扩展3单元12

6、8点，扩展单元可直接连接到控制单元，不需任何电缆；的高精度温度控制；4、最多可达24ch温度控制；5、扫描时间约1ms的高速运算；6、输入信号：24VDC，输出信号：220VAC、24VDC。松下FP0系列PLC详细介绍:超小型尺寸，具有世界上最小的安装面积，宽25X高90X长60毫米。轻松扩展，扩展单元可直接连接到控制单元上、不需任何电缆。从I/O 10点到最大I/O 128点的选择空间。拥有广泛的应用领域松下FP- (FP-G)系列PLC详细介绍采用通信模块插件充实通信功能可以实现最大100Hz的位置控制体现免维护性及考虑数据备份的结构高速、丰富的实数运算功能依照小型PLC的标准在保持机身

7、小巧、使用简便的同时，加载中型PLC的功能大幅度充实通信功能、大幅度提升位置控制性能，实现卓越的维护性3.2 I/O设备的选择选择松下的可以，本次设计的输出端是7个，综合I/O总点数，建议选松下FP0系列C16的CPU,因为该型号的输入点与输出点已经满足该程序的使用，考虑到经济与实用问题选择点数满足要求的就可以了，这样做经济又可以满足程序的运行，所以在日常运用中PLC的选择也是一个很重要的问题，选择适合的PLC不仅可以使程序能够最大速度的运行而且能够充分利用该PLC。程序设计：学号“2008012034”LED数码显示管。 按下启动按钮显示2，1s后显示0，1s后显示0，1s后显示8，1s后显

8、示0，1s后显示1，1s后显示2，1s后显示0，1s后显示3，1s后显示4，1s后自动熄灭。4软件控制设计SB1eafdcbgY26Y25Y24Y23Y21Y20X0Y22comcom 输入(I)：启动按钮SB1-X0 输出(O)：a-Y20 b-Y21 c-Y22d-Y23 e-Y24 f- Y25g- Y26外围接线图是连接PLC控制面板和主电路示意图。根据控制要求按下启动按钮SB1，每隔一秒把自己的学号用LED七段数码管显示出来，每次显示一个数字，显示完毕自动结束，可以得出如下波形图。T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10波形图又称时序图主要描述消息是如何在对象间发送和接收的。X0R

9、0Y20Y21Y22Y23Y24Y25Y26定时器指令TM分四种类型：TMR-TMX-TMY-定时时钟为1s本次设计使用的是TMX定时器。定时器的设定值，也就是十进制时间常数K，设定范围是K0K32767内的任意整数。定时器类型与设置值结合起来才能确定定时设置时间。定时设置时间等于设置值乘以该定时器的定时时钟。如：“TMR 0，K100”；“TMX 1，K100”；“TMY 3，K100”的定时设置时间分别是“100=1s”；“100=10s”；“1100=100s”。根据时序图分析出输出Y20、Y21、Y22、Y23、Y24、Y25、Y26逻辑表达式如下：Y20=R0T5+T6T9Y21=R

10、0T10Y22=T1T6+T7T10Y23=R0T5+T6T9Y24=R0T5+T6T8Y25=T1T5+T7T8+T9T10Y26=R0T1+T3T4+T6T7+T8T104.4梯形图梯形图是PLC使用得最多的图形编程语言，被称为PLC的第一编程语言。梯形图与电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制。梯形图用来输入PLC软件，从而控制电路运行，使其工作。由以上的逻辑表达式，再根据控制要求设计出梯形图如下：程序显示工作原理按下起动按钮SB1，X0接通中间继电器R0,当X0瞬间断开时R0自锁使R0继续导通，是整个电路在高电平下工作，此时接

11、通第一个定时器，则a（Y20）、b（Y21）、c（Y22）、d（Y23）、e（Y24）、f（Y25）、g (Y26)五个发光二极管同时接通发光，则2显示出来，1秒之后g(Y26)灭掉，而c(Y22)、f(Y25)显示，则0显示出来，1秒之后，则0再次显示。1秒之后，而g(Y26) 显示，则8显示出来。又过1秒第四个定时器接通，则g(Y26)灭掉，则0显示出来，第五个定时器1秒后开始工作， a（Y20）、d(Y23)、e(Y24) 、f（Y25）、g (Y26)灭掉，则1显示。又过1秒第六个定时器接通，a（Y20）、e(Y24) 、d（Y23）、g (Y26)显示出来，c（Y22）灭掉，则2再次

12、显示。第七个定时器1秒后开始工作，则g(Y26)灭掉，而f(Y25) 、c（Y22） 显示，则0显示出来，又过1秒第八个定时器接通，则a（Y20）、d（Y23）、e（Y24）灭掉，而g(Y26) 显示，则3显示出来。第九个定时器1秒后开始工作，则a（Y20）、e(Y24) 、d（Y23）再次显示，然后g (Y26)灭掉，则4显示出来。又过1秒停止显示。把学号2008012034显示完毕。流程图是流经一个系统的信息流、观点流或部件流的图形代表。它能够辅助决策，让阅读者更能清楚地知道，思路更加清晰。开始SB1闭合，整个电路处于高电平数字2显示1秒，显示数字0数字0显示1秒，显示数字0数字0显示1秒

13、，显示数字8数字8显示1秒，显示数字0数字0显示1秒，显示数字1数字1显示1秒，显示数字2数字2显示1秒，显示数字0数字0显示1秒，显示数字3数字3显示1秒，显示数字4，显示停止结束根据梯形图可以写出如下的语序图：调试开始前先了解PLC实验室操作规程：1.实验人员要树立安全第一的思想，严格遵守安全操作规程。2.实验前认真检查电源、线路、设备是否正常。防止事故的发生、3.在学生实验之前。教师应先操作一遍。仔细检查设备是否有漏电。消除一切事故隐患。4.实验时，确认一切正常之后，方可由教师合闸送电，不允许学生随意动用实训用品及合闸送电。5.实训中出现异常现象。应立即断电。排除故障后方可继续实验。6.

14、实验结束后认真检修设备及线路如有异常情况及时修理或更换，为下次实训做好准备工作。7.实验人员有权拒绝一切违反安全操作规程的指挥，并有权纠正违反安全操作规程的现象。8.实验人员要落实安全防范措施，保证实验室整洁、干净、做好交接工作。并建立安全档案。调试：写入PLC软件把梯形图写入PLC：使用PLC软件连接计算机，输入编写指令。使其正常运行 （1）接通好电源，将状态开关设置“TERM”（终端）位置（2） 启动编程软件，单击工具栏停止图标使PLC处于“STOP”（停止）状态，将编写好的程序进行转换。（3）将编写程序下载到PLC中（4）单击工具栏开始图标使PLC处于“RUN“在线（运行）状态（5）按下

15、启动按钮SB1，数字2显示1秒显示0然后数字0显示1秒显示0数字0显示1秒显示8数字8显示1秒显示0数字0显示1秒显示1数字1显示1秒显示2数字2显示1秒显示0数字0显示1秒显示3数字3显示1秒显示4数字4显示1秒，停止显示。把学号2008012034显示完毕，则表明本次试验调试成功。5、心得体会通过这次设计实践，我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的原理和使用方法方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不

16、相符合。通过这次设计实践，使我能够解决一个个在调试中出现的问题，并对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。这次设计是分组做的，通过合作，我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一定的部分，同时在一定的阶断共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言和提出意见，同时我们还向别的同学和老师请教。在此过程中，每个人都想使自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。通过比较选出最好的方案。在这过程也提高了我们的表达能力。通过此次课设，让我了解了plc梯形图、波形图、助记符有了更好的了

17、解，也让我了解了关于PLC设计。有很多设计理念来源于实际，从中找出最合适的设计方法。虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些编程技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题，提高自己的能力。一个周的课程设计，让我觉得很累，但从中收获了很多，最终的成功让我觉得累

18、也是值得的。在此，感谢同学们的帮助以及老师在此次课程设计中的指导。参考文献【1】廖常初. PLC基础及应用.北京：机械工业出版社【2】史国生. 电气控制与可编程控制器技术.北京：化学工业出版社【3】孙振强. 可编程控制器原理及应用教程.北京：清华大学出版社【4】阮友德. 电气控制与PLC实训教程.北京：人民邮电出版社【5】陈在平等主编可编程序控制器技术与应用系统设计北京：机械工业出版社【6】宫淑贞等编著可编程控制器原理及应用北京：人民邮电出版社评分标准项 目权重优秀（100X90）良好（90X80）中等（80X70）及格（70X60）不及格60分值参 考 标 准参 考 标 准参 考 标 准参

19、考 标 准参 考 标 准工作量及态度能很好地完成任务书规定的工作量学习态度认真，勤学好问，模范遵守纪律能较好地完成任务书规定的工作量学习态度比较认真，组织纪律较好能完成任务书规定的工作量学习态度尚好、遵守组织纪律能基本完成任务书规定的工作量学习态度一般，组织纪律较差没有完成任务书规定的工作量学习马虎、纪律涣散 规范要求源程序及说明书、报告书写规范整洁，有较高的质量源程序及说明书、报告书写达到规范化要求，质量较好源程序及说明书、报告书写基本符合规范化要求源程序及说明书、报告书写勉强达到规范化要求源程序及说明书、报告书写达不到规范化要求 技术水平能认真阅读教师指定的参考资料、文献，有较强的文字表达

20、能力，能准确地表达自己的思想，主题突出、界面优美，各项要求达到能比较认真地阅读教师指定的参考资料、文献，有一定的计算机应用能力，能较准确的表达自己的思想，主题明确阅读了教师指定的参考资料、文献，文字表达能力尚可，能基本上把自己的思想表达清楚，主题较为明确，各项要求达到(辅助说明中可有一项没做)能基本完成教师指定的参考资料、文献等阅读任务。能基本完成外文翻译。文字表达能力一般，有主题未完成教师指定的参考资料、文献等阅读任务。文字表达能力差，未实现功能 基础理论与专业知识基础理论和专业知识扎实，并能综合运用和深化所学知识基础理论和专业知识扎实，能较好地运用所学知识基本掌握有关的基础理论和专业知识，

21、并能进行一定的运用基础理论和专业知识掌握不够扎实，不能较好地运用所学知识基础理论和专业知识不扎实，在运用基础理论和专业知识上存在概念性错误 方法创新系统结构设计有独到见解或设计有较大创新，对课题有较深刻的分析和研究系统结构设计有所创新，对课题有较正确的分析和研究。系统结构设计正确，论证严密，但见解不多。系统结构设计基本正确，论证基本清楚，但缺乏见解。系统结构设计不对，内容空泛，结构混乱。 设计报告设计有较大的实用价值或较高的学术水平，成果突出，格式正确设计有一定的实用价值或学术水平，格式正确设计方案合理，理论分析与计算基本正确，格式正确设计方案基本合理，理论分析与计算无大错误，格式正确设计方案不合理，理论分析与计算存在较多、较大错误或抄袭严重 回答问题思路清晰，引用论点正确，对主要问题回答正确、深入思路清晰，论点基本正确，能正确地回答主要问题主要问题能答出主要问题经启发答出，回答问题较肤浅基本概念不清楚，主要问题回答有错误，或回答不出 评 语指导老师最终成绩