點陣數(shù)字顯示控制系統(tǒng)

1、“機電傳動控制”課程設計任務書第十一組1設計題目：點陣數(shù)字顯示控制系統(tǒng)2設計內(nèi)容：1）用六個指示燈，排成三行兩列，按從左到右，從上到下的順序排列；2）合理控制這六個指示燈，使其可以分別顯示數(shù)字0-9；每個數(shù)字顯示的時間5秒；3）循環(huán)10次滅，聲光報警5秒；4）可以實現(xiàn)手動、單步、單周期和連續(xù)四種操作方式。3設計要求：1）畫出端子分配圖2）設計并調(diào)試PLC控制梯形圖3）設計說明書4進度安排：1）理解題目要求，查閱資料，確定設計方案 1天2）PLC梯形圖設計與調(diào)試 3天3）說明書撰寫 0.5天4）答辯 0.5天 指導教師： 專業(yè)負責人： 主管院長： 年 月 日目錄前言21 課程設計的任務和要求31

2、.1 課程設計的任務31.2 課程設計的基本要求：31.3 任務分析32 總體設計42.1 PLC選型42.2 PLC端子接線52.3 PLC外部接線圖73 PLC程序設計73.1 設計思想73.2 PLC控制原理圖及其設計說明94 程序調(diào)試說明175 參考文獻18總結18前言本次課程設計的目的是掌握機電傳動控制系統(tǒng)的基本原理、PLC控制電路的設計方法以及繼電器接觸器控制電路的PLC改造方法。掌握機電傳動控制系統(tǒng)中繼電器接觸器控制和PLC控制的基本原理、設計方法及兩者的關系。掌握常用電器元件的選擇方法。具備一定的控制電路的分析能力與設計能力。感謝老師和研究生給我了寶貴的意見和建議，我才會順利的

3、變成和調(diào)試成功，限于本人能力有限，希望老師多多提出寶貴的意見。 1課程設計的任務和要求1.1課程設計的任務設計題目：點陣數(shù)字顯示控制系統(tǒng)主要任務是設計一個能控制小燈的系統(tǒng)，讓其亮或滅代表數(shù)字，在工程上則能控制機械的起或停，并能按照人的意愿去工作。1.2課程設計的基本要求：（1）.用六個指示燈，排成三行兩列，按從左到右，從上到下的順序排列；（2）.合理控制這六個指示燈，使其可以分別顯示數(shù)字0-9；每個數(shù)字顯示的時間為5秒；（3）.循環(huán)10次滅，聲光報警5秒；（4）.可以實現(xiàn)手動、單步、單周期和連續(xù)四種操作方式。、1.3任務分析本課題主要是控制指示燈來顯示盡可能多的數(shù)字，在給定的三行兩列的指示燈，

4、能顯示最多的數(shù)字有0，1，4，6，7，9。并能實現(xiàn)手動，單周期，連續(xù)及單步等目的。由輸出線圈控制指示燈，程序的基本流程圖如圖1。 圖1 程序流程圖2總體設計2.1 PLC選型（1）輸入點數(shù)啟動和停止按鈕各需要一個輸入，單步，單周期，手動，連續(xù)各需要一個輸入，手動分別控制各數(shù)字又需要六個輸入，一共12個輸入端子。（2）輸出點數(shù) 六個燈分別對應相應的六個輸出，還有聲光報警兩個輸出，一共8個輸出。（3）供電電源的選擇PLC的供電電源，除了引進設備時同時引進PLC應根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設計和選用外，一般PLC的供電電源應設計選用220VAC電源，與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應用場合，應采用不間斷電源或穩(wěn)壓

5、電源供電。 如果PLC本身帶有可使用電源時，應核對提供的電流是否滿足應用要求，否則應設計外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，對輸入和輸出信號的隔離是必要的，有時也可采用簡單的二極管或熔絲管隔離。（4）控制功能的選擇 該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 （5）PLC的選型：根據(jù)輸入輸出的端子分配可選擇CPU222DC/DC/DC型PLC。24V DC電源24V DC輸入24V DC輸出2.2PLC端子接線PLC 的I/O端子分配圖如圖2. 圖2 I/O端子分配圖2.3 PLC外部接線圖圖3 PLC外部接線圖3PLC程序設計3.1設

6、計思想（1）按照燈的三行兩列的排列順序，燈的亮代表有筆畫，所有亮的燈加在一起就能代表一定的數(shù)字，并能設計進行循環(huán)，單步，連續(xù)等目的。（2）本流程用單步的按鈕控制單步的存儲器，連續(xù)的按鈕控制連續(xù)的存儲器，單周期控制單周期的存儲器，并把相應的存儲器的常開或是常閉觸點串聯(lián)或是并聯(lián)到相應步驟中，得到相應的結果，具體設計見后面的程序設計梯形圖及其順序功能圖。 （3）六個指示燈分別由六個輸出線圈控制，輸入的線圈分別控制手動，單周期，連續(xù)，單步，啟動按鈕和停止按鈕。設計操作方法 （1）按下啟動按鈕和連續(xù)按鈕，連續(xù)條件滿足，非單步條件滿足，則執(zhí)行第一步，燈亮顯示數(shù)字0，經(jīng)過定時器定時，定時時間到則程序轉到下一

7、步，再亮燈輸出數(shù)字1，如此循環(huán)往復十次后聲光報警5s。 （2） 按下啟動按鈕和單周期按鈕，單周期條件滿足，非單步條件也滿足，則執(zhí)行第一步，燈亮顯示數(shù)字0，經(jīng)過定時器定時，定時時間到則程序轉到下一步，再亮燈輸出數(shù)字1，輸出到數(shù)字9便停止輸入。 （3）按下啟動按鈕和單步按鈕，則單步條件只有在按啟動按鈕的上升沿的一瞬間才得電接通，顯示數(shù)字0，然后定時器時間到，再按啟動按鈕則進行下一步，這種單步的實現(xiàn)是在每個條件加一個非單步的常開觸點，在非單步的情況下一直閉合，只有在按單步的按鈕后，才只能接受啟動按鈕的脈沖，從而實現(xiàn)單步的目的。 （4）按下相應的按鈕和啟動按鈕，則只能輸出單獨的命令，即輸出數(shù)字0或者其

8、他的數(shù)字，只有再按其他的按鈕才輸出其他數(shù)字，這種操作步驟目的是為了檢測程序的正確與否時才用。3.2 PLC控制原理圖及其設計說明圖3順序功能圖3.3 PLC梯形圖圖4 PLC梯形圖公用程序圖圖5 公用程序圖主程序結構圖6 主程序結構手動程序梯形圖圖7 手動程序圖4 程序調(diào)試說明4.1本程序遇到的問題，在調(diào)試過程中，會遇到，進行到第三步的時候又回到了第一步而不走第四步。 因為第一次設計的時候，初始步M0.0一直得電。造成常閉觸點由閉合到斷開又到閉合，導致又回到了初始步，沒有進行循環(huán)，還有啟動按鈕需按下再扳回來，否則也會造成一直得電，導致程序不能正常運行。改進方法：將初始步M0.0串接個T38的常

9、閉觸點，定時器時間到自動斷開，問題解決。4.2 本程序遇到的第二個問題也是程序不能正常進行。 因為最開始沒用起保停電路，用定時器的條件來執(zhí)行下一步，導致不能進行循環(huán)。改進方法： 使用起保停電路，保證程序的正常運行。最終經(jīng)過多次改進終于符合要求。4.3. 電器元件選擇如表1序號代號名稱型號備注1U1PLCCPU222DC/DC/DC2SB開關3sb32 05-0AA513L信號燈3SB32 04-6A20所選用的型號均查表或上網(wǎng)所查所5參考文獻陳白寧.段智敏.劉文波.機電傳動控制.第一版.東北大學出版社.2008年9月第一版。陳白寧.段智敏機電傳動控制課程設計指導書，沈陽理工大學機械工程學院，2008年9月。總 結 本次課程設計在老師的指導與耐心的講解下，