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1、目录目录第 1 章 十人投票机控制工艺流程分析.11.1 十人投票机控制过程描述.11.2 十人投票机控制工艺分析.1第 2 章 十人投票机系统总体方案设计.12.1 系统的硬件组成.12.2 控制方法分析.12.3 I/O 分配.12.4 系统接线图设计.1第 3 章 控制系统梯形图程序设计.13.1 控制程序流程图设计.13.2 控制程序时序图设计.13.3 控制程序设计思路.1第 4 章 监控系统设计.14.1 PLC 与上位监控软件通讯 .14.2 上位监控系统组态设计.14.3 实现的效果.1第 5 章 系统调试及结果分析.1系统调试及解决问题.1结果分析.1课程设计心得.1参考文献
2、.1附录.1第第 1 1 章章 十人投票机控制工艺流程分析十人投票机控制工艺流程分析 十人投票机控制过程描述十人投票机控制过程描述1深入了解控制要求，确定控制的操作方式、应完成的动作。2确定所需的信号输入元件、输出执行元件，据此可以确定 PC 的I/O 点数。进行 I/O 点的分配。3选定 PC 型号。4绘制 PC 外部接线图，设计控制系统的主电路。5设计 PC 控制程序。6模拟调试。7制作控制柜。8进行现场调试。9编制技术文件。 十人投票机控制工艺分析十人投票机控制工艺分析1.运行 PLC；2.当 PLC 运行时，X12：计票开关=OFF，那么不执行投票计算；3.当 PLC 运行时，再扳 Y
3、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 X0Xl 1(如赞成：X：ON，假设反对 X：OFF；4.X12=ON，5s 后立即显示投票结果，假设显示灯 Y0 亮：表示不通过(即反对人数较多) Y1 亮：表示同票(即赞成与反对人数相等) Y2 亮：表示通过(即赞成人数较多)5.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。6.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。第第 2 2 章章 十人投票机系统总体方案设计十人投票机系统总体方案设计 系统的硬件组成系统的硬件组成输入开关*12；LED
4、指示灯*3；PLC 设备；铜芯线；图 2-1 系统的输入输出配置图 系统的输入输出配置图见图 2-1。图 2-2 输入输出点配置2.22.2 控制方法分析控制方法分析可靠性设计是指在规定的条件下和规定的时间内系统完成其规定的功能的能力，或者说是系统保持其功能在正常实现的时间。PLC 是专为工业生产环境设计的控制装置，一般不需要采取特殊措施，就可以直接在工业环境中使用，但是，假设现场环境比拟恶劣，使用了众多大功率机械设备，而大功率机械设备的启动、负载的变化会引起电网电压的波动，产生低频干扰；另外，使用电焊机和火焰切割时机产生高频火花电流造成干扰；同时，现场的各种动力线会通过电脑磁耦合产生干扰。这
5、些干扰都会通过与现场设备相连的电缆引入 PLC 控制系统中，影响系统平安可靠的工作，所以合理地设计系统的可靠性就显得尤为重要。本课程设计应用于多人投票场景，应是远离工业环境的。以上提及的大功率机械设备和电焊机和火焰切割机产生的干扰可以忽略。 I/OI/O 分配分配I 端口O 端口0.00。 系统接线图系统接线图设计设计图 2-3 接线后的输入口接线图图 2-4 系统的实际接线图第第 3 3 章章 控制系统梯形图程序设计控制系统梯形图程序设计3.13.1 控制程序流程图设计控制程序流程图设计开始开关按下后，投票开始，计票同时启动，期间可以任意修改投票结果，5S后投票和计票同时停止，此时存储器中的
6、结果为最终结果，将结果输出，LED 灯亮，显示投票结果。主持人按下复位开关，结果清零，投票重新开始。流程图见图 3-1。图 3-1 控制程序流程图3.23.2 控制程序时序图控制程序时序图设计设计开始结束D1内数与5相比较5秒内1-10号投票机完成投票并锁定，计数器D1累加Y0指示灯亮Y1指示灯亮Y2指示灯亮小于5大于5等于5图 3-2 控制程序时序图3.33.3 控制程序设计思路控制程序设计思路(1) 运行 PLC；(2) 当 PLC 运行时，计票开关=OFF，那么不执行投票计算；(3) 当 PLC 运行时，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(如赞成
7、：ON，假设反对：OFF)。而且每个按钮开关只能投一票。(4) =ON，5s 后立即显示投票结果，假设显示灯： 亮：表示不通过(即反对人数较多)； 亮：表示同票(即赞成与反对人数相等)； 亮：表示通过(即赞成人数较多)。(5) 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；(6) 为归零按钮在归零后，所有的显示灯熄灭，此时可再次进行投票。第第 4 4 章章 监控系统设计监控系统设计4.14.1 PLCPLC 与上位监控软件通讯与上位监控软件通讯 可编程控制器Programmable Controller简称 PC。个人计算机Personal Computer也简称
8、PC。为了防止混淆，人们将最初用于逻辑控制的可编程控制器叫做 PLCProgrammable logic Controller 。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、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原那么而设计。1可编程控制器是“数字运算操作的电子装置，其中带有“可以编制程序的存储器，可以进行“逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算工作，可以认为
9、可编程控制器具有计算机的根本特征。事实上可编程控制无论从内部构造、功能及功能原理上看都不折不扣的是计算机。2可编程控制器是“为工业环境下应用而设计的计算机。工业环境和一般办公环境有很大的区别，PLC 具有特殊的构造，使它能在高粉尘、高噪音、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。为了能控制“机械或生产过程，它又要能“易于与工业控制系统形成一个整体这些都是个人计算机不可能做到的。因此可编程控制器不是普通的计算机，它是一种工业现场使用的计算机。3可编程控制器能控制“各种类型的工业设备及生产过程。它“易于扩展其功能，它的程序能根据控制对象的不同要求，让使用者“可以编制程序。也就是说可编程控制器较其
10、以前的工业控制计算机，具有更大的灵活性，它可以方便的应用在各种场合，是一种通用的工业控制计算机。PLC 的特点：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，深受工程技术人员欢送；4、系统设计周期短，维护方便，改造容易；5、体积小，重量轻，能耗低。4.24.2 上位监控系统组态设计上位监控系统组态设计图 4-1 以六人投票机为例图 4-1 为以六人投票机为例的模仿图。4.34.3 实现的效果实现的效果首先，按下开始按钮。记录十人投票，同意为 1，反对为 0，同意的人数与 5比拟，大于 5 为通过，小于 5 为不通过，等于 5 为同意和反对人数相等。输出结果通过三盏
11、 LED 灯显示，Y0 灯亮表示通过，Y1 灯亮表示同票，Y2 灯亮表示不通过。按下复位按钮后，灯灭，存储器清零，投票和计票重新开始。为按下，PLC 开始工作，定时器开始计时，处接受投票，投票结果送入DM0DM9，然后 DM0DM9 中的结果两两相加，逐步累加到 DM19，5 秒之后累加结束，把此时 DM19 中的结果与 5 比拟，比拟出的结果直接选择送入，与输出口对应的灯亮。第第 5 5 章章 系统调试及结果分析系统调试及结果分析5.15.1 系统调试及解决问题系统调试及解决问题图 5-1 当同意人数为 7 人时 Y0 灯亮当同意人数为 7 人时，Y0 灯亮，见上图 5-1。图 5-2 同意
12、人数为 5 人时 Y1 灯亮当同意人数为 5 人时，Y1 灯亮，见图 5-2。图 5-3 同意人数为 1 人时 Y3 灯亮当同意人数为 1 人时，Y3 灯亮，见图 5-3。5.25.2 结果分析结果分析根本符合设计要求中的超过半数人同意为通过，反之为不通过，以及同意反对人数相等时的显示，满足了本次设计的要求。多改变自己的设计方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样才能使问题解决得更加完美！课程设计心得课程设计心得通过本次课题设计，我们对 PLC 这门课程有了更进一步的了解。无论是在其硬件连接方面还是在软件编程方面，都取得了新的收获。在对 PLC 编程方面，我们熟悉了梯形图，
13、指令表等，又掌握了一些新的编程思想，使得程序更为简练、易懂，而且更为严谨，程序执行的稳定性得到了提高。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。参考文献参考文献1程周.可编程控制器原理与应用M.北京：高等教育出版社，2003.2王永华.现代电气控制及 PLC 应用技术M.北京：北京航空航天大学出版社，2000. 5张万忠，刘明芹.电气与 PLC 控制技术M.化学工业出版社，2003.附录附录程序梯形图: