PLC十人投票机

《电气控制技术》课程设计说明书十人投票机学院：学生姓名：指导教师：职称教授专业：班级：学号：完成时间：湖南工学院电气控制技术课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院专业：自动化指导教师学生姓名课题名称十人投票机设计内容及任务一、目标：设计一个基于PLC的十人投票机。二、任务：根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行十人投票机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；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、子程序和中断程序；4.程序结构与控制功能自行创新设计；5.进行系统调试，实现十人投票机的控制要求。三、要求：1．运行PLC2．当PLC运行时，[X12：计票开关]=OFF，则不执行投票计算。3．当PLC运行时，再扳Y．[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X0~Xl1(如赞成：X：ON，若反对X：OFF。4．[X12]=ON，5s后立即显示投票结果，若显示灯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。主要参考资料[1]耿强，黄雪琴.逻辑代数化简的计算机实现[J].科技世界,2012,(09):117～118[2]陈慧杰，谢毅雄.基于多分类器投票机的人体姿态识别算法[J].计算机与现代化，2014,(04):67[3]何敏佳，张燕.梯形图与指令表互译算法的设计与实现[J].计算机技术与发展，2011,(11):214～216[4]卢爱勤.三菱GXDeveloper软件中使用SFC编程的方法[J].广西轻工业，2007,(07):57～58[5]杨建平.三菱FX2NPLC在模拟量控制中的应用[J].内蒙古科技与经济，2010,(23):116～117[6]钟肇新，范建东，冯太.可编程控制器原理及应用（第四版）[M].华南理工大学出版社,2008.2.30～37[7]张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2011.12.112～134[8]李道霖.电气控制与PLC原理及应用[M].北京:电子工业出版社，2012，6.43～56[9]李长久.PLC原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2010.8.39～76[10]廖常初.可编程控制应用技术[M].重庆：重庆大学出版社，2012.3.35～43[11]孙平.可编程控制器原理及应用[M].北京：高等教育出版社，2010.76～89[12]史国生.电气控制与可编程控制器技术（第三版）[M].北京：化学工业出版社,2010.5～255[13]李江全,三菱PLC通信与控制应用编程实例[M].北京：中国电力出版社，2012.26～98[14]肖峰，贺哲荣.PLC编程100例[M].北京：中国电力出版社，2009.40～99[15]高安邦.三菱FX/A/Q系列PLC自学手册[M].北京：中国电力出版社，2013.7.109～288教研室意见教研室主任：（签字）年月日I摘要文章阐述了十人投票机控制系统的PLC控制、自动计数的一些基本思路和方法,分析了关于PLC工作原理及控制要求，以及三菱可编程控制器系列的FX系列PLC控制器主要功能模块及应用。根据设计要求统计了十人投票器所需要的输入和输出端子，其中输入点为12个，输出点为3个，共计15个输入输出点。根据PLC的I/O点数和内存容量选型原则，选择了FX2N-32MR型号的PLC。为了验证设计的正确性，运用三菱GXDeveloper仿真软件进行程序仿真。设计的硬件电路主要由可编程序控制器CPU模块、输入模块及输出模块三部分组成。由可编程序控制器CPU模块来完成信号处理和转换，其作用是负责把按钮开关传送来的信号经一定的处理，并发出相应的输出信号。输入按钮开关包括十个投票端、一个计票启动开关，一个复位开关和三个发光二极管，不同结果亮不同的发光二级管。仿真结果证明，十人投票机的设计满足设计要求，能够有效的保证多人投票的准确性、快速性，具有一定的应用价值。关键词：投票机；可编程控制器；三菱FX2N-32MRII目录1绪论.............................................................11.1课题的背景及意义...........................................11.2投票机的现状...............................................11.3设计的主要内容.............................................22十人投票机控制系统的硬件设计.....................................32.1十人投票机控制简介.........................................32.1.1十人投票机工作任务..................................32.1.2十人投票机工作要求..................................32.2十人投票机输入输出点统计...................................32.2.1十人投票机输入点统计................................32.2.2十人投票机输出点统计................................42.3PLC选型及参数介绍.........................................42.3.1PLC选型原则........................................42.3.2PLC的选择..........................................42.3.3FX2N-32MR型号的PLC参数介绍........................52.4I/O点分配及PLC接线原理图.................................52.4.1I/O点分配..........................................52.4.2十人投票机原理图....................................63十人投票机控制系统设计...........................................73.1常用编程方法介绍...........................................73.2十人投票机程序设计.........................................73.2.1十人投票机流程图....................................73.2.2十人投票机控制系统编程方法..........................83.2.3十人投票机程序梯形图................................84十人投票机调试及仿真............................................114.1十人投票机调试步骤........................................114.2十人投票机调试结果........................................124.3十人投票机结果分析........................................14结束语.............................................................15III参考文献...........................................................16附录...............................................................17附录1十人投票机接线图.......................................17附录2十人投票机指令表.......................................1811绪论1.1课题的背景及意义随着民主意识的不断加强，现今社会很多的场合下会用到投票机，例如：在电视上的很多娱乐性质的节目中，或是会议、竞赛、演讲等等场合。投票机，是投票反馈系统中的终端设备，是一种代替常规会议举手表决，会议举手投票，民主举手选举的一种装置，应用非常普遍。在现代化的工业生产领域中，采用PLC控制的多人投票器具有系统反应速度快、效率高等优点，大大提高了多人投票时机器的读票效率和控制系统的可靠性，同时进一步提高了工作效率。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，假如现场环境比较恶劣，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机会产生高频火花电流造成干扰；同时，现场的各种动力线路会通过电脑磁耦合产生干扰。这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，影响系统安全可靠的工作，所以合理地设计系统的可靠性就显得尤为重要。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。学了一学期的PLC课程，很有必要检验一下学习的成果。根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行十人投票机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。1.2投票机的现状投票表决在各个领域都要应用。例如：通过投票表决选择产品设计的最佳方案、通过投票表决在工程上选择施工的最优方案、通过投票表决对某单位的人事进行改动等。目前，投票的主要方式是纸质投票，举手投票等，这些方式在人数比较多的时候不但效率低，误差还比较大，对选举的公平性产生了很大的影响。随着科学技术的不断进步和生产工艺的不断改进，新兴的控制技术得到了前所未有的发展。好的投票设备不仅效率高，而且可以防止甚至杜绝人为的差错。一次大规模而高质量的选举，依赖于投票设备的设计,工作性能的优劣，程序的严密。一致的、清晰的、不自相矛盾的选票设计，可靠而精确的计票设备，公开的开票计票过程，中正的严格的监督，是成功的实现民主投票的重要环节。投票机作为一种高效率的工具，已经广泛的用于各种选举和民意投票之中。21.3设计的主要内容设计主要由硬件模块和软件模块组成。硬件模块主要由可编程序控制器CPU模块、输入模块及输出模块三部分组成。分析了十人投票机的工作原理和控制要求，统计了十人投票机的输入输出点共15个，选择三菱FX2N-32MR继电器型PLC作为十人投票机的控制器，通过对其它电器元件的选择，设计PLC的外部接线图，并利用逻辑代数法设计了十人投票机的程序梯形图。通过使用三菱仿真软件GXDeveloper对其控制程序进行仿真与调试，仿真结果验证了程序的正确性，证明设计满足系统的控制要求和设计思路。文章各章节的内容安排如下：第一章绪论，主要写了在现代化工业生产背景下，运用PLC设计的十人投票机的发展现状及意义。第二章十人投票机控制系统的硬件设计，包括工作原理，输入输出点的统计，PLC的选型及PLC外部接线图的设计。第三章十人投票机控