LED数码显示控制系统

。-可编辑修改-《电气PLC控制系统设计》说明书LED数码显示控制系统设计。-可编辑修改-专业电气工程及其自动化学生姓名孔佳班级自动化143学号1410060842指导教师杨晓冬完成日期2017年6月18日LED数码显示控制系统设计摘要：PLC控制课程设计是该学科的一个重要教学环节，它需要学生统筹运用所学基本理论、基本方法对现实生活中的实际系统进行设计和调试。本课程设计是以LED数码管和PLC控制为基础，通过了解PLC的基本编程方法及数码管的原理，用顺序控制法实现：按下启动按钮后，由八组LED发光二极管模拟的八段数码管开始显示，先是一段段显示，显示次序是A、B、C、D、E、F、G、H。随后显示数字及字符，显示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F，再返回初始显示，并循环不止。用西门子S7-1500来实现控制要求。关键词：LED数码显示控制S7-1500。-可编辑修改-目录。-可编辑修改-1.概述…………………………………………………………………………………12.设计内容……………………………………………………………………………12.1西门子S7-1500PLC介绍………………………………………………12.2I/O分配…………………………………………………………………12.3LED数码管的结构和工作原理…………………………………………22.4模块介绍………………………………………………………………32.4.1比较模块CMP…………………………………………………………32.4.2定时器模块TON（接通延时）………………………………………32.4.3传送模块MOVE……………………………………………………….42.4.4复位模块（R）………………………………………………………52.5触摸屏设计……………………………………………………………·52.6实验现象………………………………………………………………73.设计小结……………………………………………………………………………94.参考文献……………………………………………………………………………95.附录……………………………………..………………………………………………………………………………………………..10附录一…………………………………………………………………………………………………………………….10附录二……………………………………………………………………………………………………………………..13。-可编辑修改-附录三……………………………………………………………………………………………………………………..15。-可编辑修改-1.概述PLC课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，又不同于课堂教学。它需要学生统筹运用所学基本理论、基本方法对现实生活中的实际系统进行设计和调试。本课程设计是以LED数码管和PLC控制为基础，通过了解西门子S7-1500PLC的基本编程方法及LED数码管的原理，用顺序控制法实现：按下启动按钮后，由八组LED发光二极管模拟的八段数码管开始显示：先是一段段显示，显示次序是A、B、C、D、E、F、G、H。随后显示数字及字符，显示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F，再返回初始显示，并循环不止。同时利用西门子触摸屏完成灯的状态监测和启停控制。本课程设计分为三人一组，我完成了PLC的触摸屏设计。2.设计内容2.1西门子S7-1500PLC介绍S7-1500是西门子公司推出的最新系列的PLC，相对于传统的PLC，它的外观设计更加人性化，选用时更加容易被人们所接受。CPU上配有LED显示屏，方便显示CPU状态和故障信息等。从硬件方面说，S7-1500PLC的处理速度更快，联网能力更强，安全可靠维护简单。它的组态和编程效率更高，信息采集和查看更方便，此外S7-1500PLC无需使用其他模块即可实现运动控制功能等等很多优势之处。2.2I/O分配序号PLC地址（PLC端子）电气符号（面板端子）功能说明1I0.0SD启动按钮2Q0.0A数码管a端3Q0.1B数码管b端4Q0.2C数码管c端5Q0.3D数码管d端6Q0.4E数码管e端7Q0.5F数码管f端8Q0.6G数码管g端9Q0.7H数码管dp端面板上COM接24V电源负端面板上V+接24V电源正端实验柜上黑色口接24V电源负端，红色口24V电源正端。。-可编辑修改-2.3LED数码管的结构和工作原理LED数码管（LEDSegmentDisplays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。led数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。A、静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O多。B、动态显示驱动：数码管动态显示是应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的I/O线控制，当输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于对位元选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位元就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。2.4模块介绍2.4.1比较模块CMP。-可编辑修改-可以使用“小于”指令判断第一个比较值（操作数1）是否小于第二个比较值（操作数2）。要比较的两个值必须为相同的数据类型。如果满足比较条件，则该指令返回逻辑运算结果(RLO)“1”。如果不满足比较条件，则该指令返回RLO“0”。该指令的RLO通过以下方式与整个程序段中的RLO进行逻辑运算：串联比较指令时，将进行“与”运算。并联比较指令时，将进行“或”运算。在指令上方的操作数占位符中指定第一个比较值（操作数1）。在指令下方的操作数占位符中指定第二个比较值（操作数2）。比较时间值时，如果操作数1中的时间点小于（早于）操作数2中的时间点，则该指令的RLO为“1”2.4.2定时器模块TON（接通延时）可以使用“接通延时”指令将Q输出的设置延时PT指定的一段时间。当输入IN的逻辑运算结果(RLO)从“0”变为“1”（信号上升沿）时，启动该指令。指令启动时，预设的时间PT即开始计时。当持续时间PT计时结束后，输出Q的信号状态为“1”。只要启动输入仍为“1”，输出Q就保持置位。启动输入的信号状态从“1”变为“0”时，将复位输出Q。在启动输入检测到新的信号上升沿时，该定时器功能将再次启动。可以在ET输出查询当前的时间值。时间值从T#0s开始，达到PT时间值时结束。只要输入IN的信号状态变为“0”，输出ET就复位。每次调用“接通延时”指令，必须将其分配给存储指令数据的IEC定时器。如果程序中未调用定时器（这是因为会忽略定时器），则输出ET会在定时器计时结束后立即返回一个常数值。。-可编辑修改-对于S7-1500CPU，IEC定时器是一个IEC_TIMER、IEC_LTIMER、TON_TIME或TON_LTIME数据类型的结构，可如下声明：声明为一个系统数据类型为IEC_TIMER或IEC_LTIMER的数据块（例如，“MyIEC_TIMER”）声明为块中“Static”部分的TON_TIME、TON_LTIME、IEC_TIMER或IEC_LTIMER类型的局部变量（例如，#MyIEC_TIMER）在程序中插入该指令时，将打开“调用选项”(Calloptions)对话框，可以指定IEC定时器将存储在自身数据块中（单个背景）或者作为局部变量存储在块接口中（多重背景）。如果创建了一个单独的数据块，则该数据块将保存到项目树“程序块系统块”(ProgramblocksSystemblocks)路径中的“程序资源”(Programresources)文件夹内。有关本主题的更多信息，请参见“另请参见”。只有在调用指令且每次都会访问输出Q或ET时，才更新指令数据。执行“接通延时”指令之前，需要事先预设一个逻辑运算。该运算可以放置在程序段的中间或者末尾。2.4.3传送模块MOVE。-可编辑修改-可以使用“移动值”指令将IN输入操作数中的内容传送给OUT1输出的操作数中。始终沿地址升序方向进行传送。如果满足下列条件之一，则使能输出ENO的信号状态为“0”：使能输入EN的信号状态为“0”。IN参数的数据类型与OUT1参数的指定数据类型不对应。2.4.4复位模块（R）可以使用“复位输出”指令将指定操作数的信号状态复位为“0”。仅当线圈输入的逻辑运算结果(RLO)为“1”时，才执行该指令。如果信号流通过线圈（RLO=“1”），则指定的操作数复位为“0”。如果线圈输入的RLO为“0”（没有信号流过线圈），则指定操作数的信号状态将保持不变。2.5触摸屏设计。-可编辑修改-上面的小圆分别代表数码管的八段段选，通过设置动画能够在触摸屏上显示。。-可编辑修改-以上是PLC程序中的触摸屏部分，当在触摸屏上按下start时，也能启动；按下HMI_STOP则停止，形成了一个人机交互界面。关于Stop和Start是通过下面的事件来对应触发的2.6实验现象PLC的现象。-可编辑修改-触摸屏的现象整体现象。-可编辑修改-3.设计小结本次课程设计使我加深了对PLC知识的理解，同时通过这次一周的课程设计，我们的合作意识得到加强，合作能力得到提高，并再一次明白只有加强组内合作才能提高工作效率和速度。但是在设计时经常遇到各种问题，从一开始一窍不通到后面能够画出触摸屏中间问了老师同学很多。一直到最后我们的触摸屏还是只能够启动无法停止，后来在STOP按钮上加了一个复位位才完成了完整的启动停止控制。这还是我思考不全面所导致的。通过这次课程设计时候我懂得了实践的重要性，只有将所学的内容运用到实践中才能够真正理解贯彻了。在查找和整理资料的过程中我获得了更广泛的PLC相关知识，对PLC产生了浓厚的兴趣。对此还是要感谢杨老师的帮助，并在设计时给出了宝贵的意见。。-可编辑修改-4.参考文献【1】刘美俊.西门子PLC编程及其应用.北京：机械工程出版社，2011.【2】廖常初.S7-200PLC编程及应用.北京：机械工程出版社，2010.【3】杨后川，张瑞，高建设，等.西门子S7-200PLC应用100例.北京：机械工程出版社，2009.【4】李辉.S7-200PLC编程原理与工程实训.北京：北京航空航天大学出版社，2007.【5】TIAPortalV13系统手册。-可编辑修改-附录附录一：。-可编辑修改-。-可编辑修改-。-可编辑修改-附录二：接线图：程序框图：。-可编辑修改-。-可编辑修改-。-可编辑修改-附录三：设备清单：序号名称型号与规格数量备注1实训装置HKPLC-312实训挂箱LED数码显示13实训挂箱HKPLC-07-0114导线三号若干5PROFINET（以太网）连接线四线八芯双绞16实训指导书17计算机1。-可编辑修改-THANKS!!!致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载，资料仅供参考