十人表决器plc课程设计

PLC原理及应用课程设计-0-《PLC原理及应用》课程设计报告题目：《十人表决器》专业电气工程及自动化班级10电工（3）班学号2012ZSB010209姓名杨培国指导教师刘冬梅提交日期2012-12-28JINGCHUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYPLC原理及应用课程设计-1-目录第一部分设计任务和要求1.1PLC系统设计内容与步骤………………………………………………………21.2系统控制要求…………………………………………………………………2第二部分设计方案2.1总体设计方案说明……………………………………………………………32.2PLC控制系统组成方框图……………………………………………………4第三部分系统硬件设计3.1PLC的选型及硬件配置…………………………………………………………53.2电气接线图………………………………………………………………………63.3输入输出地址分配………………………………………………………………63.4波形图……………………………………………………………………7第四部分PLC控制软件设计与调试4.1系统程序设计……………………………………………………………………74.2调试结果与分析…………………………………………………………………8第五部分课程设计总结……………………………………………………………………9第六部分参考文献………………………………………………………………………10PLC原理及应用课程设计-2-第一部分设计任务和要求1.1PLC系统设计内容与步骤PLC课程设计主要步骤如下：分析被控对象的工艺条件和控制要求。被控对象是指受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。在进行系统设计时，首先需要深入了解被控对象的特点、控制过程与要求等。确定被控对象与PLC之间的输入、输出关系。控制要求主要指控制系统的基本方式、应完成的动作等，同时要注意必要的保护和连锁等2、选择I/O设备。根据控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备的具体型号、数量等。常用的输入设备有按钮、限位开关，传感器等；常用的输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。3、选择PLC的型号。根据已选择的I/O设备，统计I/O点数，选择合适的PLC类型，在选择时要考虑所需机型的容量大小、I/O模块种类及电源类型等。4、分配I/O点。只有分配PLC的I/O点后，方可进行程序设计。5、程序设计，它是整个系统设计的核心工作，首先要熟悉控制要求，根据控制要求设计好梯形图程序。6、输入程序后调试程序。调试过程中如果发现问题，则要采取措施逐一排除，直至调试成功。7、编写技术文件。则要包括说明书、电气原理图，电气元件明细表，程序等。1.2控制要求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~X11(如赞成：X：ON，若反对X：OFF。[X12]=ON，PLC原理及应用课程设计-3-5s后立即显示投票结果，若显示灯i.Y0亮：表示不通过(即反对人数较多)ii.Y1亮：表示同票(即赞成与反对人数相等)iii.Y2亮：表示通过(即赞成人数较多)4．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。5．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：第二部分设计方案2.1系统说明了解和熟悉被控设备的工作原理、工艺过程和机械动作情况,本设计以按钮X12作为总开关，X13作为复位按钮，按钮X0-X11作为投票输入，D10作为计数器计数。PLC启动后，按下X12启动投票。X0-X11在5秒内完成投票并锁定，按下表示同意，不按表示反对。5秒后显示投票结果，小于5个同意，Y0亮；等于5个同意，Y1亮；大于5个同意，Y2亮。此时再按动X0-X11不会有输入信号，也不会改变结果。X13为复位按钮，按下后可以重新投票。2）确认PLC的输入输出负载：1、统计按钮、开关输出信号的类型、模拟量输入的点数等。2、统计原电气控制电路中的需改由PLC控制的接触器等执行机构的数量。3、选择PLC机型，根据系统所需的功能和规则选择CPU单元、电源单元开关等并进行系统组装确定I/O分配地址4、确定PLC的I/O地址并画出外部接线图。5、确定与继电器控制电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的存储器工作位和定时器、计数器的地址。6、根据以上地址对应关系，编制梯形图程序。PLC原理及应用课程设计-4-2.2PLC控制系统组成方框图PLC原理及应用课程设计-5-第三部分系统硬件设计3.1PLC的选型及硬件配置利用FX2N-40MR-D三菱PLC为控制器，通过所存储的程序将十人投票的输入信号处理后输出结果。硬件系统结构图PLCFX2N-40MR-D输入模块输出模块电源模块主机用户输入设备用户输出设备PLC原理及应用课程设计-6-3.2电气接线图3.3I/O分配表表3-3IO分配表输入地址1234说明一号投票二号投票三号投票四号投票输入地址5678说明五号投票六号投票七号投票八号投票输入地址9101112说明九号投票十号投票电源开关复位开关输出地址131415说明不通过同票通过PLC原理及应用课程设计-7-3.4波形图第四部分PLC控制软件设计与调试4.1系统程序设计PLC原理及应用课程设计-8-PLC原理及应用课程设计-9-4.2调试结果与分析硬件电路连接好后导入所编程序，进行软硬件联调。启动投票，随机按下十个按钮中的一个或几个，看其结果显示如下表：按下按键数000000000000结果显示Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0按下按键数111111111111结果显示Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0按下按键数222222222222结果显示Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0按下按键数333333333333结果显示Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0按下按键数444444444444结果显示Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0按下按键数555555555555结果显示Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1按下按键数666666666666结果显示Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2按下按键数777777777777结果显示Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2按下按键数888888888888按下按键数Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2结果显示999999999999按下按键数Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2结果显示101010101010101010101010按下按键数Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2由上表可以看出，按下相同数量按键时，虽然没有记录所有可能的按键组合，但多次的随机按键也能从侧面反映系统的稳定性和可靠性。本设计完全符合十人投票机的设计要求。第五部分课程设计总结本课程设计主要利用PLC来完成一个十人投票机，能够对十人投票表决结果进行判断，并通过不同的发光二极管进行显示。该设计的硬件电路主要由三个部分组成：PLC模块、PLC原理及应用课程设计-10-输入按钮开关及输出发光二级管。信号处理和转换由PLC模块来完成，其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。按钮开关进行输入，包括十个投票端、一个总开关和一个复位按钮。三个发光二极管包括三个结果显示，不同结果对应不同发光二级管。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。在此衷心感谢刘冬梅老师的悉心指导！第六部分参考文献1、王也房.可编程控制器应用技术.北京：机械工业出版社，20012、钟肇新，彭侃可编程序控制器原理及应用广州华南理工大学出版社，19953、郁汉琪电气控制与可编程序控制器应用技术南京东南大学出版社2003