搜索
1毕业论文题目：基于PLC的自动打铃系统的设计作者：学号：系：自动控制系专业：电气自动化技术班级：2013年5月目录第一章绪论........................................................11.1背景.......................................................11.2课题的目的和意义...........................................1第二章方案论证....................................................22.1继电器控制.................................................22.2单片机控制.................................................22.3plc控制...................................................2第三章可编程控制器介绍.............................................43.1Plc基本构成为：............................................43.2工作原理...................................................53.3功能特点...................................................53.4发展历史...................................................63.5系统集成...................................................73.6选型规则...................................................83.7选择型号..................................................12第四章系统整体设计...............................................144.1系统组成..................................................144.2显示接口电路..............................................144.37448芯片介绍..............................................164.4电铃电路..................................................184.5硬件设计..................................................18第五章软件设计与调试.............................................215.1系统流程图................................................215.2计时及时间调节程序........................................225.3显示程序..................................................235.4作息时间表程序............................................255.5控制程序..................................................27总程序.............................................................29结论...............................................................34致谢...............................................................35参考文献...........................................................36南京铁道职业技术学院（毕业设计）第1页共36页第一章绪论1.1背景学校，办公室，工厂，车站，码头，医院，电信，和其他企业和机构通常以信号铃作为时间信号，铃声已经成为人们生活的一部分。铃声作为信号，最原始的方式是手动控制。后来出现了电铃但没有实现自动控制。随着计算机技术，自动控制技术和通信技术的发展，出现了新兴的技术-电气控制与可编程控制技术。由于这些新兴的技术的发展，人们用不同的方法来实现了自动化打铃。自动打铃，包括使用单芯片控制，PLC控制，计算机控制，继电器控制几种控制方式。1.2课题的目的和意义本次设计采用可编程控制器方式来控制，可编程控制器英文PLC，它是通过一个可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟输入和输出控制各类机械或生产过程。PLC具有稳定可靠，价格便宜，功能齐全，灵活，方便，易于操作和维护的优点，因此PLC已被广泛用于钢铁，石油，化工，电力，建材，机械制造，汽车，纺织，交通，环保，文化和娱乐行业。随着计算机网络的发展，可编程控制器在许多领域将发挥日益重要的作用。其他三种方法都可以实现时间控制的自动化，但PLC控制，具有可靠性高，抗干扰能力强，能适应恶劣的环境。铃声自动控制系统，摆脱了繁琐的手工打铃。人们从繁琐的操作中解脱出来，减轻了所有企业和机构的财务负担，实现了自动打铃控制。南京铁道职业技术学院（毕业设计）第2页共36页第二章方案论证2.1继电器控制继电器控制的优点是形像直观，设备结构简单，价格低廉，抗干扰能力强。但也有其缺点。不耐磨损容易损坏。继电器触点容易产生电弧，可能会造成严重后果。大的继电器装置笨重，在满负荷运行时，产生大量的热量和噪音，消耗了大量的能量。总体而言，这种控制方法只适用于小型的要求不高的控制系统。2.2单片机控制单片机的主要特点是：可靠性高，易于扩展，控制能力能，低电压，低功耗，高集成度，体积小，性价比高，易于产品化。不过，也有缺点，微控制器低转速的高速实时仿真，高速数据采集显得力不从心。复位的过程是复杂的和不可靠的。偶然因素会导致程序跑飞。“看门狗”或其他干扰措施，在极其复杂的情况下，单片机的程序仍然有失控的可能性，进入“死机”。此外，微控制器开发周期长。2.3plc控制（1）可靠性高，抗干扰能力强电气控制设备的关键性能可靠性高。PLC，采用现代大规模集成电路技术和严格的生产工艺，内部电路采用一个国家的最先进的抗干扰技术，具有高可靠性。从PLC的机外电路，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触控制系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千，失败也将随大打折扣。，PLC硬件故障检测功能，未能及时发出报警信息。在应用软件中，用户还可以被纳入到该设备的故障诊断的程序的外部是plc的外电路中取得自诊断保护系统和设备故障。因此，整个系统具有很高的可靠性。（2）齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大，中，小规模的系列产品可用于各种规模的工业控制应用。除了逻辑处理功能，现代plc的拥有最完整的数据运算能力，可用于数字控制的各种字段。（3）使用方便，工程技术人员的欢迎PLC作为通用工业控制计算机，工业控制设备，工矿企业的编程语言是容易被接受的工程技术人员，如梯形图语言的图形符号和表情继电器电路非常接近，只有少量的开关逻辑控制指令PLC继电器接触器电路的功能可以方便的实现。（4）系统设计周期短，维护方便，容易改造PLC代替接线逻辑存储器逻辑控制系统的设计周期，大大减少了控制设备外部的接线，大大降低了短期的维护变得容易。更重要的是改变程序后，做出同样的设备，改变生产过程成为可能。因此，它是适用于多品种，小批量的生产场合。（5）体积小，重量轻，能耗低，南京铁道职业技术学院（毕业设计）第3页共36页超小型PLC，例如，最近的品种底部尺寸小于100平方毫米，重量小于150克的产品，功耗只有几瓦。由于体积小，容易加载到内部的机械，机电一体化的理想控制设备。休息时间的自动控制系统，需要长期稳定性，该软件可以被修改和易于维护的设备，各控制系统的特点，使用PLC来控制。南京铁道职业技术学院（毕业设计）第4页共36页第三章可编程控制器介绍PLC是一种专门的应用程序，在工业环境和设计的数字运算操作的电子电子设备。用于在其内部存储执行逻辑运算，操作顺序，定时，计数和算术运算等的指令，并通过数字或模拟输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程中使用的存储器，它可以被编程。PLC及其外围设备应遵循易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展功能的原则设计。3.1PLC基本构成首先，电力可编程逻辑控制器的功率在整个系统中起着非常重要的作用。如果你没有一个良好的，可靠的电力系统不能正常工作，因此，可编程逻辑控制器的设计与制造的电源制造商也非常重视。一般交流电压波动为10％（15％）的范围内，可以不采取其他措施，直接连接到PLC的AC线其次，中央处理单元（CPU）中央处理单元（CPU）是中央控制的可编程逻辑控制器。赋予它的功能与可编程逻辑控制器的系统程序，接收并存储用户程序和数据从程序员的类型按照检查的状态，电源，内存，I/O和看门狗定时器，并且能够诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行，第一个接收器扫描该网站的每个输入设备的状态和数据存储的I/O映象区，然后逐一从用户程序读取用户程序内存后，命令解释器所要求的指示来执行逻辑或算术运算结果转换成的I/O映象区或数据寄存器。等所有的用户程序执行后，最后的输出状态或输出的每个寄存器内的I/O映像区数据传送到相应的输出设备，如此循环运行，直到它停止运行。为了进一步提高系统的可靠性的可编程逻辑控制器，近年来，大规模可编程逻辑控制器也构成一个冗余的双CPU系统，或到三个CPU助益系统。因此，即使在CPU出现故障时，整个系统能够正常运行。三，存储器存储器存储系统软件称为系统程序存储器。内存存储应用软件被称为用户程序存储器。第四，输入-输出接口电路1。免由光耦合电路和计算机的输入接口电路，输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器和现场控制接口的输入通道。2。现场输出接口电路由输出数据寄存器，选通电路，和一个中断请求电路集成，可编程逻辑控制器的作用，通过现场输出接口电路，输出相应的控制信号到执行部件的网页。南京铁道职业技术学院（毕业设计）第5页共36页如图5所示，功能模块如计数，定位等功能模块。第六，通信模块3.2工作原理首先，输入采样阶段上面的输入采样阶段，可编程逻辑控制器的扫描顺序地读取所有的输入数据的状态，并将其存储在相应的单元格中的I/O映象区。结束后的输入采样被转移到用户程序执行和输出刷新期间。在这两个阶段中的变化，即使输入状态和数据状态，相应的单元的I/O映象区中的数据不会改变。因此，如果输入的脉冲信号，该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期中，为了确保在任何情况下，该输入可被读入。其次，用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器始终遵循自顶向下的顺序来扫描用户程序（梯形图）。扫描每一个阶梯，始终扫描控制电路梯子左边的联系方式，按先左后右，先上后逻辑运算，顺序控制线接触的形式，然后根据逻辑运算的结果，，刷新的逻辑线圈在系统RAM存储区的相应位;或刷新输出线圈在I/O映像区的对应位的状态，或确定是否执行阶梯指定的特殊功能的状态指令。也就是说，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映射内的状态和数据不会改变，而其他输出点和软设备在I/O映象区