霓虹燈燈控制系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章．課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 </p><p>　　1 課程設(shè)計(jì)任務(wù) </p><p>　　2 課程設(shè)計(jì)目的 </p><p>　　3 課程設(shè)計(jì)要求 </p><p>　　4 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 </p><p&g

2、t;　　5 課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求……………………………………………………………………….</p><p>　　6 課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排………………………………………………………………………..</p><p>　　7 課程設(shè)計(jì)考核辦法……………………………………………………………………….</p><p>　　第二章．PLC的簡(jiǎn)介 </p><p>

3、;　　2.1 PLC基本概念</p><p>　　2.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.3 PLC編程語(yǔ)言</p><p>　　2.4 PLC的工作原理</p><p>　　第三章．總體設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　4.1控制要求</b></p>&l

4、t;p><b>　　4.2設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　4.3 PLC外部接線圖</p><p>　　4.4 I/O分配表</p><p>　　4.5 PLC梯形圖</p><p><b>　　第四章．個(gè)人小結(jié)</b></p><p><b>

5、;　　第五章．參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　第一章．課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　題目：霓虹燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　本課題要求設(shè)計(jì)一個(gè)霓虹燈控制系統(tǒng)，具體指標(biāo)是：</p><p>　　使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的輸出

6、接口單元模塊（如下圖1所示），自行設(shè)計(jì)3種醒目有趣的霓虹燈顯示方式，各種顯示方式由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。顯示方式切換時(shí)，所有燈全部熄滅，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，就開(kāi)始按照設(shè)計(jì)的方式顯示，按動(dòng)停止按鈕則全部熄滅。</p><p><b>　　二、課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握：1）Step7－Micro/Win32編程軟件的使用方法和梯形圖、SF

7、C圖編程語(yǔ)言的運(yùn)用；2）實(shí)際程序的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法；3）程序的調(diào)試和運(yùn)行操作技術(shù)。從而提高學(xué)生對(duì)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試能力。 </p><p><b>　　三、課程設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1、采用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖SFC圖或經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)PLC控制程序。</p><p>　　2、設(shè)計(jì)的三種顯示方式為：（請(qǐng)自行設(shè)計(jì)）</p>

8、<p><b>　　方式一：</b></p><p>　　方式二： </p><p>　　方式三： 圖1 輸出接口單元模塊</p><p><b>　　四、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1、通過(guò)基本簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)熟悉與本設(shè)計(jì)相

9、關(guān)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)模塊；</p><p>　　2、霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；</p><p>　　3、硬件接線圖、程序清單。</p><p>　　五、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求</p><p>　　報(bào)告應(yīng)采用統(tǒng)一的報(bào)告紙書寫，應(yīng)包括評(píng)分表、封面、目錄、正文、收獲、參考文獻(xiàn)。</p><p>　　報(bào)告中提供如下內(nèi)容：</p>&l

10、t;p><b>　　1、目錄</b></p><p><b>　　2、正文</b></p><p>　?。?）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書；</p><p>　　（2）總體設(shè)計(jì)方案；</p><p>　　（3）I/O分配表，PLC外部接線圖，程序中使用的元件及功能表；</p><p>

11、;　?。?）程序控制的SFC圖、梯形圖或指令表清單，注釋說(shuō)明；</p><p>　?。?）調(diào)試、運(yùn)行及其結(jié)果；</p><p><b>　　3、收獲、體會(huì)</b></p><p><b>　　4、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　六、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排</p><p>　　

12、七、課程設(shè)計(jì)考核辦法</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)滿分為100分，從課程設(shè)計(jì)平時(shí)表現(xiàn)、課程設(shè)計(jì)報(bào)告及課程設(shè)計(jì)答辯三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分，其所占比例分別為20%、20%、60%。</p><p>　　第二章．PLC的簡(jiǎn)介</p><p>　　2.1 PLC基本概念</p><p>　　早期的可編程控制器乘坐可編程邏輯控制器（programmable

13、 Logic controller PLC）,主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PLC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（personal computer）的簡(jiǎn)稱混淆，所以講可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC，PLC自1969年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司(DEC)研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。</

14、p><p>　　2.2 PLC的結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　PLC結(jié)構(gòu)多種多樣。但其組成的—般原理基本相向，都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)，其功能的實(shí)現(xiàn)不僅基于硬件的作用，更要靠軟件的支持．實(shí)際上可編程控制器就是一種新型的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。</p><p>　　可編程控制器主要由中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM、ROM)、輸入輸出單元(I/O)、電源和編程器等幾部分組

15、成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示</p><p>　　（一）、中央處理單元((CPU)</p><p>　　可編程控制器中常用的CPU主要采用通用微處理器、單片機(jī)和雙極型位片式微處理器三種類型。通用微處理器〔如8080、8086、80286、80385等〕、單片機(jī)〔如8031、8096等〕、位片式微處理器(如AM2900、AM 2901、AM2093等)?？删幊炭刂破鞯臋n次越高．CPU的位數(shù)也

16、越多、運(yùn)算進(jìn)度也越快，功能指今越強(qiáng)。FX2系列可編程控制器使用的微處理器是l 6位的8096單片機(jī)。</p><p><b>　?。ǘ⒋鎯?chǔ)器</b></p><p>　　可編程控制器配有兩種存儲(chǔ)器：系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)管理程序，用戶存儲(chǔ)器存放用戶編制的控制程序。小型可編程控制器的存儲(chǔ)器容量—般在8K字節(jié)以下。常用的存儲(chǔ)器有CMOS RAM 和

17、EPROM、EEPROM。CMOS RAM是—種可進(jìn)行讀寫操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器存放用戶程序．生成用戶數(shù)據(jù)區(qū)，存放在RAM中的用戶程序可方便地修改。CMOS RAM存儲(chǔ)器是—種高密度、低功耗、價(jià)格便宜的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，可用鋰電池作備用電源。掉電時(shí)，可以有效地保持存儲(chǔ)的信息。鋰電他的壽命一般為(5—30)年，若經(jīng)常帶負(fù)載可維持(2—5)年。EPROM、EEPROM都是只讀存儲(chǔ)器。往往用這些類型存儲(chǔ)器固化系統(tǒng)管理程序和用戶程序，EEPROM存儲(chǔ)器又

18、可寫成E2PROM，它是一種電可擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器．既可按字節(jié)進(jìn)行擦除。又有可整片擦除的功能。</p><p>　?。ㄈ⑤斎胼敵鰡卧?I/O單元)</p><p>　　實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的信號(hào)電平是多種多樣的，外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的電平也是干差萬(wàn)別的，而可編程控制器的CPU所處理的信號(hào)只能是標(biāo)準(zhǔn)電平。正是通過(guò)輸入輸出單元實(shí)現(xiàn)了這些信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換。I/O單元實(shí)際上是PLC與被控對(duì)象間傳遞輸入

19、輸出信號(hào)的接口部件。I/O單元有良好的電隔離和濾波作用。接到PLC上輸入接口的輸人器件是各種開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器等。PLC的各種輸出控制器件往往是電磁閥、接觸器、繼電器，而繼電器有交流型和直流型，高電壓型和低電壓型、電壓型和電流型之分。</p><p>　　(1)、輸入接口電路</p><p>　　各種PLC的輸入電路大都相同，通常有三種類型：一種是直流(12-24)v輸入。另一種是交流(1

20、00-120)v、(200-240)V輸入，第三種是交直流〔12一24〕V輸入。外界輸入器件可以是無(wú)源觸點(diǎn)或者有源傳感器的集電極開(kāi)路的晶體管，這些外部輸入器件是通道PLC輸人端子與PLC相連的。PLC輸人電路中有光耦合器隔離。并設(shè)有RC濾波器，用以消除輸入觸點(diǎn)的抖動(dòng)和外部噪聲干擾。當(dāng)輸入開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，一次電路中流過(guò)電流，輸入指示燈亮．光耦合器被激勵(lì)．三極管從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱柡蛯?dǎo)通狀態(tài)，這是一個(gè)數(shù)據(jù)輸入過(guò)程。 </p><

21、p>　　(2)、輸出接口電路</p><p>　　PLC的輸出有三種形式：繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸比。 通常，PLC的制造廠商為用戶提供多種用途的I/O單元。從數(shù)據(jù)類型上看有開(kāi)關(guān)量和模擬量；從電壓等級(jí)上看有直流和交流；從速度上看有低速和高速，從點(diǎn)數(shù)上看有多種類型；從距離上看可分為本地I/O和遠(yuǎn)程I/O。遠(yuǎn)程I/O單元通過(guò)電纜與CPU單元連接、可放在距CPU單元數(shù)百米遠(yuǎn)的地力。</p>

22、<p><b>　?。ㄋ模㈦娫磫卧?lt;/b></p><p>　　PLC的供電電源是一般市電、也有用直流24v供電的。PLC對(duì)電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許電源電壓額定值在+10%--15%的范圍內(nèi)波動(dòng)。PLC內(nèi)有一個(gè)穩(wěn)壓電源用于對(duì)PLC的CPU單元和I/O單元供電．小型PLC電源往往和CPU單元合為—體，中大型PLC都有專門電源單元，有些PLC電源部分還有以24v DC輸出，用于對(duì)

23、外部傳感器供電，但電流往往是毫安級(jí)。</p><p><b>　　（五）、編程器</b></p><p>　　編程器是PLC的最重要外圍設(shè)備，利用編程器將用戶程序送入PLC的存儲(chǔ)器，還可以用編程器檢查程序、修改程序；利用編程器還可以監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。編程器—般分簡(jiǎn)易型編程器和智能型編程器，小型PLC常用簡(jiǎn)易型編程器．大中型PLC多用智能型CRT編程器，除此以外，在

24、個(gè)人計(jì)算機(jī)上添加適當(dāng)?shù)挠布涌诤蛙浖?。即可用個(gè)人計(jì)算機(jī)為PLC編程。利用微機(jī)作為編程器，可以直接編制并顯示梯形圖。</p><p>　　2.3、PLC的編程語(yǔ)言</p><p>　　PLC是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。不光有硬件，軟件也必不可少，一提到軟件就必然和編程語(yǔ)言相聯(lián)系。不同廠家、甚至不同型號(hào)的PLC的編程語(yǔ)言只能適應(yīng)自己的產(chǎn)品。目前PLC常用的編程語(yǔ)言有四種，梯形圖編程語(yǔ)言、指令語(yǔ)句表

25、編程語(yǔ)言、功能圖編程語(yǔ)音、高級(jí)編程功能語(yǔ)言。梯形圖編程語(yǔ)形象直觀，類似電氣控制系統(tǒng)中繼電器控制電路圖，邏輯關(guān)系明顯；指令語(yǔ)句表編程語(yǔ)言雖然不如梯形圖編程語(yǔ)言直觀，但有鍵入方便的優(yōu)點(diǎn)；功能圖編程語(yǔ)言和高級(jí)編程語(yǔ)言需要比較多的硬件設(shè)備。</p><p>　?。ㄒ唬┨菪螆D編程語(yǔ)言</p><p>　　該語(yǔ)言習(xí)慣上叫梯形圖。梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，也可以說(shuō)，梯形圖編程語(yǔ)言是在電氣控制系統(tǒng)

26、中常用的繼電器．接觸器邏輯控制基礎(chǔ)下簡(jiǎn)化了符號(hào)演變而來(lái)的。形象、直觀、實(shí)用，電氣技術(shù)人員容易接受，是目前用得最多的一種PLC編程語(yǔ)言。繼電器接觸器電氣控制電路圖和PLC梯形圖示于圖2-4中，由圖可見(jiàn)兩種控制電路圖邏輯含義是—樣的，但具體表達(dá)方法卻有本質(zhì)區(qū)別。PLC梯形圖中的繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器不是物理繼電器、物理定時(shí)器、物理計(jì)數(shù)器，這些器件實(shí)際上是存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)器，因此稱為軟器件。相應(yīng)位為“1”狀態(tài)，表示繼電器線圈通電或常開(kāi)接點(diǎn)閉合或

27、常閉接點(diǎn)斷開(kāi)。</p><p>　　PLC的梯形圖是形象化的編程語(yǔ)言，梯形圖左右兩端的母線是不接任何電源的。梯形圖中并沒(méi)有真實(shí)的物理電流流動(dòng)．而僅僅是概念電流——虛電流或稱為假想電流。把PLC梯形圖左邊路線假想為電源相線．而把右邊母線假想為電源地線：假想電流只能從左向右流動(dòng)．層次改變只能先上后下。假想電流是執(zhí)行用戶程序時(shí)滿足輸出執(zhí)行條件的形象理解。</p><p>　　PLC梯形圖中每個(gè)網(wǎng)

28、絡(luò)由多個(gè)梯級(jí)組成。每個(gè)梯級(jí)輸出一個(gè)或多個(gè)支路組成．并出—個(gè)輸出入件構(gòu)成，但右邊的元件必須是輸出元件。例如圖2-4b中梯形圖由兩個(gè)梯級(jí)組成，梯級(jí)1）中有4個(gè)編程元件(X1、X2、Y1和Y2)，最右邊的Y1是輸出元件。</p><p>　　梯形圖中每個(gè)編程元件應(yīng)按一定的規(guī)則加標(biāo)字母數(shù)字串，不同編程元件常用不同的字母符號(hào)和—定的數(shù)字串來(lái)表示，不同廠家的PLC使用的符號(hào)和數(shù)字串往往是不一樣的。</p>&l

29、t;p>　?。ǘ┲噶钫Z(yǔ)句表編程語(yǔ)言</p><p>　　這種編程語(yǔ)言是一種與計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言相類似的助匯符編程方式，用一系列操作指令組成的語(yǔ)句表將控制流程描述出來(lái)，并通過(guò)編程器送到PLC中去。需要指出的是，不同廠家的PLC指令語(yǔ)句表使用的助記符并不相同．因此，一個(gè)相同功能的梯形圖。書寫的語(yǔ)句表并不相同。表2-1是三菱電機(jī)公司FX型PLC指令語(yǔ)句完成圖2—4b功能編寫的程序。</p><p

30、>　　指令語(yǔ)句表是由若干條語(yǔ)句組成的程序。語(yǔ)句是程序的最小獨(dú)立單元。每個(gè)操作功能由—條或幾條語(yǔ)句來(lái)執(zhí)行。PLC的語(yǔ)句表達(dá)形式與微機(jī)的語(yǔ)句表達(dá)式相類似．也是由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。操作碼用助記符表不(如L1表示取、OR表示或等)，用來(lái)執(zhí)行要執(zhí)行的功能，告訴PLC該進(jìn)行什么操作，例如邏輯運(yùn)算的與、或、非；算術(shù)運(yùn)算的加、減、乘、除；時(shí)間或條件控制中的計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、移位等功能。操作數(shù)一般由標(biāo)識(shí)符和參數(shù)組成。標(biāo)識(shí)符表示操作數(shù)的類別，例如表

31、明是輸入繼電器、輸出繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器等。參數(shù)表明操作數(shù)的地址或一個(gè)預(yù)先設(shè)定值。</p><p>　?。ㄈ⒐δ軋D編程語(yǔ)言</p><p>　　這是一種較新的編程方法。它是用像控制系統(tǒng)流程圖一樣的功能圖表達(dá)一個(gè)控制過(guò)程，目前國(guó)際電工協(xié)會(huì)(IEC)正在實(shí)施發(fā)展這種新式的編程標(biāo)準(zhǔn)。不同廠家的PLC對(duì)這種編程語(yǔ)言所用的符號(hào)和名稱也不一樣。三菱PLC叫功能圖編程語(yǔ)言，而西門子PL

32、C叫控制系統(tǒng)流程圖編程語(yǔ)言。圖2-5是一個(gè)先”與”后“或”操作的功能圖編程語(yǔ)言圖。</p><p>　?。ㄋ模?高級(jí)語(yǔ)言編程</p><p>　　近幾年推出的PLC，尤其是大型PLC，已開(kāi)始用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程，有的PLC采用類似PASCAL語(yǔ)言的專用語(yǔ)言，系統(tǒng)軟件具有這種專用語(yǔ)言的自動(dòng)編譯程序。采用高級(jí)語(yǔ)言編程后，用戶可以象使用普通微型計(jì)算機(jī)一樣操作PLC。除了完成邏輯功能外，還可以進(jìn)行P

33、ID調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)采集和處理以及與上位機(jī)通信等。</p><p>　　2.4、PLC的工作原理</p><p>　?。ㄒ唬?、 PLC的編程器件概述</p><p>　　PLC內(nèi)部有多具有不同功能的插件，實(shí)際上這些器件是由電子電路和存儲(chǔ)器組成的。例如輸入繼電器X是由輸人電路和映象輸入接點(diǎn)的存儲(chǔ)器組成；輸出繼電器Y是由輸出電路和映象輸出接點(diǎn)的存儲(chǔ)器組成；定時(shí)器T，計(jì)數(shù)器C、

34、輔助繼電器M、狀態(tài)器S、數(shù)據(jù)寄存器D、變址寄存器V／Z等都是由存儲(chǔ)器組成的。為了把它們與通常的硬器件區(qū)分開(kāi)，我們通常把上面的器件稱為軟器件，是等效概念抽象模擬的器件。并非實(shí)際的物理器件。從工作過(guò)程看，我們只注重器件的功能．按器件的功能給名稱，例如輸入繼電器x、輸出繼電器Y等、而且每個(gè)器件都有確定的地址編號(hào)．這對(duì)編程十分重要；</p><p>　　需要特別指出的是，不同廠家、甚至同—廠家的不同型號(hào)的PLC編程器件的

35、數(shù)量和種類都不一樣，下面我們以FX小型PLC為藍(lán)本，介紹編程器件。</p><p>　?。ǘX 2系列PLC編程器件</p><p>　　1、輸入繼電器(X0一X177 </p><p>　　輸入繼電器與PLC的輸入端相連、是PLC接收外部開(kāi)關(guān)信號(hào)的接口。與輸人端子連接的輸入繼電器是光電隔離的電子繼電器，其線圈、常開(kāi)接點(diǎn)、常間接點(diǎn)與傳統(tǒng)硬繼電器表示方法一樣，

36、如圖2-6左邊所示。這里常開(kāi)接點(diǎn)、常閉接點(diǎn)的使用次數(shù)不限，這些接點(diǎn)在PLC內(nèi)可以自由使用，F(xiàn)X2型PLC輸入繼電器采用八進(jìn)制地址編號(hào)，X0—X177最多可達(dá)128點(diǎn)。輸入繼電器必須有外部信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)．不能用程序驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　2、輸出繼電器Y0—Y177</p><p>　　輸出繼電器的外部輸出接點(diǎn)連接到PLC的輸出端子上，輸出繼電器是PLC是用來(lái)傳送信號(hào)到外部負(fù)載的元件，如圖2

37、-6右邊所示。每一個(gè)輸出繼電器有一個(gè)外部輸出的常開(kāi)接點(diǎn)。而內(nèi)部的軟接點(diǎn)，不管是常開(kāi)還是常閉．都可以無(wú)限次的自由使用。輸出繼電器的地址編號(hào)也是八進(jìn)制。Y0—Y177，最多可達(dá)128點(diǎn)。</p><p><b>　　3、輔助繼電器M</b></p><p>　　PLC內(nèi)部有很多輔助繼電器，它的常開(kāi)常閉接點(diǎn)在PLC內(nèi)部編程時(shí)可以無(wú)限次的自由使用。但是這些接點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部

38、負(fù)載．外部負(fù)載必須由輸出繼電器的外部接點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　在邏輯運(yùn)算中經(jīng)常需要—些利用繼電器作為輔助運(yùn)算用，這些器件持往用作狀態(tài)暫存、移位等運(yùn)算。另外，輔助繼電器還具有一些特殊功能。下面是幾種常見(jiàn)的輔助繼電器。</p><p>　?。?）通用輔助繼電器M0—M499</p><p>　　通用輔助繼電器按十進(jìn)制地址編號(hào)M0—M499共的500點(diǎn)(在FX型P

39、LC中除輸入輸出繼電器外，其它所有器件都是十進(jìn)制編號(hào))。</p><p>　　（2）斷電保持輔助繼電器M500~M1023(524點(diǎn))</p><p>　　PLC在運(yùn)行中若發(fā)生停電．輸出繼電器相通用輔助繼電器全部成為斷開(kāi)狀態(tài)。上電后，除了PLC運(yùn)行時(shí)被外部輸入信號(hào)接通的以外，其它仍斷開(kāi)。不少控制系統(tǒng)要求保持?jǐn)嚯娝查g狀態(tài)。斷電保持輔助繼電器就是用于此場(chǎng)合，斷電保持是由PLC內(nèi)裝鋰電池支持的。

40、</p><p>　?。?） 特殊輔助繼電器M8000~8255(256點(diǎn))</p><p>　　PLC內(nèi)有256個(gè)特殊輔助繼電器，這些特殊輔助繼電器各自具有特定的功能；下面可分兩大類：</p><p>　　1） 只能利用其接點(diǎn)的持殊輔助繼電器。線圈由PLC自動(dòng)驅(qū)動(dòng)，用戶只可以利用其接口。例如：</p><p>　　M8000為運(yùn)行監(jiān)控用．P

41、LC運(yùn)行時(shí)M8000接通。</p><p>　　M8002為僅在運(yùn)行開(kāi)始瞬間接通的初始脈沖特殊輔助繼電器。</p><p>　　M8012為產(chǎn)生100ms時(shí)鐘脈沖的特殊輔助繼電器。</p><p>　　2） 可驅(qū)動(dòng)線圈型特殊輔助繼電器，用戶激勵(lì)線圈后，F(xiàn)LC作特定動(dòng)，例如：</p><p>　　M8030為鋰電池電壓指示燈特殊輔助繼電器，當(dāng)鋰

42、電池電壓跌落時(shí)，燈亮，提醒PLC維修人員，需要趕快調(diào)換鋰電池了。</p><p>　　M8033為PLC停止時(shí)輸出保持特殊輔助繼電器。</p><p>　　M8034為禁止全部輸出特殊輔助繼電器。</p><p>　　M8039為定時(shí)掃描特殊輔助繼電器。</p><p>　　需要說(shuō)明的是未定義的特殊輔助繼電器不可在用戶程序中使用。</p

43、><p>　　輔助繼電器的常開(kāi)常閉接點(diǎn)在PLC內(nèi)部可無(wú)限次的自由使用。</p><p><b>　　4、狀態(tài)器S</b></p><p>　　狀態(tài)器S是構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的重要軟器件．它與后述的步進(jìn)順控指令配合使用.通常狀態(tài)器軟器件有下面五種類型：</p><p>　　1）初始狀態(tài)器S0—S9共10點(diǎn)。</p>&

44、lt;p>　　2）回零狀態(tài)器Sl0—S19共10點(diǎn)。</p><p>　　3）通用狀態(tài)器S20—S499共480點(diǎn)。</p><p>　　4）保持狀態(tài)器S500—S899共400點(diǎn)。</p><p>　　5）報(bào)警用狀態(tài)器S900—S999共l00點(diǎn)。這100個(gè)狀態(tài)器器件可用作外部故障診斷輸出。</p><p>　　狀態(tài)器的常開(kāi)和常閉接點(diǎn)

45、在PLC內(nèi)可以自由使用，且使用次數(shù)不限。不用步進(jìn)順控指令時(shí)，狀態(tài)器S可以作為輔助繼電器M在程序中使用。</p><p>　　5、定時(shí)器T0~T255</p><p>　　定時(shí)器在PLC中的作用相當(dāng)于一個(gè)時(shí)間繼電器，它有一個(gè)設(shè)定值寄存器(—個(gè)字長(zhǎng))，一個(gè)當(dāng)前值寄存器(—個(gè)字長(zhǎng))以及無(wú)限個(gè)接點(diǎn)(一個(gè)位)。對(duì)于每—個(gè)定時(shí)器，這三個(gè)量使用同—地址編號(hào)名稱．但使用場(chǎng)合不一樣，其所指也不—樣。通常在一

46、個(gè)PLC中有幾十至數(shù)百個(gè)定時(shí)器T。</p><p>　?。?）定時(shí)器的動(dòng)作及地址編號(hào)</p><p>　　在PLC內(nèi)定時(shí)器是根據(jù)時(shí)鐘脈沖累積計(jì)時(shí)的．時(shí)鐘脈沖有1ms，、10ms、l00ms三檔．當(dāng)所計(jì)時(shí)間到達(dá)設(shè)定位時(shí)，輸出接點(diǎn)動(dòng)作。定時(shí)器可以用用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù)K作為設(shè)定值，也可以用后述的數(shù)據(jù)臺(tái)存器D的內(nèi)存作為設(shè)定值。這里使用的數(shù)據(jù)寄存器應(yīng)有斷電功能。定時(shí)器的地址編號(hào)、設(shè)定值是這樣規(guī)定

47、的：</p><p>　　1)常規(guī)定時(shí)器T0—T245</p><p>　　100ms定時(shí)器T0一T199共200點(diǎn)，每個(gè)設(shè)定值范圍為0.1—3276.7s； 10ms定時(shí)器T200—T245共46點(diǎn)，每個(gè)設(shè)定值范圍（0.01—327.67）s。圖27是定時(shí)器的工作原理圖。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸入X0接通時(shí)，地址編號(hào)為T200的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì)10ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)該值與沒(méi)定值K123相等時(shí)，定

48、時(shí)器的輸出接點(diǎn)就接通，即輸出接點(diǎn)是在驅(qū)動(dòng)線圈后的123×0.01＝1.23s時(shí)動(dòng)作。驅(qū)動(dòng)輸入x0斷開(kāi)或發(fā)生斷電時(shí)，計(jì)數(shù)器就復(fù)位、輸出接點(diǎn)也復(fù)位。</p><p>　　2）積算定時(shí)器T 246一T255</p><p>　　1ms積算定時(shí)器T246一T 249共4點(diǎn)．每點(diǎn)設(shè)定值范圍為(0.001一32.767)s；100ms積算定時(shí)器T250一T255共6點(diǎn)．每點(diǎn)設(shè)定值范圍(0.1

49、—3276.7)s。圖2.8是積算定時(shí)器工作原理圖。當(dāng)定時(shí)器線圈250的驅(qū)動(dòng)輸入X1接通時(shí)，T250的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器開(kāi)始累積100ms的時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)．當(dāng)該值與設(shè)定值K345對(duì)相等時(shí)，定時(shí)器的輸出接點(diǎn)接通。當(dāng)計(jì)數(shù)中間驅(qū)動(dòng)輸入Xl斷開(kāi)或停電時(shí)、當(dāng)前值可保持。輸入X1再接通或復(fù)電時(shí)．計(jì)數(shù)繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)累積時(shí)間為(0.1×345)s＝34.5s時(shí)。輸出接點(diǎn)動(dòng)作。當(dāng)復(fù)位輸入X 2接通時(shí)，計(jì)數(shù)器就復(fù)位，接點(diǎn)也復(fù)位。</p>&

50、lt;p>　?。?） 接點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)序</p><p>　　接點(diǎn)動(dòng)作次序如圖2-9所示、定時(shí)器在其線圈被驅(qū)動(dòng)后開(kāi)始計(jì)時(shí)，到達(dá)設(shè)定值后，在執(zhí)行第—個(gè)線圈指令時(shí)、其輸出接點(diǎn)動(dòng)作。從驅(qū)動(dòng)定時(shí)器線圈到其接點(diǎn)動(dòng)作稱為定時(shí)器接點(diǎn)動(dòng)作精度時(shí)間t，t＝T+T0。式中，T為定時(shí)器設(shè)定時(shí)間．單位為s；T0為掃描周期。單位為s；a為定時(shí)器的時(shí)鐘周期，1ms、10ms、l 00ms的定時(shí)器對(duì)應(yīng)為0.001，0.01，0.1。單位為s

51、。</p><p>　　第三章．總體設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　4.1控制要求</b></p><p>　　使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的輸出接口單元模塊（LO-L7，L10-L17,L20-L27）,自行設(shè)計(jì)3種醒目有趣的霓虹燈顯示方式，各種顯示方式由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。顯示方式切換時(shí)，所有燈全部熄滅，按啟動(dòng)按鈕就開(kāi)始按照設(shè)計(jì)的方式賢惠，按停止則全部

52、熄滅。</p><p><b>　　4.2設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　顯示方式一：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)“0”檔</p><p>　　用霓虹燈顯示：“+”；“—”；“*”；“=”。如此循環(huán)。</p><p>　　顯示方式二：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)“1”檔</p><p>　　用霓虹燈顯示：從L0開(kāi)始依次亮，每過(guò)0.

53、2秒點(diǎn)亮下一盞燈，直到L27燈點(diǎn)</p><p>　　等到L27點(diǎn)亮后又重復(fù)上述循環(huán)。</p><p>　　顯示方式三：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)“2”檔</p><p>　　用霓虹燈顯示：最下面三排霓虹燈點(diǎn)亮，再最上面三排霓虹燈點(diǎn)亮，最后所有燈都點(diǎn)亮。如此循環(huán)。</p><p>　　4.3 PLC外部接線圖</p><p>　　4.4

54、 I/O分配表</p><p>　　(1)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制功能</p><p>　　（2）I/O地址分配及控制功能</p><p>　　4.5 PLC梯形圖</p><p><b>　　第四章．個(gè)人小結(jié)</b></p><p>　　和學(xué)別的學(xué)科一樣，在學(xué)完P(guān)LC理論課程后我們做了課程設(shè)計(jì)，此次設(shè)計(jì)以分

55、組的方式進(jìn)行。我們做的是霓虹燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。由于平時(shí)大家都是學(xué)理 論，沒(méi)有過(guò)實(shí)際開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，拿到題目時(shí)候都不知道怎么做。但通過(guò)各方面的查資料并學(xué)習(xí)，我們基本學(xué)會(huì)了PLC 設(shè)計(jì)的步驟和基本方法。分組工作的方式給了我與同學(xué)合作的機(jī)會(huì)，提高了與人合作的意識(shí)與能力。</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。我學(xué)會(huì)了 PLC 的基本編程方法，對(duì) PLC 的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中，提高了我

56、們的工程素質(zhì)，在沒(méi)有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對(duì)知道的撐握都是思想上的，對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來(lái)的程序?qū)懙絇LC中的時(shí)候，問(wèn)題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。 通過(guò)過(guò)解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們對(duì) PLC 的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。通過(guò)合作，我們的合作意識(shí)得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒(méi)有過(guò)深入的交流，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們用了分工與合作的方式，每個(gè)人負(fù)責(zé)一定的部分，

57、同時(shí)在一定的階段共同討論，以解決分工中個(gè)人不能解決的問(wèn)題，在交流中大家積極發(fā)言和提出意見(jiàn)，同時(shí)我們還向別的同學(xué)請(qǐng)教。在此過(guò)程中，每個(gè)人都想自己的方案得到實(shí)現(xiàn)，積極向同學(xué)說(shuō)明自己的想法。能過(guò)比較選出最好的方案。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們還得到了老師的幫助與意見(jiàn)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，不是每一個(gè)問(wèn)題都能自己解決， 向老師請(qǐng)教或向同學(xué)討論是一個(gè)很好的方法， 不是有句話叫做思而不學(xué)者殆。做事要學(xué)思結(jié)合。</p><p>　　本次的霓

58、虹燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我們組想出了很多種醒目，有趣的霓虹燈顯示方式，有的非常具有創(chuàng)意。同學(xué)們相互交流了自己的想法，增進(jìn)了各自的學(xué)習(xí)與創(chuàng)作能力。 在我看來(lái)，PLC 技術(shù)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的技術(shù)，如果你想學(xué)好，那么你就必須去實(shí)踐它。本次的課程設(shè)計(jì)就充分證明了這一點(diǎn)。因此進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，逐一攻破，這樣，你的 PLC 知識(shí)不但會(huì)學(xué)得牢固，而且在學(xué)習(xí)的過(guò)程中你掌握了實(shí)際使用。此次課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們的設(shè)計(jì)能力以及全面考慮問(wèn)題的能力，學(xué)習(xí)過(guò)程是枯

59、燥但卻收到了成功的喜悅，相信通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)它對(duì)我的學(xué)習(xí)及工作都會(huì)產(chǎn)生積極的影響。</p><p><b>　　第五章．參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王海, 李洪奎, 劉曉. 基于 PLC 的多軸控制研究. 機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2008, 6(4): 470-472. </p><p>　　[2] 王海涌, 張為瑋, 王衛(wèi). 多軸運(yùn)

60、動(dòng)控制器在轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用. 電子技術(shù)應(yīng)用, 2010, (3): 97-99.</p><p>　　[3] 范文利, 姜洪奎，陳繼文, 李凡冰. 基于 PLC 的平面曲線焊接控制系統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新, 2009, 22(4): 131-133. </p><p>　　[4] 楊東, 黃永紅, 張新華, 吉敬華. 用 PLC 基本指令實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)動(dòng)定位控制的研究 微計(jì)算機(jī)信息, 2

61、010, 26(2-1): 62-64.</p><p>　　[5] 張強(qiáng), 文懷興, 陳嬋娟. 數(shù)字量 I/O 卡在快速成型機(jī)多軸控制中的應(yīng)用控制與檢測(cè), 2008, 4（64）: 64-70.</p><p>　　[6] 薛開(kāi), 王平, 王文斌. 基于多軸運(yùn)動(dòng)控制器的二軸轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng). 哈爾 濱工程大學(xué)學(xué)報(bào), 2006, 27(4): 570-573.</p><p

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