PLC作息時(shí)間控制

PLC作息時(shí)間控制,plc,作息,時(shí)間,控制,節(jié)制 作息時(shí)間控制程序設(shè)計(jì)基于PLC作息時(shí)間控制程序設(shè)計(jì)摘 要本組的設(shè)計(jì)是關(guān)于PLC作息時(shí)間控制器的，詳細(xì)的闡述了系統(tǒng)組成，系統(tǒng)硬件連接和系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)工作原理。通過(guò)三菱FX2N系列的數(shù)碼顯示來(lái)實(shí)現(xiàn)了隊(duì)校園時(shí)間的控制，改變PLC的程序來(lái)改變對(duì)校園時(shí)間打鈴，廣播及宿舍燈的控制，實(shí)現(xiàn)了作息時(shí)間無(wú)人控制的自動(dòng)化，科學(xué)化管理和操作。前 言可編程序控制器：PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為微型可編程控制器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。DCS集散系統(tǒng): DCS英文全稱 DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,中文全稱為集散型控制系統(tǒng)。DCS可以解釋為在模擬量回路控制較多的行業(yè)中廣泛使用的，盡量將控制所造成的危險(xiǎn)性分散,而將管理和顯示功能集中的一種自動(dòng)化高技術(shù)產(chǎn)品。DCS一般由五部份組成：1.控制器2.I/O板 3.操作站 4.通訊網(wǎng)絡(luò) 5.圖形及遍程軟件。本設(shè)計(jì)采用PLC設(shè)計(jì)了作息時(shí)間控制課題.第一章 PLC概述1.1 PLC的發(fā)展、構(gòu)成和特點(diǎn)1.1.1 PLC的發(fā)展在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller（PC）。個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱PC）發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC），現(xiàn)在，仍常常將PLC簡(jiǎn)稱PC。PLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的。1.1.2 PLC的構(gòu)成從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、 I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。1.1.3 CPU的構(gòu)成CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。在使用者看來(lái)，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。1.1.4 I/O模塊PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。開(kāi)關(guān)量是指只有開(kāi)和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下：開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。1.1.5 電源模塊PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。1.1.6 底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。1.1.7 PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備1、編程設(shè)備：編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。2、人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。3、輸入輸出設(shè)備：用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。1.1.8 PLC的通信聯(lián)網(wǎng)PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。PLC的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，PLC各廠家均有采用。 對(duì)于一個(gè)自動(dòng)化工程(特別是中大規(guī)?？刂葡到y(tǒng))來(lái)講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開(kāi)放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來(lái)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機(jī)制的前提下進(jìn)行；再次綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用性等具體問(wèn)題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。1.2 PLC的基本構(gòu)成1.2.1 PLC的硬件系統(tǒng)用可編程控制器實(shí)施控制，其實(shí)質(zhì)是按一定算法進(jìn)行輸入輸出變換，并將這個(gè)變換予以物理實(shí)現(xiàn)。入出變換 、物理實(shí)現(xiàn)可以說(shuō)是PLC實(shí)施控制的兩個(gè)基本點(diǎn)。而入出變換實(shí)際上就是信息處理，信息處理當(dāng)今最常用的是微處理機(jī)技術(shù)，PLC也是用它，并使其專用化，應(yīng)用與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。至于物理實(shí)現(xiàn)，正是它與普通微機(jī)相區(qū)別之點(diǎn)，普通微機(jī)多只考慮信息本身，別的不多考慮，而PLC要考慮實(shí)際的控制需要。物理實(shí)現(xiàn)要求PLC的輸入，應(yīng)當(dāng)排除干擾信號(hào)適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。輸出應(yīng)放大到工業(yè)控制的水平，能為實(shí)際控制系統(tǒng)方便使用。這就要求I/O電路專門設(shè)計(jì)。根據(jù)PLC實(shí)施控制的基本點(diǎn)的分析，PLC采用了典型的計(jì)算結(jié)構(gòu)。1.2.2 PLC的軟件系統(tǒng)A系統(tǒng)程序它由PLC的制造企業(yè)編制，固化在PROM或EPROM中，按裝在PLC上，隨產(chǎn)品提供給用戶。系統(tǒng)程序包括系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊等。系統(tǒng)管理程序其主要功能為：a）：時(shí)間分配的運(yùn)行管理，即實(shí)現(xiàn)PLC輸入、輸出運(yùn)算，自檢及提供通信時(shí)序；b）：存儲(chǔ)空間的額分配管理，即生成用戶環(huán)境，規(guī)定各種參數(shù)、程序的存放地址，將用戶使用的數(shù)據(jù)參數(shù)存儲(chǔ)地址轉(zhuǎn)化為實(shí)際的數(shù)據(jù)格式及物理存儲(chǔ)地址；c）：系統(tǒng)的自檢程序，即對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行出錯(cuò)檢驗(yàn)、用戶程序語(yǔ)法檢驗(yàn)、句法檢驗(yàn)、警戒時(shí)鐘運(yùn)行等。在系統(tǒng)管理程序的控制下，整個(gè)PLC能正確、有效地工作。用戶指令解釋程序：它可將用戶用各種編程語(yǔ)言（梯形圖、語(yǔ)句表等）編制的應(yīng)用程序翻譯成CPU能執(zhí)行的機(jī)器指令。供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊：它由許多獨(dú)立的程序組成，各自完成包括輸入、輸出、特殊運(yùn)算等不同的功能。PLC的各種具體工作都由這部分來(lái)完成。B. 用戶程序它是根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程控制的要求由用戶使用制造企業(yè)提供的編程語(yǔ)言自行編制的應(yīng)用程序。用戶程序包括開(kāi)關(guān)量邏輯控制程序、模擬量運(yùn)算程序、閉環(huán)控制程序和操作站系統(tǒng)應(yīng)用程序等。開(kāi)關(guān)量邏輯控制程序：它是PLC用戶程序中最重要的一部分，一般采用梯形圖、助記符或功能塊圖等編程語(yǔ)言編制，不同的PLC制造企業(yè)提供的編程語(yǔ)言有不同的形式，至今沒(méi)有一種能全部兼容的編程語(yǔ)言。模擬量運(yùn)算程序及閉環(huán)控制程序：通常，它是在大中型PLC上實(shí)施的程序，由用戶根據(jù)需要按PLC提供的軟件和硬件功能進(jìn)行編制。編程語(yǔ)言一般采用高級(jí)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言。一些制造企業(yè)為了方便用戶編程，也提供相應(yīng)編程軟件供用戶編制模擬量和PID控制等的程序。操作站系統(tǒng)程：它是大型PLC系統(tǒng)經(jīng)過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)后，由用戶進(jìn)行信息交換和管理而編制的程序。它包括各類畫面的操作顯示程序，一般采用高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，一些制造企業(yè)也提供了人機(jī)界面的有關(guān)軟件，用戶可以根據(jù)制造企業(yè)提供的外交使用說(shuō)明進(jìn)行操作站的系統(tǒng)畫面組態(tài)和編制相應(yīng)的應(yīng)用程序。1.3 可編程控制器的工作原理1.3.1 PLC的控制邏輯實(shí)現(xiàn)原理：繼電器控制系統(tǒng)是一種“硬件邏輯系統(tǒng)”，如圖1-3-1所示，它的三條支路是并行工作的，當(dāng)按下按鈕SB1，中間繼電器K得電，K的兩個(gè)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM1、KM2同時(shí)得電并產(chǎn)生動(dòng)作。所以繼電器控制系統(tǒng)采用的是并行工作方式?？删幊炭刂破魇且环N計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它的工作原理是建立在計(jì)算機(jī)工作原理基礎(chǔ)之上的，即通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖1-3-2所示。由于CPU是以執(zhí)行程序來(lái)處理各項(xiàng)任務(wù)的，所以在每一瞬間只能做一件事，屬于串行工作方式。通過(guò)程序的執(zhí)行按程序順序依次完成各相應(yīng)的動(dòng)作。1.3.2 PLC的工作方式為了滿足工業(yè)邏輯控制的要求，同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)控制的特點(diǎn)，PLC的工作方式采用不斷循環(huán)的順序掃描工作方式。每一次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期或工作周期。CPU從第一條指令執(zhí)行開(kāi)始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結(jié)束，然后返回第一條指令開(kāi)始新的一輪掃描。PLC就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述循環(huán)掃描的。PLC工作的全過(guò)程可用圖1-4所示的運(yùn)行框圖來(lái)表示。整個(gè)過(guò)程可分為以下幾個(gè)部分： 第一部分是上電處理。PLC上電后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化，包括硬件初始化和軟件初始化，停電保持范圍設(shè)定及其他初始化處理等。 第二部分是自診斷處理。PLC每掃描一次，執(zhí)行次自診斷檢查，確定PLC自身的動(dòng)作是否正常。如CPU、電池電壓、程序存儲(chǔ)器、IO和通訊等是否異常或出錯(cuò)，如檢查出異常時(shí)，CPU面板上的LED及異常繼電器會(huì)接通，在特殊寄存器中會(huì)存入出錯(cuò)代碼。當(dāng)出現(xiàn)致命錯(cuò)誤時(shí)，CPU被強(qiáng)制為STOP方式，所有的掃描便停止。圖1-4 PLC運(yùn)行框圖第三部分是通訊服務(wù)。PLC自診斷處理完成以后進(jìn)入通訊服務(wù)過(guò)程。首先檢查有無(wú)通訊任務(wù)，如有則調(diào)用相應(yīng)進(jìn)程，完成與其他設(shè)備的通訊處理，并對(duì)通訊數(shù)據(jù)作相應(yīng)處理；然后進(jìn)行時(shí)鐘、特殊寄存器更新處理等工作。 第二章 作息時(shí)間控制程序2.1 作息時(shí)間控制程序的設(shè)計(jì)概述作息時(shí)間控制器采用三菱FX2N系列的PLC且采用數(shù)碼顯示，能夠準(zhǔn)確顯示分、時(shí)、星期，在一定的時(shí)間內(nèi)能夠自動(dòng)打鈴，放、關(guān)廣播，放、關(guān)音樂(lè)，開(kāi)、熄學(xué)生宿舍燈，且通過(guò)改變輸入PLC的程序能夠靈活改變冬、夏季作息時(shí)間。 此外，該P(yáng)LC作息時(shí)間控制器還設(shè)置了手動(dòng)按鈕，用于調(diào)整分、時(shí)、星期。2.1.1 作息時(shí)間控制程序的控制要求作息時(shí)間控制器的控制要求如下：（1） 開(kāi)機(jī)時(shí)初始狀態(tài)顯示為00時(shí)00分，顯示星期為“星期一”。按下啟動(dòng)按鈕，控制器開(kāi)始計(jì)時(shí)工作。（2） 能將時(shí)間顯示調(diào)整到當(dāng)前的日期及時(shí)間。（3） 可按所設(shè)置的時(shí)間要求打鈴。（4） 可根據(jù)需要控制其它裝置。（5） 作息時(shí)間表。（6） 設(shè)置相應(yīng)的手動(dòng)按鈕，使控制器使用更加方便。（7） 為了便于廣大師生過(guò)好雙休日，從星期五下午晚餐開(kāi)始至星期日下午18：00停止打鈴。表2-1 PLC作息時(shí)間控制器冬季作息時(shí)間表項(xiàng) 目時(shí) 間起床6：206：30早操6：306：40洗漱6：407：20早 自習(xí)7：257：40預(yù)備鈴7：457：50第一節(jié)課7：508：35第二節(jié)課8:459:30課間操9:309:50第三節(jié)課9:5010:35第四節(jié)課10:4511:30午餐11:3012：00午休12：0012：50預(yù)備鈴12：5513：00第五節(jié)課13：0013：45第六節(jié)課13：5514:40文體活動(dòng)14:4016:30晚餐16:3017:30自由活動(dòng)17:3018:00預(yù)備鈴18:2518:30晚自習(xí)18:3020：30熄燈21：002.1.2 程序設(shè)計(jì)（1）作息時(shí)間PLC控制器輸入輸出點(diǎn)分配表見(jiàn)表2-2。表2-2 作息時(shí)間PLC控制器輸入輸出點(diǎn)分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1X0數(shù)碼管a 段aY0停止按鈕SB2X1數(shù)碼管b 段bY1手動(dòng)打鈴SB3X2數(shù)碼管 c段cY2“分”調(diào)整按鈕SB4X3數(shù)碼管 d段dY3“時(shí)”調(diào)整按鈕SB5X4數(shù)碼管 e段eY4“天”調(diào)整按鈕SB6X5數(shù)碼管 f段fY5開(kāi)廣播SB7X6數(shù)碼管 g段gY6關(guān)廣播SB8X7數(shù)碼管公共端D1Y10開(kāi)燈SB9X10數(shù)碼管公共端D2Y11熄燈S10X11數(shù)碼管公共端D3Y12數(shù)碼管公共端D4Y13數(shù)碼管公共端D5Y14秒閃爍發(fā)光二極管POINTY15廣播繼電器KA1Y20電鈴繼電器KA2Y21宿舍繼電器KA3Y222.1.3 PLC外部接線圖作息時(shí)間PLC控制器接線圖第三章 作息時(shí)間控制程序設(shè)計(jì)3.1脈沖程序設(shè)計(jì)秒脈沖程序梯形圖如圖3-1所示。當(dāng)按下SB0時(shí)，X0閉合，發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，是輔助繼電器M200線圈得電并自鎖。計(jì)時(shí)器TO、T1組成1s時(shí)鐘脈沖程序；Y20為秒閃爍輸出；M0、C0組成分進(jìn)位脈沖。 圖 3-1 作息時(shí)間PLC控制器秒脈沖程序梯形圖3.2分顯示程序設(shè)計(jì)分顯示程序梯形圖如圖3-2所示。由輔助繼電器M1M10分別接通分個(gè)位顯示程序。當(dāng)M1閉合時(shí)，分個(gè)位顯示“0”；當(dāng)M2閉合時(shí)，分個(gè)位顯示“1”；當(dāng)M3閉合時(shí)，分個(gè)位顯示“2”；以此類推。由輔助繼電器嗎M13M18分別接通分十位顯示程序。剛M13閉合時(shí)，分十位顯示“0”；當(dāng)M14閉合時(shí)，分十位顯示“1”；當(dāng)M15閉合時(shí)，分十位顯示“2”，以此類推。圖3-2作息時(shí)間PLC控制器分顯示程序梯形圖初始狀態(tài)時(shí)，輔助繼電器M1和M13閉合，分的個(gè)位及十位均顯示“0”。當(dāng)計(jì)數(shù)器C0累計(jì)計(jì)滿60個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器C0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M0線圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生一個(gè)分個(gè)脈沖及分個(gè)位移位脈沖。分個(gè)位移動(dòng)脈沖的到來(lái)，使得移位指令將M1當(dāng)前的“1”狀態(tài)左移一位至M2，輔助繼電器M2閉合，分的個(gè)位上顯示“1”:若再來(lái)一個(gè)移位脈沖，移位指令將M2當(dāng)前的狀態(tài)左移一位至M3，輔助繼電器M3閉合，分的個(gè)位上顯示“2”，以此類推。當(dāng)分個(gè)位脈沖滿10個(gè)時(shí)，M1的狀態(tài)已移位至輔助繼電器M11中，M11線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M2M10復(fù)位，輔助繼電器M1又閉合，分個(gè)位上又顯示為“0”，輔助繼電器M2M10復(fù)位，為下一次分個(gè)位循環(huán)顯示作好準(zhǔn)備。同時(shí)，M11常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M12產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的上升沿脈沖。這個(gè)上升脈沖使得輔助繼電器M13當(dāng)前的“1”狀態(tài)移位至M14中，分的十位上顯示“1”，以此類推。當(dāng)分十位脈沖滿6個(gè)時(shí)，M13的狀態(tài)已移位至輔助繼電器M19中，M19線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M13M18復(fù)位，輔助繼電器M13閉合，分十位上又顯示為“0”。當(dāng)需要對(duì)分進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整時(shí)，只需按下按鈕SB4，此時(shí)X3閉合，計(jì)數(shù)器C10計(jì)數(shù)。經(jīng)過(guò)1次計(jì)數(shù)后，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得狀態(tài)繼電器S5得電，其一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生一個(gè)分個(gè)位脈沖，改變分的當(dāng)前顯示，而狀態(tài)繼電器S5的另一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使計(jì)數(shù)器C10復(fù)位，位下一次計(jì)數(shù)作好準(zhǔn)備。3.3時(shí)顯示程序設(shè)時(shí)顯示梯形圖如圖3-3所示。由輔助繼電器M21M30分別接通個(gè)位顯示程序。當(dāng)M21閉合時(shí)，時(shí)個(gè)位顯示“0”；當(dāng)M22閉合時(shí)，時(shí)個(gè)位顯示“1”；當(dāng)M23閉合時(shí)，時(shí)個(gè)位顯示“2”，以此類推。由輔助繼電器M33M35分別接通時(shí)十位顯示程序。當(dāng)M33閉合時(shí)，時(shí)十位顯示“0”；當(dāng)M34閉合時(shí)，時(shí)十位顯示“1”；當(dāng)M35閉合時(shí)，時(shí)十位顯示“2”。圖3-3 作息時(shí)間PLC控制器時(shí)顯示程序梯形圖初始狀態(tài)時(shí)，因輔助繼電器M21和M33閉合，故時(shí)的個(gè)位及十位均顯示為“0”。當(dāng)分十位脈沖滿6個(gè)時(shí)，M13的狀態(tài)已移位至輔助繼電器M19，M19線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M20產(chǎn)生一個(gè)掃描周期寬的上升沿脈沖。這個(gè)上升沿脈沖一方面向計(jì)數(shù)器C1提供脈沖，另一方面使得輔助繼電器M21當(dāng)前的“1”狀態(tài)移位至輔助繼電器M22中，時(shí)的個(gè)位上顯示“1”，如此不斷循環(huán)移位。當(dāng)時(shí)個(gè)位脈沖滿10個(gè)時(shí)，M20的狀態(tài)已移位至輔助繼電器M31中，M31線圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M32產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的上升沿脈沖。這個(gè)上升沿脈沖使得輔助繼電器M33當(dāng)前的“1”狀態(tài)移位至輔助繼電器M34中，時(shí)的十位顯示為“1”。當(dāng)脈沖C1累計(jì)滿24個(gè)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器C1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M38線圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M2M30及輔助繼電器M33M34復(fù)位，輔助繼電器M21及M33閉合，時(shí)個(gè)位和時(shí)十位又顯示為“0”，如此不斷循環(huán)移位。當(dāng)需要對(duì)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整時(shí)，只需按下按鈕SB5，此時(shí)閉合X4閉合，計(jì)數(shù)器C11計(jì)數(shù)。經(jīng)過(guò)一次計(jì)數(shù)后，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得狀態(tài)繼電器S6得電，其一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)個(gè)位脈沖，改變時(shí)的當(dāng)前顯示。而狀態(tài)繼電器S6的另一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使計(jì)數(shù)器C11復(fù)位，為下一次計(jì)數(shù)做好準(zhǔn)備。3.4星期顯示程序設(shè)計(jì)星期顯示程序梯形圖如圖3-4所示。由輔助繼電器M40M46分別接通星期顯示程序。當(dāng)M40閉合時(shí)，星期顯示“1”；當(dāng)M41閉合時(shí)，星期顯示“2”，以此類推。圖3-4 作息時(shí)間PLC控制器星期顯示程序梯形圖初始狀態(tài)時(shí)，因輔助繼電器M40閉合，星期顯示為“1”。當(dāng)時(shí)移位脈沖滿24個(gè)時(shí)，輔助繼電器M38得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通計(jì)數(shù)器C2并開(kāi)始計(jì)數(shù)，另一常開(kāi)觸點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)星期脈沖及星期移位脈沖。星期移位脈沖的來(lái)到，使移位指令M40當(dāng)前的“1”狀態(tài)右移一位至M41中，輔助繼電器M41閉合，星期顯示“2”；若再來(lái)一個(gè)移位脈沖，移位指令M41當(dāng)前的狀態(tài)右移至42，輔助繼電器M42閉合，星期上顯示“3”，如此不斷移位。當(dāng)星期脈沖滿7個(gè)時(shí)，計(jì)數(shù)器C2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，一方面使其復(fù)位，另一方面接通輔助繼電器M48，輔助繼電器M48的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，同時(shí)M40的狀態(tài)已移位至M47，M47線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M41M46復(fù)位,輔助繼電器M40又閉合，星期上又顯示為“1”。當(dāng)需要對(duì)星期狀態(tài)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整時(shí)，只需按下按鈕SB6，此時(shí)X5閉合，計(jì)數(shù)器C12經(jīng)過(guò)一次計(jì)數(shù)后動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得狀態(tài)繼電器S7得電，其一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生一個(gè)星期脈沖，改變星期的當(dāng)前顯示。而狀態(tài)繼電器S7的另一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使計(jì)數(shù)器C12復(fù)位，為下一次計(jì)數(shù)作好準(zhǔn)備。開(kāi)機(jī)時(shí)，時(shí)間顯示為星期一，00時(shí)00分。PLC的輸出點(diǎn)Y0Y6分別接七段數(shù)碼管的ag。要顯示數(shù)字只需Y0Y7字元件中Y0Y6有輸出為1時(shí)才有數(shù)字顯示出來(lái)。例如，顯示1只需Y1和Y2有信號(hào)輸出，它的十進(jìn)制常數(shù)為K6=12+122,即K6轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)正好滿足要求。再把常數(shù)值K6用MOV指令傳送相應(yīng)的數(shù)碼管中就可顯示數(shù)字了。3.5數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描程序設(shè)計(jì)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描梯形圖如圖3-5所示。初始狀態(tài)時(shí)，輔助繼電器M100閉合，特殊輔助繼電器M8011每閉合一次，計(jì)數(shù)器C3就計(jì)數(shù)一次，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合并接通輔助繼電器M110，輔助繼電器M110的常開(kāi)觸點(diǎn)又使計(jì)數(shù)器C3復(fù)位。輔助繼電器M110的另一常開(kāi)觸點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)一位脈沖，移位脈沖指令將輔助繼電器M100的當(dāng)前狀態(tài)“1”移到輔助繼電器M101中，使輔助繼電器M101的當(dāng)前狀態(tài)為“1”，以此類推。當(dāng)移到最高位時(shí)，輔助繼電器M105得點(diǎn)閉合，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器M101M104復(fù)位，如此周而復(fù)始地進(jìn)行移位。圖3-5作息時(shí)間PLC控制器數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描梯形圖由于輔助繼電器M100M104分別接通輸出繼電器Y10Y14，而特殊輔助繼電器M8011每10ms閉合一次，因而我們用肉眼很難分辨出數(shù)碼管是輪流閉合的，我們看到的是同時(shí)顯示的數(shù)碼管。廣播、燈、打鈴程序設(shè)計(jì)。當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)定的時(shí)間時(shí)，該時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的輔助繼電器將得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，從而對(duì)廣播、燈、電鈴進(jìn)行控制。3.6廣播控制程序設(shè)計(jì)廣播控制梯形圖如圖3-6所示。當(dāng)?shù)椒艔V播的時(shí)間時(shí)，以下各組輔助繼電器：（M34、M27、M16、M1），（M34、M23、M13、M1），(M27、M15、M1)，（M30、M18、M33、M1）中有一組的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M52得電閉合，使得輸出繼電器Y23線圈通電并自鎖，此時(shí)開(kāi)始放廣播。當(dāng)需要手動(dòng)放廣播時(shí)，只需按下按鈕SB7，則X6閉合，輸出繼電器Y23得電自鎖，也能達(dá)到放廣播的目的。當(dāng)?shù)疥P(guān)廣播的時(shí)間時(shí)，以下各組繼電器：(M21、M14、M34、M1)，（M28、M16、M34、M1），（M27、M18、M1），(M34、M23、M16、M1)中有一組的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M53線圈得電閉合，串接在輔助繼電器Y23線圈中的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，輸出繼電器Y23斷電，停止放廣播。圖3-6作息時(shí)間PLC控制器廣播控制梯形圖3.7燈的控制程序設(shè)計(jì)燈的控制梯形圖如圖3-7所示。當(dāng)?shù)綄W(xué)校開(kāi)燈的時(shí)間時(shí)，以下兩組輔助繼電器：（M35、M21、M16、M1），(M27、M15、M1)的常開(kāi)觸點(diǎn)中有一組閉合，輔助繼電器M54線圈得電閉合，其串接在輸出繼電器Y21上的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使輸出繼電器Y21得電并自鎖，打開(kāi)電燈開(kāi)關(guān)。當(dāng)需要手動(dòng)開(kāi)燈時(shí)，只要按下按鈕SB9，則X10閉合，使輸出繼電器Y21得電并自鎖，打開(kāi)電燈開(kāi)關(guān)。圖3-7作息時(shí)間PLC控制器燈控制梯形圖當(dāng)?shù)较舻臅r(shí)間時(shí)，以下兩組輔助繼電器：（M35、M22、M16、M1）,(M27、M17、M1)的常開(kāi)觸點(diǎn)中有一組閉合，輔助繼電器M55線圈得電閉合并產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖信號(hào)，使其串接在輸出繼電器Y21線圈上的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，輸出繼電器Y21斷開(kāi)，電燈熄滅。當(dāng)需要手動(dòng)關(guān)燈時(shí)，只需按下按鈕SB10，則X11閉合，輔助繼電器M203得電，串接在輸出繼電器Y21上的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，使輸出繼電器Y21斷電。3.8電鈴控制程序設(shè)計(jì)電鈴控制梯形圖如圖3-8所示。當(dāng)?shù)匠绦蛟O(shè)計(jì)的打鈴時(shí)間時(shí)，該時(shí)間段輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得輔助繼電器M50線圈得電，并產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的上升沿微分脈沖信號(hào)，輔助繼電器M50的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通輸出繼電器Y22線圈電源，Y22閉合并自鎖，電鈴開(kāi)始打鈴。同時(shí)，定時(shí)器T3開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)滿15s后，串接在輸出繼電器Y22線圈上的定時(shí)器T3的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使輸出繼電器Y22和定時(shí)器T3失電，定時(shí)器T3復(fù)位，打鈴?fù)Ｖ埂Ｈ绻枰謩?dòng)打鈴，只需按下SB3，此時(shí)X2閉合，接通輸出繼電器Y22線圈電源，Y22閉合并自鎖，開(kāi)始打鈴。圖3-8作息時(shí)間PLC控制器打鈴控制梯形圖3.9雙休日控制程序設(shè)計(jì)雙休日控制梯形圖如圖3-9所示。每星期五下午晚餐時(shí)，輔助繼電器M44、M34、M28、M16、M2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M56閉合并自鎖，其串接在輸出繼電器Y21、Y22、Y23上的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，輸出繼電器Y21、Y22、Y23將得不到脈沖信號(hào)。星期日下午18：00，輔助繼電器M46、M34、M28、M18、M10的常開(kāi)觸點(diǎn)將閉合，輔助繼電器M5產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的輸出信號(hào)，其串接在輔助繼電器M56中的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，輔助繼電器M56失電，串接在輸出繼電器Y21、Y22、Y23上的輔助繼電器M6的常閉觸點(diǎn)復(fù)位，使輸出繼電器Y21、Y22、Y23能夠得到脈沖信號(hào)而恢復(fù)正常工作。圖3-9作息時(shí)間PLC控制器雙休日控制梯形圖第四章 系統(tǒng)調(diào)試4.1 硬件調(diào)試首先在PLC處于編程狀態(tài)下，檢測(cè)各種按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器，以確認(rèn)這些信號(hào)能夠正確地連接到了輸入端口,確認(rèn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均可以正常運(yùn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生碰撞、卡死、打滑等現(xiàn)象。4.2 軟件調(diào)試將程序輸入 PLC 當(dāng)使用簡(jiǎn)易編程器將程序輸入 PLC 時(shí)，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程時(shí)，可通過(guò)上下位機(jī)的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。進(jìn)行軟件測(cè)試 程序輸入 PLC 后，應(yīng)先進(jìn)行測(cè)試工作。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)過(guò)程中，難免會(huì)有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上去之前，必需進(jìn)行軟件測(cè)試，以排除程序中的錯(cuò)誤，同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試 在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制程序的步序較多，則可先進(jìn)行分段調(diào)試，然后再連接起來(lái)總調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，要逐一排除，直至調(diào)試成功。結(jié)束語(yǔ)本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)時(shí)間控制的設(shè)計(jì)，在各時(shí)段可以按照需求進(jìn)行打鈴、電燈的亮熄等一系列功能，并且可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的預(yù)期各項(xiàng)功能。PLC技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前，PLC以其高可靠性、高性能價(jià)格比，在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、辦公自動(dòng)化等諸多領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用并已走人家庭，從電冰箱、微波爐到音響、汽車，到處都可見(jiàn)到PLC的蹤影 。隨著人們生活水平的提高，對(duì)日常用品的自動(dòng)化提出了更高的要求，PLC的不斷更新?lián)Q代，滿足了上述的要求，達(dá)到自動(dòng)控制品質(zhì)的目的在日常生活中，也經(jīng)常用到電烤箱、微波爐、電熱水器、烘干箱等需要進(jìn)行溫度檢測(cè)與控制的家用電器。采用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單、靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度地提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量。我從一開(kāi)始的認(rèn)識(shí)了解PLC的元器件以及其功能，到認(rèn)識(shí)一些基本的認(rèn)識(shí)編寫，再到最后自己能獨(dú)立編寫程序。在這期間中，我們學(xué)習(xí)到了很多，也探索到了很多。其實(shí)學(xué)好這門課的方法有很多，關(guān)鍵是靠自己在實(shí)踐中去摸索去思考，會(huì)把一些小程序拼湊起來(lái)，善于總結(jié)，善于發(fā)現(xiàn)，尋找出一個(gè)適合自己的方法。希望在以后的學(xué)習(xí)生活中，能把這一技術(shù)運(yùn)用的更好。致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，意味著我大學(xué)的學(xué)習(xí)生涯結(jié)束了。作為一名在校的學(xué)生，在設(shè)計(jì)的思想、經(jīng)驗(yàn)等等方面難免有所欠缺和不足之處，但是，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)們的幫助，我還是順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此，我要感謝羅老師和學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)們給了我這樣一個(gè)把五年來(lái)的所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的鍛煉機(jī)會(huì)，讓我在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中學(xué)到了很多很多。也要感謝同學(xué)們?cè)诖似陂g對(duì)我的幫助。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)自己學(xué)到了許多新知識(shí)，了解和掌握了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程，使自己在質(zhì)和量上都得到了較大的提高，為出去以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使自己有能力、有信心面對(duì)以后的工作。我要特別感謝我的指導(dǎo)老師羅曼，在整個(gè)做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我得到了羅老師全面、具體和耐心的指導(dǎo)，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以順利的完成。羅老師淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，使我終身難忘，同時(shí)也受益匪淺。使我樹(shù)立了全新的思想觀念和學(xué)習(xí)方法，以適應(yīng)時(shí)代和社會(huì)的要求。感謝羅老師在書寫論文的過(guò)程中，給予寶貴意見(jiàn)，并且提供了設(shè)計(jì)所需要的學(xué)習(xí)資料，使我能夠順利完成論文。同時(shí)也感謝幫助過(guò)我的每一位師長(zhǎng)。感謝我的校友和朋友們?cè)谶@五年對(duì)我的關(guān)心和幫助。最后，我要特別感謝我的父母。在我求學(xué)過(guò)程中他們付出的不僅僅是辛勤的勞動(dòng)和汗水，而是這世界上最崇高，最偉大的愛(ài)。他們所作的一切是我這一生都無(wú)法回報(bào)的。真誠(chéng)感謝給與我熱情幫助和關(guān)注的所有人。參考文獻(xiàn)1 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