十人投票机的设计与制作毕业论文

1、十人投票机的设计与制作摘要：投票是决策的一种方法，群体经过讨论或辩论，最后通常在特定纸张上标示出投票者的立场，然后投交大会作点算。除了投票，共识决策法和赌博也是决策的方法。自古以来，人类就有投票以表决。一直以来大都是以人工的方式投票，检票。近年来，现代自动化的发展，给人们的生产生活带来了许多便利，可编程控制器（plc）凭借其可靠性高、抗干扰能力强、使用方便、编程方便、体积小等优势，在问世后迅猛发展，成为自动化技术的重要组成。于是，plc控制的自动投票机，随着plc的发展，人们的需求，应运而生。投票机的自动化减少了大量人工检票的时间，降低了成本，提高了效率。关键词：成本；自动化；效率目前我国的投

2、票表决都是采用人工检票的方式，这种方法既落后又效率低。近年来，随着我国经济形势持续高速发展，现代自动化的发展给人们的生产生活带来了许多便利，plc控制的自动投票机随着plc的发展，人们的需求，应运而生。投票机的自动化减少了大量人工检票的时间，降低了成本，提高了效率。一、可编程控制器简介可编程控制器（programmable controller）简称pc。个人计算机（personal computer）也简称pc。为了避免混淆，人们将最初用于逻辑控制的可编程控制器叫做plc（programmable logic controller）。plc是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电

3、子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。plc及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。可编程控制器是“数字运算操作的电子装置”，其中带有“可以编制程序的存储器”，可以进行“逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算”工作，可以认为可编程控制器具有计算机的基本特征。事实上可编程控制无论从内部构造、功能及功能原理上看都不折不扣的是计算机。可编程控制器是“为工业环境下应用”而设计的计算机。工业环境和一般办公环境有很大的区别

4、，plc具有特殊的构造，使它能在高粉尘、高噪音、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。为了能控制“机械或生产过程”，它又要能“易于与工业控制系统形成一个整体”这些都是个人计算机不可能做到的。因此可编程控制器不是普通的计算机，它是一种工业现场使用的计算机。可编程控制器能控制“各种类型”的工业设备及生产过程。它“易于扩展其功能”，它的程序能根据控制对象的不同要求，让使用者“可以编制程序”。也就是说可编程控制器较其以前的工业控制计算机，具有更大的灵活性，它可以方便的应用在各种场合，是一种通用的工业控制计算机。plc凭借其可靠性高、抗干扰能力强、使用方便、编程方便、体积小等优势，在问世后迅猛发展，

5、成为自动化技术的重要组成。plc更多地具有计算机功能，不仅用逻辑编程取代硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理等功能，真正成为一种电子计算机工业控制装置，而且做到了小型化和超小型化。目前在世界先进工业国家plc已成为工业控制的标准设备，它的应用几乎覆盖了所有工业，作为工业自动化的三大支柱（plc技术、机器人、计算机辅助设计和制造）之一的plc技术，将会跃居主导地位。二、十人投票机的控制功能（一）基本内容 设计一个由cpm2a控制的投票机设备，在启动设备后，拨通计票开关，开始计时，此时需在5s内完成投票（赞成与不赞成），请按相应的按钮（如赞成：按绿色按钮，若反对：按红色按钮）。每人按完会有对应

6、蓝灯亮，表示其成功投票。计票开关拨通5s后立即显示投票结果，若1）红灯亮：表示不通过（即反对人数较多)；2）黄灯亮：表示同票（即赞成与反对人数相等)；3）绿灯亮：表示通过（即赞成人数较多）。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。按下归零按钮，所有的显示灯熄灭，此时可再次进行投票。（二）工作过程十人投票机的工作过程如下：l 启动设备l 拨通计票开关，开始计时5sl 投票（如赞成：按绿色按钮，若反对：按红色按钮)，对应蓝灯亮l 5s到，输出结果（红灯亮，不通过；黄灯亮，通票；绿灯亮，通过）l 关闭计票开关l 按下清零按钮l 准备进行下一次投票（三）设计流程十人投

7、票机的设计主要分为软件设计和硬件设计两大部分。软件部分包括程序的编写和调试，硬件部分包括元器件、材料的选购与装接。具体设计流程如图1所示。图1 药品成型设备控制系统设计流程图三、硬件设计（一）所需器件及材料塑料板、电路板、端子板、导线、限流电阻（1.5k）、限流电阻（2.7k）、发光二极管、按钮、开关。（二）控制系统布局图和实物图1布局图十人投票机布局图如图2所示。图2 十人投票机布局图2实物图十人投票机实物图如图3所示。图3 十人投票机实物图四、软件设计（一）i/o分配表十人投票机plc控制器i/o分配表见表1、表2。表1 输入分配表名称输入点编号计票开关（sq）00000清零按钮（sb1）

8、000001号绿色按钮（赞成）（sb2）000011号红色按钮（反对）（sb3）001012号绿色按钮（sb4）000022号红色按钮（sb5）001023号绿色按钮（sb6）000033号红色按钮（sb7）001034号绿色按钮（sb8）000044号红色按钮（sb9）001045号绿色按钮（sb10）000055号红色按钮（sb11）001056号绿色按钮（sb12）000066号红色按钮（sb13）001067号绿色按钮（sb14）000077号红色按钮（sb15）001078号绿色按钮（sb16）000088号红色按钮（sb17）001089号绿色按钮（sb18）000099号红色按钮

9、（sb19）0010910号绿色按钮（sb20）0001010号红色按钮（sb21）00110表2 输出分配表名称输出点编号待添加的隐藏文字内容3绿灯（通过）01000黄灯（通票）01001红灯（不通过）010021号投票指示灯010032号投票指示灯010043号投票指示灯010054号投票指示灯010065号投票指示灯010076号投票指示灯011007号投票指示灯011018号投票指示灯011029号投票指示灯0110310号投票指示灯01104（二）plc外部接线图十人投票机plc外部接线图如图4所示。图4 十人投票机plc外部接线图（三）程序设计与分析1开始投票、延时程序 开始投票、

10、延时程序梯形图如图5所示。图5 开始投票、延时程序梯形图当按下计票开关时，00000常开得电闭合，发出计票信号，使时间继电器tim000得电工作。时间继电器tim000构成5s投票延时程序。2计票开关控制的il/ilc分支程序计票开关控制的il/ilc分支程序梯形图如图5、图8所示。当按下计票开关时，00000常开得电闭合，发出计票信号，启动il/ilc分支程序。il/ilc分支程序控制投票按钮的输入与投票指示灯的输出。3十人投票程序十人投票程序梯形图如图6、图7所示。图6 十人投票程序梯形图图7 十人投票程序梯形图计票开关启动后5s内，时间继电器tim000未得电闭合，由于00000启动il

11、分支，故可以投票。如：1号投赞成，则按下1号的绿色按钮（赞成），00001常开得电。由于20003，tim000初始常闭得电，继而辅助继电器20001闭合，使辅助继电器20001的常开触点闭合自锁。由于20001与20101互锁，所以此时1号的红色按钮（00101）无效。5s后，时间继电器tim000得电，时间继电器tim000的常闭得电断开，20001无法得电。4十人投票机投票指示灯程序十人投票机投票指示灯程序梯形图如图8所示。 图8 十人投票投票指示灯程序梯形图计票开关启动后5s内，时间继电器tim000未得电闭合，由于00000启动il分支，故可以投票，如：1号投赞成，则按下1号的绿色按

12、钮（00001），继而辅助继电器20001闭合，使辅助继电器20001的常开触点闭合自锁。由于辅助继电器20001与20101互锁，所以此时1号的红色按钮（00101）无效。此时辅助继电器20001常开闭合，继而输出继电器01003通电，1号投票指示灯亮。5投票开关信号转化为脉冲信号程序投票开关信号转化为脉冲信号程序梯形图如图9所示。图9 投票开关信号转化为脉冲信号程序梯形图计票开关启动后5s内，时间继电器tim000未得电闭合，由于00000启动il分支，故可以投票，如：1号投赞成，则按下1号的绿色按钮（00001），继而辅助继电器20001闭合，继而通过上升沿指令使辅助继电器20201获得

13、一个脉冲。6投票信号累加器程序投票信号累加程序梯形图如图10所示。图10 投票信号累加程序梯形图计票开关启动后5s内，时间继电器tim000未得电，由于00000启动il分支，故可以投票，如：1号投赞成，则按下1号的绿色按钮（00001），继而辅助继电器20001闭合，继而通过上升沿指令使辅助继电器20201获得一个脉冲。进而通过inc指令输出hroo加一。7投票结束定时器开关信号转化为脉冲信号程序投票结束定时器开关信号转化为脉冲信号程序梯形图如图11所示。图11 投票结束定时器开关信号转化为脉冲信号程序梯形图计票开关启动5s后，时间继电器tim000得电，使时间继电器tim000常开触头闭合

14、，继而辅助继电器20501获得一个脉冲。8赞成反对比较程序赞成反对比较程序梯形图如图12所示。图12 赞成反对比较程序梯形图计票开关启动5s后，时间继电器tim000得电，使时间继电器tim000常开触头闭合，继而辅助继电器20501获得一个脉冲。继而比较指令cmp执行比较hr00与hr01一次。9结果输出显示程序结果输出显示程序梯形图如图13所示。图13 结果输出显示程序梯形图计票开关启动5s后，时间继电器tim000得电，使时间继电器tim000常开触头闭合，继而辅助继电器20501获得一个脉冲。继而比较指令cmp执行比较hr00与hr01一次。继而如果当赞成人数大于反对人数时，标志位25

15、505为no，辅助继电器20401得电，辅助继电器20401常开得电闭合，同时由于互锁，辅助继电器20402、20403不能得电。赞成人数等于，小于反对人数时，以此类推。五、综合调试操作过程如下：l 启动plc。l 拨通计票按钮，启动定时器tim000，5s内允许投票。赞成按绿色按钮，反对按红色按钮，投票后，投票指示灯亮。l 5s到，结束投票，此时无法投票，输出显示投票结果，绿色led为通过，黄色led为通票，红色led为不通过。l 按下清零按钮，输出显示灯灭。l 关断计票开关。l 此时可以重新开始。反复测试后，方可通过。调试流程图如图14所示。图14 调试流程图六、总结本次毕业设计的课题是药

16、品成型设备控制系统的设计，主要是利用plc时间继电器和计数器的使用，自动控制设备系统各个阶段的工作。通过plc与共阴极数码管的通信，实现对药品数量的外部显示。整个系统结构简单，操作方便、灵活，具有较好的实际价值和使用性。 通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆网络资料成了我们很好的助手。在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们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。参考文献1宫淑贞，徐世许.可编程控制器原理及应用m.人民邮电出版社，2007.79