可编程序控制器（PLC）应用技术课程设计可编程控制器电子数码（用七段显示器）显示中的应用

1、西北第二民族学院课程设计报告 系（部、中心） 电信系 姓 名 学 号 20030114 专 业 自动化 班 级 03自动化班 同组人员 课程名称 可编程序控制器（plc）应用技术 题目名称 可编程控制器电子数码（用七段显示器）显示中的应用 起止时间 2006-12-18至2006-12-22 评定成绩 指导教师签名 西北第二民族学院教务处制可编程控制器及应用课程设计评分标准1、对可编程控制器的应用要有简短的叙述，对课程设计的目 的和意义的表述和理解。 10分2、根据题目要求分析并作出总体方案的设计，要求画出工作示意图 和工艺顺序图，程序流程图。 10分3、接口电路设计：（1）按给定的要求设计出

2、plc接口分配电路图强电电路图 5分（2）按给定的要求分配输入输出接口编号 5分3、软件设计：（1）按给定的要求正确的画出梯型图 5分（2）按所设计系统的要求给出正确的程序流程图 5分（3）根据梯型图要求编写出主程序 5分4、设计报告的书写：（1）有所需的正确的设计图 5分（2）阐明了用plc设计的基本原理和设计要求与方法 5分（3）阐明了硬、软件设计的基本原理和方法 5分（4）课程设计总结 10分5、按时完成设计任务 5分6、考勤 5分7、答辩（两个设计中的问题） 20分答辩情况： 模拟实验情况：前 言课程设计的目的和作用： 课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识解决实

3、际工程设计和应用问题的能力、进行工程实训的重要教学环节，它具有动手、动脑，理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一种较好方法。可编程控制器技术是一门应用性、综合性、实践性较强的课程，没有实际的有针对性设计环节，学生就不能很好的理解和掌握所学的技术知识，更缺乏解决实际问题的能力。所以通过有针对性的课程设计，使学生学会系统地综合运用所学的技术理论知识，提高学生在可编程控制器应用方面的开发与设计本领，系统的掌握微机硬软件设计方法。 通过课程设计实践，不仅要培养学生的实际动手能力，检验学生对本门课学习的情况，更要培养学生在实

4、际的工程设计中查阅专业资料、工具书或参考书，掌握工程设计手段和软件工具，并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。培养学生事实求是和严肃认真的工作态度。通过设计过程，要求学生熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤，使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的系统方案论证设计、编程、软件硬件调试、查阅资料、绘图、编写说明书等问题，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练的熟练掌握可编程控制器的输入输出接口的设计方法，熟练将常规电器控制转换为用可编程控制器实现的控制,掌握硬软件

5、调试方法和步骤一、课程设计题目及要求（1）题目设计可编程控制器在电子数码（用七段显示器）显示中的应用（2）要求用plc设计一个电子数码时钟，要求显示出，秒、分、时，按24小时的要求设计，60秒显示为00，60分钟显示为00，24小时显示为00。二、总体方案及设计分析（1）总体设计方案可编程控制器（简称plc或pc）是一种专为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统，它采用可编程程序的存储器。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指令、并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种生产机械式过程。plc是一种新型的具有极高可靠性的通用工业自动化控制装置。它以微处理器为

6、核心，有机地将微型计算机技术、自动化控制技术及通信技术融为一体。它具有控制能力强、可靠性高、配置灵活、编程简单、使用方便、易于扩展等优点，是当今及今后工业控制的主要手段和重要的自动化控制设备。目前在冶金、化工、机械、电子、轻工、建筑、建材交通等几乎所有的工业控制过程均可用plc实现。但是，不同档次的plc又有其不同的应用范围。低档小型plc可广泛地代替继电器、控制线路、进行逻辑控制运用与开关量较多，没有或只有很少几路模拟量的场合，中档plc可广泛应用与具有较多开关量，少量模拟量的场合，高档plc运用于具有大量开关和模拟量的场合。本次设计我们采用omron公司生产的c系列中h型机中的c200h来

7、控制整个系统，结合7段码显示器按24小时来显示时、分、秒。plc的输入模块采用两个开关控制电子数码时钟的开始和停止，输出模块则直接连接七段码显示器的各个引脚管线。（2）设计方案分析该任务的工作过程为：将24小时制的时、分、秒分别存放在dm0000、dm0001、dm0002单元。该程序采用周期为一秒，取plc内部特殊继电器区（sr）的时钟标志25502的上升沿形成每秒钟一次的采样脉冲，使得每秒钟秒单元内容加1，同时利用七段译码显示，当秒单元中的内容加到59时，特殊继电器区（sr）的相等标志eq，25506位被置为on，分单元开始加1，同时秒单元清零；同理当分单元中的内容加到59时，25506位

8、被置为on，时单元开始加1，同时分单元清零；当时单元中的内容加到23时，25506位被置为on，时单元清零。在程序执行过程中，秒单元、分单元通过和59比较来确定是否清零；时单元则和23来比较确定是否清零。时、分、秒中间的发光二极管采用1秒的plc内部时钟脉冲来控制其闪烁。三、硬件原理图设计输入输出接口分配表： 输 入输 出启动按钮sb100000发光二极管显示01007停止按钮sb200001显示秒个位0100001006显示秒十位0110001106显示分个位0120001206显示分十位0130001306显示时个位0140001406显示时十位0150001506 硬件连接图四、软件流程

9、框图五、梯形图与程序清单（1）梯形图：每秒钟秒单元加1故需取秒脉冲上升沿秒单元加1显示秒单元个位显示秒单元十位比较等于59否？到一分钟秒单元置零分单元加1显示分单元个位显示分单元十位比较等于59否？到一小时分单元置零时单元加1显示时单元个位显示时单元十位比较等于23否?到24小时时单元置零（2）主程序：ld 00000andnot 00001 and 25502out 01007 difu 01000ld 01000ilclcadd dm0002 #0001 dm0002sdec dm0002 #0000 01000sdec dm0002 #0001 01100cmp #0059 dm0002

10、and 25506out 01001ilcld 01001ilmov #0000 dm0002clcadd dm0001 #0001dm0001sdec dm0001 #0000 01200 sdec dm0001 #0001 01300cmp #0059 dm0001and 25506out 01002ilcld 01002ilmov #0000 dm0001clcadd dm0000 #0001dm0000sdec dm0000 #0000 01400sdec dm0000 #0001 01500cmp #0023 dm0000and 25506mov #0000 dm0000ilcend

11、该程序主要运用七段译码指令sdec，将bcd码转换成七段码的形式显示出来。当sdec前面的状态为on时，在控制数据的控制下，对源数据中的数字进行七段码译码，译码的结果存放在目的通道中目的通道中每8bit存放一位数字的译码结果，bit00bit06对应七段码的a、b、c、d、e、f、g段，bit07不用；bit08bit14对应七段码的a、b、c、d、e、f、g段，bit15不用。由于我们采用的是omron公司生产的c系列中h型机，所以输出通道有限并且每个通道只能显示数据的低八位，故高八位不使用。其中plc的00000通道采用长开开关控制电子数码时钟的开始，00001通道采用长闭开关控制电子数码

12、时钟的停止。plc的010通道控制电子数码时钟显示秒的个位，011通道控制电子数码时钟显示秒的十位，012通道控制电子数码时钟显示分的个位，013通道控制电子数码时钟显示分的十位，014通道控制电子数码时钟显示时的个位，015通道控制电子数码时钟显示时的十位。（因c200h plc输出通道只有三个输出通道010、011、012并且只显示低七位显示，故本次设计显示部分不能一次性完成，要分开显示。）六、设计总结和心得体会（1）设计总结设计之初我们认真地分析了设计题目，试着画出硬件连接图及流程图，牛老师检查后，发现我们设计的硬件连接理论上没有问题，但在现有实验设备上不能实现。通过牛老师给我们的讲解和

13、组员间的探讨，我们周一下午终于完成了硬件连接图及流程图的修改，我和王超、夏霖立刻去实验室连接电路并给plc送入程序开始实验，看输出的结果是否正确。开始由于疏忽，com端没有接全，结果只亮了一个数码管。我们从硬件连接上和程序上面仔细排查原因但还是只亮一个数码管，plc的输出通道的指示灯输出正确。周二一早我们先坐到一起仔细分析了故障的原因，又修改了plc输出模块的程序，然后来到实验室，重新送程序测试，结果还是只亮一个数码管，最后夏霖用万用表测试了plc及七段码数码管的各个引脚，结果发现只有亮的那个引脚有电压（+24v），其他的无电压。百思不得其解之下，我们就请教了牛老师，老师带我们一起检查时发现输

14、出通道的一部分com端没有连接，所以它们的引脚电压为0，迅速连上com端后七段码显示管显示正常，通过和自带的秒表比较，时间精确。然后牛老师问我们59分钟后是显示60还是00，我们肯定是00。时间慢慢的过去了终于到59分了，我们和老师一起看着数码管但结果让我们大吃一惊， 59过后竟然显示的是60。这时候牛老师告诉我们比较单元的内容错了应该是59，不应该是我们想当然的60，同样，小时的比较单元是23，而不是24，我们恍然大悟。简单修改后实验终于大功告成。（2）心得体会通过本次plc的课程设计，使我对omron公司生产的c系列中h型机中的c200h的硬件连接、梯形图及plc程序有了更深的认识和学习，感到受益匪浅。在设计过程中，我们从刚开始的无从下手，试着画电路图，梯形图，编程序，到最后熟练的搭电路，输程序，验证输出结果，每一步都付出了艰辛的努力。通过去图书馆查找资料和本组同学的互相探讨，以及牛老师的精心指导，使我们顺利的完成了本次课程设计。通过设计过程，我们熟悉和掌握了plc系统