太原工业学院两位计算器PLC课程设计

1、PLC课程设计系 别：自动化系 专 业：自动化 班 级：1120393 小组成员：张国杰（17） 张海滨（21） 薛 阳（43） 指导老师：周 敏 日 期：2014年6月14日1软件部分 两位计算器程序设计1.1控制要求分析1.1.1课题内容设计要求：在09十个数中分别任意选择数字，从0099进行四则运算，并将输入数、运算符号及结果均通过八段码显示。当结果为负数时显示相应的负数，当结果出错或溢出时也有相应的显示。1.1.2课题要求(1)按课程设计要求，完成ME软件配置。(2)利用ME软件画出控制梯形图，完成计算器界面设计、参数设置。(3)下载程序到触摸屏并进行四则运算。(4)完成课程设计说明书

2、。1.2控制系统的I/O及数码管编码表表1 计算器设计I/O分配表a)输入b)输出输入功能说明输出功能说明%I00202数字1%Q00001个位数数码管A1段%I00203数字2%Q00002个位数数码管B1段%I00204数字3%Q00003个位数数码管C1段%I00205数字4%Q00004个位数数码管D1段%I00206数字5%Q00005个位数数码管E1段%I00207数字6%Q00006个位数数码管F1段%I00208数字7%Q00007个位数数码管G1段%I00209数字8%Q00008十位数数码管A2段%I00210数字9%Q00009十位数数码管B2段%I00201数字0%Q0

3、0010十位数数码管C2段%I00211+ (加号)%Q00011十位数数码管D2段%I00213-（减号）%Q00012十位数数码管E2段%I00213*（乘号）%Q00013十位数数码管F2段%I00214/（除号）%Q00014十位数数码管G2段%I00215=（等号）%Q00015百位数数码管A3段%I00216AC(清零)%Q00016百位数数码管B3段%Q00017百位数数码管C3段%Q00018百位数数码管D3段%Q00019百位数数码管E3段%Q00020百位数数码管F3段%Q00021百位数数码管G3段%Q00022千位数数码管A4段%Q00023千位数数码管B4段%Q000

4、24千位数数码管C4段%Q00025千位数数码管D4段%Q00026千位数数码管E4段%Q00027千位数数码管F4段%Q00028千位数数码管G4段%Q00029-（负号）表2数码管编码表整数型BCD码中间继电器abcdefg00000M00101111111010001M00102011000020010M00103110110130011M00104111100140100M00105011001150101M00106101101160110M00107101111170111M0010811100008 1000M00109111111191001M0011011110111.3硬件

5、配置1.3.1运行ME软件1.3.2新建工程1.3.3添加Target1.3.4在Hardware下对Rack 0进行配置1.4编程1.4.1创建程序块在Target1中的Logic项目中进行程序编制。1.4.2主程序设计 图1 主程序梯形图1.4.3主程序梯形图说明(1) 120条梯形图完成数字0099数字的输入功能。初始状态%R00001为0，当第一位输入时%R00001保存输入的数，第二次输入时，把第一次输入数乘以10再加上第二次输入的数，完成两位数输入功能。(2) 21到26完成“+”,“-”,“*”,“/”四个运算符分别对应于四个位寄存器%M00001%M0000当按下其中的一个运算

6、符的瞬间，将其对应的寄存器置“1”保存其运算的状态。(3) 27实现负数功能。(4) 28到34是进行“+”,“-”,“*”,“/”四个运算功能。(5) 35到38运用LDBK程序，完成BCD码显示数码管功能。低四位显示个位，高四位显示十位。(6) 39到54实现数据输入功能以及溢出时显示为“E”的功能。 (7) 55到57实现数据清零功能，保证清零后计算器只显示个位为0。1.4.4 子程序LDBK设计 图2 子程序梯形图如图2为主程序中控制数码管显示数字的子程序。AA,BB,CC,DD为输入，A,B,C,D,E,F,G为输出。1.5 触摸屏设计并下载1.5.1设置Target3属性将uses

7、imulator由fault改为true使触摸屏上的计算器显示在计算机显示器上。 图3 触摸屏在计算机上的显示的设置图4 计算器界面根据题目要求在触摸屏上设计如图界面，09数字输入，以及“+”,“-”,“*”,“/”，“AC”, “=” .6个运算符.1.5.2 Animation属性设置图5“+”按键属性设置 图6“AC”属性设置图7 “+”显示属性设置 图8 数字“1”属性设置1.6运算结果举例1.6.1加法运算实现99+97=196 图9 图10 图11 1.6.2减法计算实现20-21=-1 图12 图13 图14 1.6.3乘法运算实现23*21*2=966 图15 图16 图17

8、图 18 图19 1.6.4除法运算实现966/3=322 图 20 图21 1.6.5溢出运算实现6/0=E 图22 图23 图24 7.软件部分总结在本次两位计算器程序设计中，学习了一些之前没有学到的指令，虽然在现2. 硬件部分 直流电动机正反转控制设计2.1控制要求设计一个直流电机正反转控制电路，要求用双向转换开关进行手动控制直流电机正反转和自动控制电机正反转的切换。1.手动控制电机的正反转：当电机静止时，按下正向启动按钮时，电机正转；当电机静止时，按下反向启动按钮时，电机反转；当按下停止按钮时，电机停止旋转；当电机正在正转时，按下反向启动按钮，没有反应，必须先使电机停下来，按下反向启动

9、按钮，电机才反转；反之亦然。2.使用PLC控制自动控制电机的正反转：当电机静止时，接触第一个限位开关时，电机正转；当接触第二个限位开关时，电机停止，三秒后电机开始反转；当再次接触第一个限位开关时，电机停止，三秒后电机开始正转；当按下停止按钮时，无论电机正转还是反转，电机停止。当电机静止时，首先接触第二个限位开关时，电机首先反转，其他动作同上。2.2选用器件及工具表3 给定元器件序号元件类型数量序号元件类型数量1电源220VAC10PLCFP1-C240.52开关电源220VAC-24VDC110PLCS7200 CPU2260.53低压断路器两路一组211电机24VDC14按钮非自锁类型412

10、指示灯220VAC15急停按钮113指示灯24VDC16双向转换开关114导线1.5m2若干7限位开关215导线0.5m2若干8继电器24VDC216导轨若干9接触器交-交217其它必要元器件表4 给定工具序号工具类型数量序号工具类型数量1实验架15剪线钳12万用表数字式16扎线带若干3螺丝刀十字17其它必要工具4剥线钳12.3电动机正反转原理图（见附录1）2.4 电动机正反转接线图（见附录2）2.5 PLC程序 2.5.1 I/O分配表表5 I/O分配表输入触点功能说明输出触点功能说明I0.0正向启动按钮SB1Q1.0正转接触器KM1I0.2反向启动按钮SB2Q1.1正转接触器KM2I0.3

11、停止按钮SB3 2.5.2.电动机自动运行梯形图 图25电机自动运行梯形图2.6 设计中遇到的问题及解决办法2.6.1手动部分停止功能无法实现手动部分接线时，将开关的触电位置接反，导致没按下去的时候是断开状态，按下去是闭合状态。2.6.2. PLC电源灯不亮 Q1模块1L+端接触不好，导致PLC未被供电，将输出接至Q2模块，PLC电源灯亮，PLC被供电。2.6.3自动控制中电机正反转不停顿 这个现象出现的原因是因为继电器在转换过程中由得电变为不得电，但是由于线圈还会有剩磁才会导致继电器在状态转换时不能立马实现动作，才会导致在电机状态转换时没有中间停顿。2.6.5.线号的问题接线过程中出现了一些

12、线号标错的问题，检查之后发现是因为之前接线完成后电动机不能转动，然后拆了一部分导线重新进行了连接，还有部分导线互换了位置，但是忘记了更改线号，才出现了部分线号标错的问题。2.7 实验收获2.7.1. 112039343薛阳这一次的可编程控制器课程设计，让我学到了很多知识。软件部分，这次两位计算器的设计同样出现了很多问题，通过前5次的实验，我对ME软件的使用已经没有太大的问题了，问题主要就是集中在编写程序上。让程序实现两位数的加减乘除，在实验过程中当录入程序的时候但是得不到理想中的结果，总会出现很多问题，通过不断的改程序，录入程序，对程序进行实验从而改进得到自己想要的程序。在实验中我们也遇到了一些没办法解决的问题，比如没有实现小数位运算。这次的实验不再是和平时上课一样在那儿听着，可以通过自己做实验对自己编的程序进行检验，可以更全面学到知识。对plc这门课程有更好的了解，也对软件有了更深刻的认识。硬件部分，通过画出原理图，选择要使用的plc来完成以及接线来完成这一整个实验。接线图中也出现了几个错误，通过周老师的指导改正了错误部分才真正的进入接线部分，在整个接线过程中，