课程设计8人表决器

1、PLC应用实训说明书题 目： 8人表决器 PCL控制设计 院 （系）： 机电工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学 号：指导教师：宋长发2013年 07月03日摘 要本次设计目的是利用PLC可编程控制器和其他简单输出输入设备完成一个供8人的表决器，并作出相关反应的系统。通过所学知识，选用三菱FX系列PLC，并通过利用其出入输出口连接开关和LED建立简单的控制输入和作为反应的输出系统。根据设计题目的要求，结合所学知识，运用梯形图编程的方法对功能程序进行编写，通过仿真软件进行仿真校核程并利用序程序下载器（和PC串口连接PLC进行程序下载和调试，最终完成设计。关键词：PLC；可编程控制

2、器；三菱FX；8人表决器AbstractThe purpose of this design is the use of PLC programmable controller and other simple input and output devices to complete a voting machine for 8 people, and make relevant reaction system. By knowledge, choice the Mitsubishi FX series PLC, and create a simple control input and th

3、e output of the system as a reaction by use of its access output port connected to the switch and LED. In accordance with the requirements of the design topics, combined with the knowledge to use ladder programming function program written in the simulation checking process simulation software seque

4、ncer download the PC serial port to connect the PLC program download and debug, final completion design.Keywords:PLC; programmable controller; Mitsubishi FX; 8 people vote引言表决器是一种可以使用在多场合的设备，多用于选举，表决场合。表决是一种人为规定的选择规则，也是一种人性化的设定，最简单的表决行为是少数服从多数，当然，对于表决的规则可以根据不同情况而定。表决在一般场合人们常使用举手示意并逐个统计，这是最原始的方法。随着智能

5、技术的发展更新，自动化的表决系统被发明，人们不必通过举手后一一统计，这些操作都由计算机进行处理，所要提供的就是表决人同意或不同意等的输入信息，可以是一个按钮，所有有权表决的表决者确认输入后，根据计算机的程序，瞬间就可以完成对结果的统计，在现代运用广泛。动化的表决器可以是在个人电脑或网页端上的一个应用程序，也可以是独立作为硬件的设备。作为独立设备时，表决器多是利用单片机等简单且体积小，操作方便，具有运算功能的芯片设计的，通过芯片内部和外部输出输入设备的连接，可以完成表决功能。而在PLC中较少应用，因为PLC早期发展不具备有运算功能，称为可编程逻辑控制器，虽然逻辑功能也可以完成表决功能，但当表决者

6、增多时则会带来麻烦。而现在运用具有运算功能的PLC也可以简单地完成表决器的设计。本次设计使用三菱系列PLC，型号FX2N-64MR。运用实验用开关板和输出用灯泡进行实物连接，下载程序后运行PLC。20世纪70年代，诞生了两种改变整个世界及商业管理模式的计算机。产生于1976年的苹果II型，是世界上最早得到广泛使用的微型计算机。当今价值数十亿美元的个人计算机产业就是从这个当初由两名年轻人在车库里成立的小公司衍生而来的。 另外一类计算机，是由Richard Morley在1972年发明的，如今称之为可编程逻辑控制器（PLC）。它最初并没有像个人计算机那样得到名称上的广泛认同，但是却给制造业带来了同

7、样意义重大的冲击。PLC通常被称为工厂级别的个人计算机。目录摘要- 2 -ABSTRACT- 3 -引言- 4 -1.设计任务和要求- 6 -1.1 PLC系统设计内容与步骤- 6 -1.2 控制要求- 6 -2.设计方案- 7 -2.1 系统说明- 7 -2.2 PLC控制系统组成方框图- 8 -3.系统硬件设计- 9 -3.1 PLC的选型及硬件配置- 9 -3.2电气接线图- 9 -3.3 I/O分配表- 10 -3.4 波形图- 10 -4. PLC控制软件设计与调试- 11 -4.1 系统程序设计- 11 -4.2调试结果与分析- 12 -5. 课程设计总结- 13 -6.参考文献-

8、 14 -第一部分 设计任务和要求1.1 PLC系统设计内容与步骤PLC课程设计主要步骤如下：1、分析被控对象的工艺条件和控制要求。被控对象是指受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。在进行系统设计时，首先需要深入了解被控对象的特点、控制过程与要求等。确定被控对象与PLC之间的输入、输出关系。控制要求主要指控制系统的基本方式、应完成的动作等，同时要注意必要的保护和连锁等2、选择I/O设备。根据控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备的具体型号、数量等。常用的输入设备有按钮、限位开关，传感器等；常用的输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。3、选择PLC的型号。根据已选择的I/O设备，统计I

9、/O点数，选择合适的PLC类型，在选择时要考虑所需机型的容量大小、I/O模块种类及电源类型等。4、分配I/O点。只有分配PLC的I/O点后，方可进行程序设计。5、程序设计，它是整个系统设计的核心工作，首先要熟悉控制要求，根据控制要求设计好梯形图程序。6、输入程序后调试程序。调试过程中如果发现问题，则要采取措施逐一排除，直至调试成功。7、 编写技术文件。则要包括说明书、电气原理图，电气元件明细表，程序等。1.2 控制要求1 运行PLC2 当PLC运行时，X10：计票开关=OFF，则不执行投票计算。3 当PLC运行时，再扳YX10：计票开关=ON，开始计时，此时需在5s内完成投票(赞成与不赞成)，

10、 请扳动X0X07(如赞成：X：ON，若反对X：OFF。X10=ON，5s后立即显示投票结果，若显示灯I. Y0亮：表示不通过(即反对人数较多)II. Y1亮：表示同票(即赞成与反对人数相等)III. Y2亮：表示通过(即赞成人数较多)4 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。5 X11为归零按钮在X11归零后，所有的显示灯熄灭，此时可再次进行投票：第二部分 设计方案2.1 系统说明了解和熟悉被控设备的工作原理、工艺过程和机械动作情况 ,本设计以按钮X10作为总开关，X11作为复位按钮，按钮X0-X07作为投票输入，D10作为计数器计数。PLC启动后，按下X

11、10启动投票。X0-X07在5秒内完成投票并锁定，按下表示同意，不按表示反对。5秒后显示投票结果，小于5个同意，Y0亮；等于5个同意，Y1亮；大于5个同意，Y2亮。此时再按动X0-X07不会有输入信号，也不会改变结果。X11为复位按钮，按下后可以重新投票。 2）确认PLC的输入输出负载： 1、统计按钮、开关输出信号的类型、模拟量输入的点数等。 2、统计原电气控制电路中的需改由PLC控制的接触器等执行机构的数量。 3、选择PLC机型，根据系统所需的功能和规则选择CPU单元、电源单元开关等并进行系统组装确定I/O分配地址 4、确定PLC的I/O地址并画出外部接线图。 5、确定与继电器控制电路图的中

12、间继电器、时间继电器对应的梯形图中的存储器工作位和定时器、计数器的地址。 6、根据以上地址对应关系，编制梯形图程序。2.2 PLC控制系统组成方框图运行PLC初始化计票开始> 5否是亮绿灯复 位结 束亮黄灯亮红灯继续= 4是否第三部分 系统硬件设计3.1 PLC的选型及硬件配置利用FX2N-64MR-D三菱PLC为控制器，通过所存储的程序将八人投票的输入信号处理后输出结果。PLCFX2N-64MR-D输入模块输出模块电源模块主机用户输入设备用户输出设备硬件系统结构图3.2 电气接线图PLCFX2N -64MR3.3 I/O分配表表3-3 IO分配表输入地址X000X001X002X003

13、说明投票按钮一投票按钮二投票按钮三投票按钮四输入地址X004X005X006X007说明投票按钮五投票按钮六投票按钮七投票按钮八输入地址X010X011说明开始开关复位按钮输出地址YOOOY001Y002说明不通过同票通过3.4 波形图X11X10第四部分 PLC控制软件设计与调试4.1 系统程序设计4.2 调试结果与分析硬件电路连接好后导入所编程序，进行软硬件联调。启动投票，随机按下八个按钮中的一个或几个，看其结果显示如下表：试验次数123456789101112按下按键数000000000000结果显示Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0按下按键数111111111111结果显

14、示Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0按下按键数222222222222结果显示Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0按下按键数333333333333结果显示Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0按下按键数444444444444结果显示Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0Y0按下按键数555555555555结果显示Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1Y1按下按键数666666666666结果显示Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2按下按键数777777777777结果显示Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2按下按键数

15、888888888888按下按键数Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2由上表可以看出，按下相同数量按键时，虽然没有记录所有可能的按键组合，但多次的随机按键也能从侧面反映系统的稳定性和可靠性。本设计完全符合八人投票机的设计要求。第五部分课程设计总结本课程设计主要利用PLC来完成一个八人投票机，能够对十人投票表决结果进行判断，并通过不同的发光二极管进行显示。该设计的硬件电路主要由三个部分组成：PLC模块、输入按钮开关及输出发光二级管。信号处理和转换由PLC模块来完成，其负责把按钮开关传送来的信号经一定的处理，并发出相应的输出信号。按钮开关进行输入，包括八个投票端、一个总开关和一个复位按钮。三个发光二极管包括三个结果显示，不同结果对应不同发光二级管。在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和Internet成了我们很好的助手。在查阅资料的过程中，要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我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