PLC的数字电子钟毕业设计论文

1、- . -. .可修编-. - . - .可修编-*职业技术学院毕业论文设计开 题 报 告 书开题时间：2012年10月10号 学生*专业班级11级电气自动化2班指导教师*课题名称基于PLC的数字电子钟设计课题来源教师命题课题研究的意义 及现状分析：可编程控制器PLC是以微处理为核心的通用工业控制装置，它将传统的继电器-接触器控制系统与计算机控制技术严密结合，集计算机、控制、通信于一体，为工业自动化提供了几乎完美的现代化自动控制装置。近几年，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。为此，各高校的电器自动化、电气工程、供用电技术、机电一体化等相关专业相继开

2、设了有关可编程控制器原理及应用的课程。本设计以西门子公司的S7200为根底，设计了PLC电子时钟的梯形图。本设计共分四大章：第一章是根底局部，介绍了PLC的概述说明了PLC的开展史。第二章主要是数字电子钟设计的软件介绍及应用。第三章是数字电子钟的设计程序，进一步清楚的了解其部结果和工作原理。第四章是针对本设计在制作过程所参考文献及资料的统一说明及介绍。最后是对指导教师及在本设计过程当中给予我们帮助的教师及领导的感。课题拟采用的方案和技术路线：本课题设计方案为：数控局部用PLC带动数模转换芯片提供PLC自身具有完善的功能线拟采用的技术路线：1采用PLC作为整机的控制单元，利用44键盘输入数字量，

3、通过控制单元输出数字信号。2经过D/A转换器DA0832输出模拟量。3经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着输出功率管的基极电压的变化，间接地改变输出电压的大小。课题方案及进度安排：0102周：查寻收集资料，了解单片机原理，引脚及参数功能，学习与掌握PLC线路模版的设计，为毕业设计打下根底，并写出开题报告。0304周：确定控制方案，构思硬件电路。0506周：毕业实习，每天写实习日志，实习完毕后写出实习报告。0710周：绘制PLC的幅员以及设计出软件程序，并进展上机调试。1112周：撰写毕业设计说明书毕业论文，打印装订说明书，准备毕业辩论。 参考文献1 胡学林 可编程控制器教程 电子

4、工业。2 廖常初 S7200PL编程及应用 机械工业。3 康华光 电子技术根底模拟局部第四版.高等教育，1999。4 康华光 电子技术根底数字局部第四版.高等教育，2000。5 振声 实验电子技术.国防工业，2001。6 任为民 电子技术根底课程设计.中央播送电视大学，1997。7 钟肇新 建东 可编程控制器原理及应用.：华南理工大学，2003。*：040510135 ：*职业技术学院毕业论文(设计)数字式可调稳压电源姓 名程*学科专业电气自动化研究方向PLC设计指导教师*完成时间2013年4月毕业论文设计承诺书本人重承诺：1、本论文设计是在指导教师的指导下，查阅相关文献，进展分析研究，独立撰

5、写而成的。2、本论文设计中，所有实验、数据和有关材料均是真实的。3、本论文设计中除引文和致的容外，不包含其他人或机构已经撰写发表过的研究成果。4、本论文设计如有剽窃他人研究成果的情况，一切后果自负。毕业论文设计作者签名： 签字日期：年月日毕业论文设计使用授权书本论文作者完全了解亳州职业技术学院有关保存、使用论文的规定，有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权亳州职业技术学院可以将论文的全部或局部容编入有关数据库进展检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文。论文作者签名： 指导教师签名：签字日期：年月日 签字日期： 年月日- . -. .

6、可修编-. - . -目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc1966 摘 要1 HYPERLINK l _Toc2109 前 言2 HYPERLINK l _Toc12296 第一章PLC控制电子钟设计3 HYPERLINK l _Toc1419 1.1 七段共阴数码管电子钟PLC程序设计原理3 HYPERLINK l _Toc10459 1.11控制要求：4 HYPERLINK l _Toc20500 1.12总体设计思想5 HYPERLINK l _Toc28893 1.13具体设计过程6 HYPERLINK l _Toc11609 1.2 编程元件地址分

7、配6 HYPERLINK l _Toc13518 1.3 输入/输出继电器的地址分配7 HYPERLINK l _Toc23395 1.31 输入/输出继电器的地址分配9 HYPERLINK l _Toc5560 2.4 数字电子钟控制系统的方案10 HYPERLINK l _Toc28080 2.41 方案论证10 HYPERLINK l _Toc23886 2.43数码管显示原理11 HYPERLINK l _Toc17041 2.44 数字电子钟的程序12 HYPERLINK l _Toc26214 第三章 数字电子钟梯形图程序12 HYPERLINK l _Toc28730 第四章 结

8、论13 HYPERLINK l _Toc25135 参考文献14 HYPERLINK l _Toc20399 致 15 摘 要关键字：PLC 数码管 计数器前 言数字钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的开展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。可编程控制器PLC是以微处理为核心的通用工业控制装置，它将传统的继电器-接触器控制系统与计算机控制技术严密结合，集计算机、控制、通信于一体，为工业自

9、动化提供了几乎完美的现代化自动控制装置。近几年，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。为此，各高校的电器自动化、电气工程、供用电技术、机电一体化等相关专业相继开设了有关可编程控制器原理及应用的课程。本设计以西门子公司的S7200为根底，设计了PLC电子时钟的梯形图。本设计共分四大章：第一章是根底局部，介绍了PLC的概述说明了PLC的开展史。第二章主要是数字电子钟设计的软件介绍及应用。第三章是数字电子钟的设计程序，进一步清楚的了解其部结果和工作原理。第四章是针对本设计在制作过程所参考文献及资料的统一说明及介绍。最后是对指导教师及在本设计过程当中给予我们帮

10、助的教师及领导的感。由于我们的水平有限，难免存在错误和疏漏，恳请领导、教师、读者批评指正。第一章PLC的概要1.1 课程设计准备知识学习PLC的最终目的是能把它应用到实际控制系统中去，假设遇到实际的工业控制工程，需用PLC进展控制，应如何着手去设计一个控制系统。1.11 PLC控制系统设计的根本原则任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象生产设备或生产过程的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下根本：1. 最大限度地满足被控对象的控制要求。设计前，应深入现场进展调查研究，搜集资料，并与机械局部的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟定电气控制方案，协同解决

11、设计中出现的各种问题。2. 在满足控制要求的的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维修方便。3. 保证控制系统的平安、可靠。4. 考虑到生产开展和工艺的改良，在选择PLC容量时，应适当留有余地。1.12 PLC控制系统设计的根本容PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的。PLC控制系统的根本容包括如下几点：1. 选择用户输入设备按钮、操作开关、限位开关和传感器等、输出设备继电器、接触器、信号灯等执行元件以及输出设备驱动的控制对象电动机、电磁阀等。这些设备属于一般的电气元件，自选择方法请参考其他有关资料。2. PLC的选择。PLC是PLC控制系统的核心部件，对于保证整个控制系统

12、的技术经济性能指标起着重要作用。选择PLC，应包括机型、容量、I/O点数模块、电源模块以及特殊功能模块的选择等。3. 分配I/O点，绘制电气连接接口图，并考虑必要的平安保护措施。4. 设计控制程序。梯形图、语句表可由编程软件自动转换或直接编写、控制系统流程图等。控制程序是控制整个系统工作的软件，是保证系统工作正常、平安可靠的关键，因此控制程序的设计必须经过反复调试、修改，直到满足为止。5. 必要时还需设计控制台柜。6. 编制系统的技术文件。包括说明书、电气图及电气元件明细表等。传统的电气图，一般包括电气原理图、电器布置图及电气安装图。在PLC控制系统中，这些图可统称为硬件图。它在传统的电气图的

13、根底上增加了PLC局部，所以，还应增加PLC的I/O输入、输出电气连接图即I/O硬件接线图。此外，在PLC 控制系统中，电气图还应包括程序图梯形图，可以称之为软件图，便于用户在生产开展过程或工艺改良时修改程序，或维修时分析和排除故障。1.13 PLC控制系统设计的一般步骤1 根据生产的工艺过程分析控制要求：需要完成的动作动作顺序、动作条件及必须的保护和联锁等、操作方式手动、自动；连续、单周期、单步等。根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备，据此确定PLC的I/O点数选择PLC考虑性价比等分配PLC的I/O点，设计I/O电气接口连接图也可结合第2步进展进展PLC的程序设计，同时可进展控制台柜的

14、设计和现场施工在设计传统的继电器控制系统时，必须在控制线路接线等设计完成后，才能进展控制台柜的设计和现场施工。由此可见，可减少整个工程的施工量并大大缩短施工周期。对于较复杂的控制系统，需绘制系统流程图，明确给出动作的顺序和条件。设计梯形图并程序清单。这是比拟困难的但也是关键的一步。要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的根底及实践经历。程序输入PLC并检查输入是否正确。调试和修改直至满足要求。控制台柜及现场施工完成后，即可进展联机调试，直至满足生产要求。编制技术文件。交付使用。第二章PLC控制电子钟设计2.1 七段共阴数码管电子钟PLC程序设计原理2.11控制要求：用

15、四个七段数码管分别显示时十位、时个位、分十位和分个位。用特殊继电器SM0.5提供秒脉冲有预置和校对时间功能。I/O分配：*0运行开关，*1预置按钮；Y0A，Y1B，Y2C，Y3D，Y4E，Y5F，Y6G；Y7秒闪烁指示；Y13时十位显示，Y12时个位显示，Y11分十位显示，Y10分个位显示。2.12总体设计思想为了减少输出点数和接线，可以将四个共阴数码管的阳极都用Y0Y6来驱动，但让其依次轮班接通；四个数码管的阴极分别用Y10Y13来同步控制其接通-极的时间，以期到达四个数码管轮番显示的目的。2.13具体设计过程由特殊继电器SM0.5提供秒脉冲，用Y7输出。用计数器C0将秒脉冲变成分脉冲。用左

16、移位指令SHL-W形成分个位左移码。用左移位指令SHL-B形成分十位左移码。用左移位指令SHL-W形成时个位左移码。用左移位指令SHL-B形成时十位左移码。用左移位指令SHL-B安排四个数码管轮番接通。将四个左移位码分别译成七段数码管的字显示码，并考虑四个数码管轮番接通问题。2.3 输入/输出继电器的地址分配2.2 编程元件地址分配编程元件地址分配编程元件编程地址符 号作 用辅助继电器M0.1M1C0复位及分钟个位显示脉冲M0.2M2分钟十位显示移位脉冲M0.3M3小时个位显示移位脉冲M0.4M4小时十位显示移位脉冲M1.0M10分钟个位显示0M1.1M11分钟个位显示1M1.2M12分钟个位

17、显示2M1.3M13分钟个位显示3M1.4M14分钟个位显示4M1.5M15分钟个位显示5M1.6M16分钟个位显示6M1.7M17分钟个位显示7M2.0M20分钟个位显示8M2.1M21分钟个位显示9M2.2M2210分钟到信号M3.0M30分钟十位显示0M3.1M31分钟十位显示1M3.2M32分钟十位显示2M3.3M33分钟十位显示3M3.4M34分钟十位显示4M3.5M35分钟十位显示5M3.6M361小时到信号编程元件编程地址符 号作 用M3.7M3724小时到信号M4.0M40小时个位显示0M4.1M41小时个位显示1M4.2M42小时个位显示2M4.3M43小时个位显示3M4.4

18、M44小时个位显示4M4.5M45小时个位显示5M4.6M46小时个位显示6M4.7M47小时个位显示7M5.0M50小时个位显示8M5.1M51小时个位显示9M5.2M5210小时到信号M6.0M60小时十位显示0M6.1M61小时十位显示1 续表编程元件编程地址符 号作 用辅助继电器M6.2M62小时十位显示2M8.0M80分钟个位调整脉冲M8.1M81分钟十位调整脉冲M8.2M82小时个位调整脉冲M8.3M83小时十位调整脉冲M9.0M90选择分钟个位显示M9.1M91选择分钟十位显示M9.2M92选择小时个位显示M9.3M93选择小时十位显示M10.0M100分钟个位a段M10.1M1

19、01分钟个位b段M10.2M102分钟个位c段M10.3M103分钟个位d段M10.4M104分钟个位e段M10.5M105分钟个位f段M10.6M106分钟个位g段M11.0M110分钟十位a段M11.1M111分钟十位b段M11.2M112分钟十位c段M11.3M113分钟十位d段M11.4M114分钟十位e段M11.5M115分钟十位f段M11.6M116分钟十位g段M12.0M120小时个位a段M12.1M121小时个位b段2.3 数字电子钟控制系统的方案2.3.1方案论证目前常用的数字电子钟控制方法有单片机控制PLC控制。两种方式的控制原理根本相似，都是分别以各自的主控器件来完成门信

20、号的采集、运行状态控制和设定，到达自动调节和控制运行的功能。本设计采用PLC控制方式，选用西门子S7-200PLC作控制器，继电器输出，时间显示用4个数码管,完本钱设计要求的各项指标，实现数字电子钟的控制。数字电子钟是一个将 时，分，秒显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，PLC控制数字电子钟采用数码管显示。2.3.2控制要求数字电子钟的控制要求如下：开机时初始状态显示为00时00分，按下启动按钮，控制器开场计时工作。能将时间显示调整到当前的时间。设置相应的手动按钮，使控制器使用更加方便。2.3.3数码管显示原理 开机时显示为00时00分PLC的输出点分别接到七段数码管的Y0Y

21、6上。要显示数字只需要Y0Y6有输出信号。例如，显示1只需Y1和Y2有信号输出，它的十进制常数为K6=1*2+1*4,即K6转换为二进制数正好满足要求。再把常数值K6由MOV指令传送到相应的数码管就可以显示数字了。1控制任务设计一个数字电子钟，用LED数码管显示当前的时间，根据控制要求，需要显示的时间如下：秒：由SM0.5来实现一秒的脉冲发生器分钟：显示围为0059，用两只LED数码管显示小时：显示围为0023，用两只LED数码管显示2LED数码管的工作原理一只LED数码管可以看成是一组LED，有两种接线方式，一种是共阴极接法，一种是共阳极接法。当发光二极管为正向偏置时，就会点亮。3秒脉冲发生

22、器所谓秒脉冲发生器就是每秒生成一个脉冲，这个脉冲是所有计时器的基准，可以通过编程的方式实现，也可以利用PIC的特殊继电器，如S7200的周期为1秒的脉冲发生器SM0.5来实现，编程更简单。第四章 结论由于数字电子钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置。所以数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。与传统机械钟相比，它具有走时准确、显示直观无机械传动装置等优点。在数字显示方面，目前以有集成的记数、译码电路，他可以直观的驱动数码显示器件。也可直接采用CMOS-LED光电组合器件，构成模块式石英晶体数字钟。这些电路装置十分小巧，安装使用也方便，如果想实现大型光电显示，可以加一定的驱动电路，采用白炽灯显示系统,做起来也不困难。数字电子钟是以不同的计数器为根本单元构成的，它的用途十分广泛，只要有计时、计数的存在，便要用到数字钟的原理及构造；同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广阔消费的喜爱。采用PLC的定时中断功能实现定时，不仅定时精度高，编程简单，显示效果稳定可靠，具有较大的实用价值。高等职业院校的培养目标的首要任务是培养具有创新精神和实践能力的各类技术人才，人才培养目标的实现必须有一定的实践教学环节。我们通过实践教学环节的训练与锻炼，才能在实践中不断稳固和加深理论知识，提高独立工作的能力和创新能力。