计算机控制课程设计--电子时钟软件设计.doc

计算机控制课程设计说明书目 录一、设计目的：.1二、设计思想：.1三、设计要求：.1四、具体实现：.1五、课设小结：.8电子时钟软件设计一、设计目的：（1）使学生运用可编程序控制器原理及应用课程中的基本理论，正确设计一个典型案例的控制系统；针对控制目标，编写下位机PLC程序，设计上位机触摸屏控制界面，解决好通信问题，实现上下位机联合控制。（2）培养学生自学软件的能力，逻辑思维的能力。（3）综合训练学生应用多款软件设计用户程序，仿真验证案例准确性的能力。二、设计思想：（1）使用软件：PLC软件GX-Develop、触摸屏软件GT-Designer2、仿真软件GT-Simulator2（2）实现方案：采用GX-Develop编写梯形图程序，使用GT-Designer2实现界面，用GT-Simulator2模拟仿真。三、设计要求：（1）按任务时序设计下位机PLC程序（2）设计上位机触摸屏控制界面（3）上下位机联合仿真四、具体实现：4.1：4.1.1 PLC选型：本课题选用为三菱PLCFX2N-64MR-D型号。4.1.2 FX2N系列PLC介绍：三菱PLC英文名又称：Mitsubish Power Line Communication。三菱PLC在中国市场常见的有以下型号：FR-FX1N，FR-FX1S，FR-FX2N，FR-FX3U，FR-FX2NC，FR-A FR-QFX-20P。三菱PLC主要特点: 结构灵活; 传输质量高、速度快、带宽稳定； 范围广； 低成本； 适用面广。本课题的PLCFX2N-64MR-D型号从PLCFX2N-64MR发展而来，但它又与PLCFX2N-64MR不同，因为它带有扩展口。主要是由于课题中共需要六个输入点，而四个七段LED共需要32个输出点，再加上显示秒的Y40接两段LED灯，共需要33个输出。而PLCFX2N-64MR只有32个输入和32个输出，显然不能满足需求，故应选用带扩展槽的PLCFX2N-64MR-D型号的PLC。PLCFX2N-64MR-D型号使用方法请参考后面的PLC的I/O接线图，用法与常规PLC使用类似。4.2：由于设计内容为电子时钟，最小单位为一秒，但由于考虑到调试的简便性，本设计采用一秒来代替一分钟。在程序中使用PLC自带的特殊辅助继电器M8013产生1s的时钟脉冲，每隔一秒使寄存器D0中的数据自动加一，当D0中的数为60时通过比较型指令使D0中的数重新置零，同时使D1中的数加一，这样每隔60个脉冲D1中的数就加一，直到D1中的数位24时又置零，这样便实现了时钟的效果。由于本设计不制作实物，为了便于观察效果，使用GT-Designer2编辑了界面，界面如下图：（模拟显示界面）为了实现LED的显示，采用软译码的方法，将D0中的数通过BCD转换赋值给M0-M7，其中M0-M3存放在D100中用来显示分钟的个位，M4-M7存放在D101中用来显示分钟的十位。最后查出数码管的编码来，写入程序中，在程序运行过程中不断查询D100和D101中的数来和LED的编码比较，从而显示相应的数字。模拟时钟的时钟显示也是采用类似的方法来实现的，所不同的是由于时钟的十位只需要显示0、1、2三位，所以编码更简单。界面中使用闪烁的两个小点来表示秒钟的跳跃。值得注意的是：任何记时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。校时电路要采用手动调整。本设计用X000作启动开关。对分钟和时钟分别设有加减调整按键。以下是最后的效果图以及具体的梯形程序图。（模拟演示数字时钟） 定义时钟和分钟寄存器，进行BCD转码 对分钟和时钟寄存器赋初值0，并设有计数满置零分钟每接受一个脉冲则D4计数加一时钟按照分钟60个脉冲则计数值加一且D0寄存器置零时钟为24时分钟时钟都置零时钟和分钟的软译码五、课设小结：通过这次的课程设计，我认识到本人对PLC方面的知识掌握的还不是很熟悉，对于书本上的很多知识还不能灵活运用。但这次课题设计也让我从中学到了一些很重要的东西，那就是如何从理论到实践的转化，怎样将我所学到的知识运用到我以后的工作中去。同时也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。虽然这只是一次简单的课程设计，但通过这次课程设计我们了解了课程设计的一般步骤和设计中应注意的问题，培养了遇到问题到解决问题的能力。在大学的课堂的学习只是在给我们灌输专业知识，而我们应把所学的用到我们现实的生活中去，此次的PLC数字时钟设计给我奠定了一个实践基础，我会在以后的学习、生活中磨练自己，使自己适应于以后的竞争，同时在查找资料的过程中我