六人投票机系统设计.doc

成绩 _重庆邮电大学移通学院自动化系可编程逻辑控制器课程设计报告题 目 六人投票机系统设计系 别 自动化系 专业名称 电气工程与自动化 班 级 一班 学 号 姓 名 指导教师 重庆邮电大学移通学院自动化系制二0一二 年 五 月24可编程逻辑控制器课程设计任务书供09级电气工程及其自动化、电气工程与自动化、自动化专业学生用引言：可编程逻辑控制器课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，又不同于课堂教学。它需要学生统筹运用所学基本理论、基本方法对现实生活中的实际系统进行设计和调试。一、 设计题目：六人投票机系统设计本设计要求熟练使用西门子公司的S7-200系列产品的指令系统，根据控制要求进行PLC梯形图编程，设计一个六人投票机系统。二、 系统工作过程说明如下图所示，为一个设计六人投票机系统模拟图，即六人对对象进行投票，开关接通，表示赞成，开关打开表示反对，若反对人数较多，则表示没通过；若赞成人数较多，则表示通过；若赞成与反对人数相等，则表示同票，重新投票。图1 六人投票机设计要求：1、按下“启动”开关，开始计时，必须在5s的时间内完成投票，赞成则按下投票按钮，指示灯亮，表示投票成功；不赞成则不按投票按钮。2、5s后投票停止后，存储器中的结果为最终结果。将结果进行比较，并显示投票结果。投票结果用三个灯（Y0,Y1,Y2）显示，Y0表示通过，Y0闪烁表示全票通过，Y1表示没通过，Y2表示同票。3、当投票结果显示后，就不再接受任何信息，即使再投票，仍然不会改变其结果。4、按下复位开关，所有的投票等立即熄灭，结果清零，可进行再次开始投票。5、主持人按下停止按钮，系统停止工作。三、 设计步骤：（1）对系统进行需求分析，确定I/O点数，分配I/O地址；（2）画出PLC硬件接线图；（3）绘制PLC梯形图；（4）系统上机调试。摘要 可编程控制器（Programmable Controller）简称PC。个人计算机（Personal Co叫做PLC（Programmable logic Controller）。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。” 可编程控制器是一种新型的通用控制设备，它将传统的继电器，接触器控制技术，计算机技术和通讯技术有机的结合在一起，专门为工业控制而设计，这一新型的通用自动控制装置以其高可靠性，较强的工作环境适应性和极为方便的使用性能，深受自动化领域技术人员的普通欢迎。在经过了半年的学习过程中，我们对PLC的发展历程有了一定的认识和了解，并对它的工作原理进行了深入的学习和探讨，在我们都意识到它重要性的今天，我们选择了题为六人控制投票机系统的课题进行分析和设计，根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，以巩固我们的理论学习，以提高我们的操作能力，以加强我们的专业技能，让我们更好地将理论联系实践并将理论应用于实践 ，全面提升我们发现问题、分析问题、解决问题的能力mputer）也简称PC。为了避免混淆，人们将最初用于逻辑控制的可编程控制器。关键词：可编程控制器PLC；六人控制投票机； 梯形图Abstract Programmable controller referred to the PC. Personal computers are also referred to as the PC.To avoid confusion, the people will be initially used for logic control of the programmable controller called the PLC. PLC is a specialized number-crunching applications in industrial environments designed to operate electronic devices. It can be programmed memory, used to perform logical operations in its internal storage, sequential operation, timing, counting and arithmetic operations, such as operating instructions, and can be digital and analog inputs and outputs to control various types of machinery or production processes. PLC and its peripherals should be designed in accordance with the principle of easy to form a whole, and industrial control system, easy to extend its functionality. Programmable controller is a new type of common control equipment, it will traditional relays, contact device control technology, computer technology and communication technology organic unifies in together, specifically for industrial control and design, this new type of general automatic control device with its high reliability, strong adaptability and working environment is very convenient performance, deeply automation field technical personnel of common welcome. After a years study process, we development course of PLC has a certain amount of knowledge and understanding, and the working principle of the further study and discussion, we are aware of it in the importance of today, we choose the topic to the six people voting machine control system, the subject analysis and design, to consolidate our theoretical study, in order to improve our operation ability, and to strengthen our professional skills, let us better theory with practice and will to apply theory to practice to improve overall we found that the problem, the ability to analyze and solve problems .Keywords: programmable controller; Six people control the voting machine; Ladder diagram 目录一、绪论61、设计目的62、设计内容63、要实现的目标6二、系统分析及硬件设计71、系统工作说明72、系统I/O分配73、电气工程接线图接线9三、系统软件设计91、系统流程图92、系统程序设计10四、系统调试14五、结果分析14总结15参考文献16附录17语句表17其他图表21一、绪论1、设计目的设计出plc控制的六人投票控制机；掌握plc的编程软件平台、定时器、计数器、传送指令、主子程序等有关指令的编程方法；熟悉plc与上位机通讯、软件调试的方法；培养学生的综合设计设计能力、分析问题与解决问题的能力。2、设计内容有六人参加竞选投票，主持人主持投票的全过程，直到有投票结果。3、要实现的目标按下启动按钮，开始计时，需在5S内完成投票，赞成则按下投票按 钮，指示灯亮，表示投票成功；不赞成则不按投票按钮。5S后立即显示投票结果： Y0亮：表示通过（即赞成人数50%）； Y1亮：表示不通过(即赞成人数50%)；Y2亮：表示票数相同（即赞成与反对人数相同）； Y0、Y1、Y2闪烁：表示全数通过。当投票结果显示后，就不再接受任何信息。即使再次投票，仍然不会 改变其结果。并且投票台前的灯不会亮。主持人按下复位按钮，所有的投票灯立即熄灭，可进行再次投票。主持人按下停止按钮，系统停止工作 二、系统分析及硬件设计1、系统工作说明考虑到控制功能、经济性。可靠性等方面，控制器选用S7-200PLC，CPU为226，数字量输入为24点DC输入，数字量输出为16点继电器输出。被控对象为六人投票机，PLC自动控制投票机工作的全过程。六人投票机2、系统I/O分配表1：输入变量程序符号表序号符 号地 址注 解1启动I1.2按下后系统启动2停止I1.3按下后系统停止3复位I1.4按下后系统复位，可进行再次投票4按钮K1I0.01号投票台5按钮K2I0.12号投票台6按钮K3I0.23号投票台7按钮K4I0.34号投票台8按钮K5I0.45号投票台9按钮K6I0.56号投票台 表2：输出变量程序符号表 序号符 号地 址注 解1灯L1Q1.1按下K1后，1号投票灯亮2灯L2Q1.2按下K2后，2号投票灯亮3灯L3Q1.3按下K3后，3号投票灯亮4灯L4Q1.4按下K4后，4号投票灯亮5灯L5Q1.5按下K5后，5号投票灯亮6灯L6Q1.6按下K6后，6号投票灯亮7通过Y0Q0.0当票数通过率高于50%，Y0灯亮8不通过Y1Q0.1当票数通过率低于50%,Y1灯亮9同意Y2Q0.2当票数通过率50%，Y2灯亮3、电气工程接线图接线三、系统软件设计1、系统流程图六人投票机主程序流程图2、系统程序设计 投票机主程序时序图 投票机子程序时序图票数判断子程序四、系统调试通过调试，发现程序需实现的控制要求较多，实现起来较为复杂，将程序改为主子程序结构可将程序简化，一目了然，减少错误。并且确保接线无误，电压和接地都要正确。五、结果分析基本符合设计要求中的开关打开表示反对，若反对人数较多，则表示没通过；若赞成人数较多，则表示通过；若赞成与反对人数相等，则表示同票，重新投票。通过设计可以达到设计的目的，即经主持人启动投票过程，相应指示灯按设计点亮，通过上位监控系统控制同样可以达到要求并反映在监控系统画面中，与模块的变化相一致。监控画面对比模块动作稍有延迟，但影响不大。总结通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识。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。为以后的工作积累了经验，增强了信心。 通过这次合作，我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。能过比较选出最好的方案。在这过程也提高了我们的表达能力。参考文献1刘美俊主编西门子PLC编程及应用 北京：机械工业出版社，201172.s7-200plc与数字调速系统的原理及应用 国防工业出版社3. 钟肇兴,彭侃.可编程控制器原理及应用.广州：华南理工大学出版社，20004. 徐世许.可编程控制器原理.合肥：中国科学出版社，20015. 廖常初.PLC及其应用.北京：机械工业出版社，20026. 李景学.可编程控制器应用系统设计方法.北京：电子工业出版社，1995附录语句表投票机主程序时序图 Network 2LD I1.0S M0.0 , 1Network 3LD I1.2R M0.0 , 1 Network 4LD M0.0AN I1.2TON