基于PLC控制的作息时间控制系统.doc

2009届机械设计制造及自动化专业毕业设计（论文）基于PLC控制的作息时间控制系统摘要 本文介绍一种用PLC控制的作息时间控制系统，详细地阐述了系统组成、系统硬件接线和系统软件设计，及系统工作原理。该系统具有外设电路配置简单、扩展方便、操作容易、可靠性高、实用性强等特点，集电铃、宿舍灯、音乐广播自动控制于一体，并具有周末与假期控制功能，实现了作息时间无人控制的自动化、科学化管理与操作。经调试和实验测试,该控制系统是一个优良的作息时间控制系统.关键词 作息时间控制 PLC I/O接线 软件设计第一章 概述1.1引言可编程序控制器（Programmable Controller）简称PC，在办公自动化和工业自动化中广泛使用的个人计算机（Personal Computer）也简称PC，为了避免混淆，现在一般将可编程序控制器简称PLC（Programmable Logic Controller）。现代的可编程序控制器是以微处理器为基础的新型工业控制装置，是将计算机技术应用于工业控制领域的崭新产品。1985年国家电工委员会（IEC）的可编程序控制器标准草案第三稿对可编程序控制器作了如下定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”可编程序控制器从诞生至今，在短短的30年来里，得到了异常迅猛的发展，已经成为当代工业自动化的主要支柱之一。1.2 可编程控制器的发展虽然PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模，超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC也迅速发展，其发展过程大致可分三个阶段： （一）早期的PLC(60年代末70年代中期) 早期的PLC一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制，定时等。它在硬件上以准计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上，采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式梯形图。因此，早期的PLC的性能要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指使，能重复使用等。其中PLC特有的编程语言梯形图一直沿用至今。 （二）中期的PLC(70年代中期80年代中，后期) 在70年代，微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元(CPU)。 这样，使PLC的功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使PLC的应用范围得以扩大。 （三）近期的PLC(80年代中、后期至今) 进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化。1.3 可编程序控制器的应用领域在发达的工业国家，可编程序控制器已经广泛地应用在所有的工业部门，随着可编程序控制器的性能价格比的不断提高，过去许多使用专用计算机的场合也可以使用可编程序控制器。可编程序控制器的应用范围不断扩大，主要有以下几个方面。1.3.1 开关量逻辑控制这是可编程序控制器最基本最广泛的应用，可编程序控制器的输入信号和输出信号都是只有通/断状态的开关量信号，这种控制与继电器控制最为接近，可以用价格较低，仅有开关量控制功能的可编程序控制器作为继电器控制系统的替代物。开关量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动化生成线，如机床电气控制、冲压、铸造机械、运输带、包装机械的控制，电梯的控制，化工系统中各种泵和电磁阀的控制，冶金系统的高炉上料系统、轧机、连铸机、飞剪的控制，电镀生产线、啤酒罐装生产线、汽车装配生产线、电视机和收音机生产线的控制等。1.3.2 运动控制可编程序控制器可用于对直线运动或圆周运动的控制。早期直接用开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块，世界上各主要可编程序控制器厂家生产的可编程序控制器几乎都有运动控制功能。可编程序控制器的运动控制功能广泛地用于各种机械，如金属切割机床、金属成形机械、装配机械、机器人、电梯等。1.3.3 闭环过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。可编程序控制器通过模拟量I/O模块，实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换和D/A转换，并对模拟量实行闭环PID控制。现代的大中型可编程序控制器一般都有PID闭环控制功能，这一功能可以用PID子程序来实现，更多的是使用专用的智能PID模块。可编程序控制器的模拟量PID控制功能已经广泛地应用于塑料挤压成形机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备，以及轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业。1.3.4 数据处理现代的可编程序控制器具有数学运算（包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与储存在存储器中的参考值比较，也可以用通信功能传送到别的智能装置，或者将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人柔性制造系统，也可以用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。1.3.5通信可编程序控制器的通信包括可编程序控制器之间的通信、可编程序控制器汉人其他智能控制设备之间的通信。随着计算机控制的发展，近年来国外工厂自动化通信网络发展得很快，各著名的可编程序控制器生产厂商都推出了自己的网络系统。并不是所有的可编程序控制器都具有上述全部功能，有些小型可编程序控制器只具有上述的部分功能，但是价格较低。1.4 可编程序控制器的基本结构可编程序控制器主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。可编程序控制器实际上是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控制系统相似，甚至与之无异。可编程序控制器主要由CPU(中央处理单元)、存储器（RAM和EPROM）、输入/输出模块（简称I/O）模块、编程器和电源五大部分组成。1.4.1 CPU模块CPU模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微处理器（CPU）和存储器组成。CPU的作用类似于人的大脑和心脏。它采用扫描方式工作，每一次扫描要完成以下工作：（1）输入处理：将现场的开关量输入信号和数据分别读入输入映像寄存器和数据寄存器。（2）程序执行：逐句读入和解释用户程序，产生相应的控制信号去控制有关的电路，完成数据的存取、传送和处理工作，并根据运算结果更新各有关寄存器的内容。（3）输出处理：将输出映像寄存器的内容送给输出模块，去控制外部负载。可编程序控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序相当于个人计算机的操作系统，它使可编程序控制器具有基本的智能，能够完成可编程序控制器设计者规定的各项工作。系统程序由可编程序控制器生产厂家设计并固化在ROM内，用户不能直接存取。可编程序控制器的用户程序由用户设计，他决定了可编程序控制器的输入信号和输出信号之间的具体关系。用户程序存储器的容量一般以字（每个字由16位二进制数组成）为单位，日本的可编程序控制器一般以步为单位，每一步存储一条指令。1.4.2模块I/O模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。输入信号有两类：一类是从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的开关量输入信号；另一类是由电位器、热电偶、测速发电机各种变送器提供的连续变化的模拟量输入信号。可编程序控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等执行器，可编程序控制器控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等。CPU模块的工作电压一般是5V，而可编程序控制器的输入/输出信号电压一般较高，如直流24V和交流220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件，或使可编程序控制器不能正常工作，所以CPU模块不能直接与外部输入/输出装置相连。I/O模块除了传递信号外，还有电平转换与噪声隔离的作用。1.4.3 编程器编程器除了用来输入和编辑用户程序外，还可以用来监视可编程序控制器运行是梯形图中各种编程元件的工作状态。编程器可以永久地连接在可编程序控制器上，将它取下来后可编程序控制器也可以运行。一般只在程序输入、调试阶段和检修时使用，一台编程器可供多台可编程序控制器公用。1.4.4 电源可编程序控制器一般使用220V交流电源。可编程序控制器内部的直流稳压电源为各模块内的元件提高直流电压。某些可编程序控制器可以为输入电路和少量的外部电子检测装置（如接近开关）提供24V直流电源。驱动现场执行机构的直流电源一般由用户提供。1.5 PLC的基本工作原理 PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式。 （1）每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。 （2）输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。 （3）一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。 （4）元件映像寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。 （5）扫描周期的长短由三条决定：CPU执行指令的速度；指令本身占有的时间；指令条数。 （6）由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。第二章 作息时间控制系统的方案论证2.1 方案论证目前作息时间的实现方式主要有单片机和PLC两种方案：单片机实现和用PLC实现。2.1.1 单片机实现 其特点如下：（1）小巧灵活、成本低、易于产品化。它能方便地组装成各种智能式测、控设备及各种智能仪器仪表。（2）可靠性好，适应温度范围宽。单片机芯片本身是按工业测控环境要求设计的，能适应各种恶劣的环境，这是其它机种无法比拟的。（3）易扩展，很容易构成各种规模的应用系统，控制功能强。单片机的逻辑控制功能很强，指令系统有各种控制功能用指令。（4）可以很方便的实现多机和分布式控制。2.1.2 用PLC实现 其特点如下：（1）可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。（2）配套齐全，功能完善，适用性强 PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。 （3）易学易用，深受工程技术人员欢迎 （4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。（5）体积小，重量轻，能耗低（6）质优价廉，性价比高（7）实时性好2.1.3 方案选择通过两种方案的比较，选择PLC控制来实现作息时间控制，更具优势。该PLC作息时间控制器采用数码显示，能够准确显示分、时、星期，在一定的时间内能够自动打铃，放、关广播，放、关音乐，开、关学生宿舍灯，且通过改变输入PLC的程序能够灵活改变冬、夏季作息时间。此外，该PLC作息时间控制器还设置了手动按钮，用于调整分、时、星期。2.2 控制要求 作息时间控制器的控制要求如下：（1）开机时起始状态显示为00时00分，显示星期为“星期一”。按下启动按钮，控制器开始计时工作。（2）能将时间显示调整到当前的日期及时间。（3）可按所设置的时间要求打铃。（4）可根据需要控制其他装置。（5）作息时间表（此处只列出冬季作息时间表）见表21。时段项目起 迄上午起床6:30早操6:306:50早餐6:507:20早自习7:207:50第一节8:08:40第二节8:459:25第三节9:4010:20第四节10:3511:15第五节11:2012:00中午午餐 午休12:0014:15下午第六节14:3015:10第七节15:1515:55第八节16:0516:45第九节16:5017:30广播18:0018:50晚上第十节19:0019:40第十一节19:5020:30第十二节20:4021:20就寝23:00表21 PLC作息时间控制器冬季作息时间表（6）设置相应的手动按钮，是控制器使用更加方便。（7）为了便于广大师生过好双休日，从星期五下午晚餐开始至星期日下午18:00停止打铃。第三章 作息时间PLC控制系统设计3.1 输入输出点分配 作息时间PLC控制器输入输出点分配表见表31。输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号启动按钮SB1X0数码管a段aY0停止按钮SB2X1数码管b段bY1手动打铃SB3X2数码管c段cY2“分”调整按钮SB4X3数码管d段dY3“时”调整按钮SB5X4数码管e段eY4“天”调整按钮SB6X5数码管f段fY5开广播SB7X6数码管g段gY6关广播SB8X7数码管公共端D1Y10开灯SB9X10数码管公共端D2Y11熄灯SB10X11数码管公共端D3Y12数码管公共端D4Y13数码管公共端D5Y14秒闪烁发光二极管POINTY广播继电器KA1Y20电铃继电器KA2Y21宿舍灯继电器KA3Y22表31 作息时间PLC控制器输入输出点分配表3.2 作息时间控制器接线图 作息时间PLC控制器接线图如图31所示。 图31 作息时间PLC控制器接线图3.3 控制系统的程序设计控制系统程序设计包括秒脉冲程序的设计，分、时、星期显示程序的设计，数字显示原理，广播、灯、打铃程序设计以及作息时间PLC控制器总梯形图。3.3.1 秒脉冲程序的设计秒脉冲程序梯形图如图2所示。 图32 作息时间PLC控制器秒脉冲程序梯形图 当按下SB1时，X0闭合，发出启动信号，是辅助继电器M200线圈得电并自锁。计时器T0、T1组成1s时钟脉冲程序Y15为闪烁输出；M0、C0组成分进位脉冲。3.3.2 分显示程序的设计分显示程序梯形图如图33所示。由辅助继电器M1M10分别接通分个位显示程序。当M1闭合时，分个位显示为“0”；当M2闭合时，分个位显示“1”；当M3闭合时，分个位显示“2”，以此类推。由辅助继电器M13M18分别接通分十位显示程序。当M13闭合时，分十位显示“0”；当M14闭合时，分十位显示“1”；当M15闭合时，分十位显示“2”，以此类推。图33 作息时间PLC控制器分显示程序梯形图初始状态时，辅助继电器M1和M13闭合，分的个位及十位均显示“0”。当计数器CO累计计满60个时钟脉冲时，计数器CO常开触点闭合，辅助继电器MO线圈得电，其常开触点闭合，产生一个分个位脉冲及分个位移位脉冲。分个位移位脉冲的到来，使得移位指令将M1当前的“1”状态左移一位至M2，辅助继电器M2闭合，分的个位上显示“1”；若再来一个移位脉冲，移位指令将M2当前的状态左移一位至M3，辅助继电器M3闭合，分的个位上显示“2”，以此类推。当分个位脉冲满10个时，M1的状态已移位至辅助继电器M11中，M11线圈通电，其常开触点闭合，使辅助继电器M2M1O复位，辅助继电器M1又闭合，分个位上又显示为“O”，辅助继电器M2MlO复位，为下一次分个位循环显示作好准备。同时，M11常开触点闭合，使辅助继电器M12产生一个扫描周期的上升沿脉冲。这个上升沿脉冲使得辅助继电器M13当前的“1”状态移位至M14中，分的十位上显示“1”，以此类推。当分十位脉冲满6个时，M13的状态已移位至辅助继电器M19中，M19线圈通电，其常开触点闭合，使辅助继电器M13M18复位，辅助继电器M13闭合，分十位上又显示为“0”。 当需要对分进行手动调整时，只需按下按钮SB4，此时X3闭合，计数器C10计数。经过1次计数后，其常开触点闭合，使得状态继电器S5得电，其一常开触点闭合，产生一个分个位脉冲，改变分的当前显示，而状态继电器S5的另一常开触点闭合，使计数器C1O复位，为下一次计数作好准备。3.3.3 时显示程序的设计时显示程序梯形图如图34所示。由辅助继电器M21M30分别接通时个位显示程序。当M21闭合时，时个位显示“O”；当M22闭合时，时个位显示“l”；当M23闭合时，时个位显示“2”，以此类推。由辅助继电器M33M35分别接通时十位显示程序。当M33闭合时，时十位显示“0”；当M34闭合时，时十位显示“1”：当M35闭合时，时十位显示“2”。图34 作息时间PLC控制器时显示程序梯形图初始状态时，因辅助继电器M21和M33闭合，故时的个位及十位均显示为“O”。当分十位脉冲满6个时，M13的状态已移位至辅助继电器M19，M19线圈通电，其常开触点闭合，使辅助继电器M20产生一个扫描周期宽的上升沿脉冲。这个上升沿脉冲一方面向计数器C1提供脉冲，另一方面使得辅助继电器M21当前的“1”状态移位至辅助继电器M22中，时的个位上显示“1”，如此不断循环移位。当时个位脉冲满10个时M20的状态已移位至辅助继电器M31中，M31线圈得电，其常开触点闭合，使辅助继电器M32产生一个扫描周期的上升沿脉冲。这个上升沿脉冲使得辅助继电器M33当前的“1”状态移位至辅助继电器M34中，时的十位上显示为“1”。 当脉冲C1累计满24个脉冲时，汁数器C1常开触点闭合，辅助继电器M38线圈得电，其常开触点闭合，使辅助继电器M22M30及辅助继电器M33M34复位，辅助继电器M21及M33闭合，时个位和时十位上又显示为“0”，如此不断循环移位。 当需要对时状态进行手动调整时，只需按下按钮SB5，此时X4闭合，计数器C11计数。经过一次计数后，其常开触点闭合，使得状态继电器S6得电，其一常开触点闭合，产生一个时个位移位脉冲，改变时的当前显示。而状态继电器S6的另一常开触闭合，使计数器C11复位，为下一次计数做好准备。3.3.4 星期显示程序的设计星期显示程序设计梯形图如图35所示。图35 作息时间PLC控制器星期显示程序梯形图 由辅助继电器M40M46分别接通星期显示程序。当M40闭合时，星期显示“1”；当M41闭合时，星期显示“2”，以此类推。初始状态时，因辅助继电器M40闭合，星期显示为“1”。当时移位脉冲满24个时，辅助继电器M38得电，其常开触点闭合，接通计数器C2并开始计数，另一常开触点产生一个星期脉冲及星期移位脉冲。星期移位脉冲的来到，使移位指令将M40当前的“1”状态右移一位至M41中，辅助继电器M41闭合，星期显示“2”；若再来一个移位脉冲，移位指令M4l当前的状态右移一位至M42，辅助继电器M42闭合，星期上显示“3”，如此不断移位。当星期脉冲满7个时，计数器C2的常开触点闭合，一方面使其复位，另一方面接通辅助继电器M48，辅助继电器M48的常开触点闭合，同时M40的状态已移位至M47，M47线圈通电，其常开触点闭合使辅助继电器M41M46复位，辅助继电器M40又闭合，星期上又显示为“1”。 当需要对星期状态进行手动调整时，只需按下按钮SB6，此时X5闭合，计数器C12经过一次计数后动作，其常开触点闭合，使得状态继电器S7得电，其一常开触点闭合，产生一个星期移位脉冲，改变星期的当前显示。而状态继电器S7的另一常开触点闭合，使计数器C12复位，为下一次计数作好准备。3.3.5 数字显示原理 开机时，时间显示为星期1，OO时00分。数字显示原理如图36所示。 图36 数字显示原理 PLC的输出点Y0Y6分别接七段数码管的ag。要显示数字只需YOY6有输出信号，即YOY7字元件中YOY6有输出为1时才有数字显示出来。例如，显示1只需Y1和Y2有信号输出，它的十进制常数为K6=121+122，即K6转换为二进制数正好满足要求。再把常数值K6用MOV指令传送到相应的数码管中就可显示数字了。表32为显示数字09的常数值。各辅助继电器与其列应的时间见表33。显示数字输出点状态常数值Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y000111111K6310000110K621011011K9131001101K7941100110K10251101101K10961111101K12570000111K781111111K12791101111K111 表32 显示数字09的常数值0123456789分个位M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10分十位M13M14M15M16M17M18时个位M21M22M23M24M25M26M27M28M29M30时十位M33M34M35星期M40M41M42M43M44M45M46表33 各辅助继电器所对应的时间 数码管的动态扫描梯形图如图37所示。图37 作息时间PLC控制器数码管动态扫描梯形图 初始状态时，辅助继电器M100闭合，特殊辅助继电器M8011每闭合一次，计数器C3就计数一次，其常开触点闭合并接通辅助继电器M11O，辅助继电器Mll0的常开触点又使计数器C3复位。辅助继电器M11O的另一常开触点产生一个移位脉冲，移位脉冲指令将辅助继电器M100的当前状态“1”移到辅助继电器M101中，使辅助继电器M101的当前状态为“1”，以此类推。当移到最高位时，辅助继电器M105得电闭合，其常开触点闭合，使辅助继电器M101M104复位，如此周而复始地进行移位。由于辅助继电器M100M104分别接通输出继电器Y10Y14，而特殊辅助继电器M8011每10 ms闭合一次，因而我们用肉眼很难分辨出数码管是轮流闭合的，我们看到的是同时显示的数码管。3.3.6广播、灯、打铃程序设计广播、灯、打铃程序设计。当到达规定的时间时，该时间段所对应的辅助继电器将得电，其常开触点闭合，从而对广播、灯、电铃进行控制。（1） 广播控制梯形图如图38所示。图38 作息时间PLC控制器广播控制梯形图当到放广播的时间时，以下各组辅助继电器：(M34、M29、M13、M1)，(M34、M23、M13、M1)，(M27、M16、M1)，中有一组的常开触点闭合，辅助继电器M52得电闭合，使得输出继电器Y23线圈通电并自锁，此时开始放广播。当需要手动放广播时，只需按下按钮SB7，则X6闭合，输出继电器Y20得电并自锁，也能达到放广播的目的。当到关广播的时间时，以下各组辅助继电器：(M29、M18、M34、M1)，(M27、M18、M1)，(M34、M23、M16、M1)中有一组的常开触点闭合，辅助继电器M53线圈得电闭合，串接在辅助继电器Y20线圈中的常开触点断开，输出继电器Y20断电，停止播放广播。（2）灯的控制梯形图如图9所示。 图39 作息时间PLC控制器灯控制梯形图当到学校开灯的时间时，以下两组辅助继电器：(M34、M21、M13、M1)，(M27、M15、M1)的常开触点中有一组闭合，辅助继电器M54线圈得电闭合，其串接在输出继电器Y22上的常开触点闭合，使输出继电器Y22得电并自锁，打开电灯开关。当需要手动开灯时，只要按下按钮SB9，则X10闭合，使输出继电器Y22得电并自锁，打开电灯开关。当到熄灯时间时，以下两组辅助继电器：(M35、M24、M13、M1)，（M28、M18、M1)的常开触电中有一组闭合，辅助继电器M55线圈得电闭合并产生一个扫描周期的脉冲信号，使其串接在输出继电器Y22线圈上的常开触点断开，输出继电器Y22断开，电灯熄灭。当需要手动关灯时，只需按下按钮SB10，则X11闭合，辅助继电器M203得电，串接在输出继电器Y22上的常开触点断开，使输出继电器Y22断电。（三）电铃控制梯形图如图310所示。图310 作息时间PLC控制器电铃控制梯形图 当到程序设计的打铃时间时该时间段辅助继电器的常开触点闭合，使得辅助继电器M50线圈得电，并产生一个扫描周期的上升沿微分脉冲信号，辅助继电器M50的常开触点闭合，接通输出继电器Y21线圈电源，Y21闭合并自锁，电铃开始打铃。同时，定时器T3开始计时，计满15 s后，串接在输出继电器Y21线圈上的定时器T3的常开触点断开，使输出继电器Y21和定时器T3失电，定时器T3复位，打铃停止。如果需要手动打铃，只需按下SB3，此时X2闭合，接通输出继电器Y21线圈电源，Y21闭合并自锁，开始打铃。 （四）双休日控制梯形图如图311所示。图311 作息时间PLC控制器双休日控制梯形图 每星期5下午晚餐后，辅助继电器M44、M34、M28、M16、M2的常开触点闭合，辅助继电器M56闭合并自锁，其串接在输出继电器Y20、Y21、Y22上的常开触点断开，输出继电器Y20、Y21、Y22将得不到脉冲信号。星期日下午18:00，辅助继电器M46、M34、M28、M18、M10的常开触点将闭合，辅助继电器M5产生一个扫描周期的输出信号，其串接在辅助继电器M56中的常闭触点断开，辅助继电器M56失电，串接在输出继电器Y20、Y21、Y22上的辅助继电器M6的常开触点复位，使输出继电器Y20、Y21、Y22能够得到脉冲信号而恢复正常工作。3.4 作息时间PLC控制器总梯形图 作息时间PLC控制器总梯形图如图312所示。 （a）图312作息时间PLC控制器总梯形图（一） （b）图312 作息时间PLC控制器总梯形图（二）（c）图312 作息时间PLC控制器总梯形图（三）（d）图312 作息时间PLC控制器总梯形图（四）结论 经过设计得出了一个具有外设电路配置简单、扩展方便、操作容易、可靠性高、实用性强等特点的作息时间PLC控制系统，该PLC作息时间控制器采用数码显示，能够准确显示分、时、星期，在一定的时间内能够自动打铃，放、关广播，放、关音乐，开、关学生宿舍灯，且通过改变输入PLC的程序能够灵活改变冬、夏季作息时间，还具有手动控制按钮。实现了作息时间无人控制的自动化、科学化管理与操作。因为我以前的基础知识掌握得不牢固，在这次设计中确实是遇到了很多的问题，但在这过程中，我又学会了很多东西，在以前的小设计中，有些能马马虎虎过去的问题，就糊里糊涂过去了，可这次是一切正规化，不能有半点含糊，因此压力又大了很多，但是只要有一个明确的目标，就乐在其中。 在这次毕业设计的过程中，让了解PLC的组成、特点、应用的领域以及设计的方法和步骤，让我更深入的学习了PLC在实际上的运用，在设计时查阅了大量的资料，了解到知识的重要性，学到了更多。致谢在论文完成之际，我要特别感谢我的指导老师赵威老师的热情关怀和悉心指导。在我撰写论文的过程中，赵老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了赵老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是他广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。 在论文的写作过程中，我也得到了许多同学的宝贵建议，在此一并致以诚挚的谢意。 感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。 最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位专家表示衷心感谢！参考文献1廖常初.可编程序控制器应用技术.重庆：重庆大学出版社，2002.72廖常初.PLC梯形图程序的设计方法与技巧.电工技术，1998，（8）1999，（5）3廖常初.PLC应用技术问答.北京：机械工业出版社，2006.14廖常初，周林.PLC的功能指令.电工技术，1999，（7）20