六人控制投票机设计(1).doc

精品文档 。 I欢迎下载I欢迎下载 沈沈 阳阳 工工 程程 学学 院院 课 程 设 计 设计题目：设计题目： 六人控制投票机系统六人控制投票机系统 系系 别别 自控系自控系 班级班级 自动化自动化 091091 学生姓名学生姓名 周华勇周华勇 学号学号 20093341222009334122 指导教师指导教师 贾晓梅、任海燕贾晓梅、任海燕 职称职称 副教授副教授 、副教授、副教授 起止日期：起止日期： 20112011 年年 1212 月月 5 5 日起日起至至 20112011 年年 1212 月月 1616 日止日止 精品文档 。 II欢迎下载II欢迎下载 沈沈 阳阳 工工 程程 学学 院院 课程设计任务书 课程设计（论文）题目：课程设计（论文）题目： 六人投票控制机系统六人投票控制机系统 系系 别别 自控系自控系 班级班级 自动化自动化 091091 学生姓名学生姓名 周华勇周华勇 学号学号 20093341222009334122 指导教师指导教师 贾晓梅、任海燕贾晓梅、任海燕 职称职称 副教授、副教授副教授、副教授 课程设计（论文）进行地点：课程设计（论文）进行地点： 实训实训 F F 座座 任务下达时间：任务下达时间： 20112011 年年 1212 月月 5 5 日日 起止日期：起止日期： 20112011 年年 1212 月月 5 5 日起日起至至 20112011 年年 1212 月月 1616 日止日止 教研室主任教研室主任 年年 月月 日批准日批准 精品文档 。 III欢迎下载III欢迎下载 1.设计的原始资料及依据： 依据交通灯控制工程的控制要求，用西门子 S7200 可编程控制完成该系 统的设备配置，硬件设计，软件编程，原始资料为可编程控制器原理及应用教 科书：实验室 S7200 可编程控制器及参考文献。 2.设计的目的和意义 可编程控制器是当今工控领域不可缺少的控制装置，广泛应用在各行各业 目前，工业自动控制系统大多数是由 PLC 来实现的，我们用先进的 PLC 来实现 这个题目的设计具有一定的科研意义，它也可以为工业应用提供一定的参考， 可以使学生了解 PLC 自动控制系统设计的全过程，可以掌握 FCS 的基本知识， 可以激发学生的科研兴趣。 3.课程设计要求 要求学生写出课程设计说明书，绘制出 PLC 硬件图、PLC 梯形图、网络布线 图：并将课程设计说明书，绘制出 P 周 1.5：设计 PLC 梯形图； 周 2.1：编写课程设计说明书； 周 2.2：编辑课程设计说明书； 周 2.3：打印课程设计成品； 周 2.4：整理报告准备答辩； 周 2.5：答辩； 6.主要参考资料（文献）： 1、林文孚 单元机组自动控制技术 中国电力出版社 2005 2、能源部西安热工研究院 热工技术手册 1992 3、张淑玉 电厂热力过程自动化 水利电力出版社 4、施仁 自动化仪表与过程控制 电子工业出版社 5、文群英等 热工自动控制系统 中国电力出版社 2006.8 6、张丽香等 模拟量控制系统 中国电力出版社 2006.4 精品文档 。 V欢迎下载V欢迎下载 沈沈 阳阳 工工 程程 学学 院院 PLCPLC原理及应用原理及应用 课程设计成绩评定表课程设计成绩评定表 系（部）：系（部）： 自控系自控系 班级：班级： 自动化自动化091091 学生姓名：学生姓名： 周华勇周华勇 指指 导导 教教 师师 评评 审审 意意 见见 评价 内容 具 体 要 求权重评 分 加权 分 调研 论证 能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和 日程安排。 0.15 54 43 32 2 工作 能力 态度 工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能 够独立完成设计工作， 0.25 54 43 32 2 工作 量 按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度 适宜。 0.25 54 43 32 2 说明 书的 质量 说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字 通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表 完备，书写工整规范。 0.55 54 43 32 2 指导教师评审成绩指导教师评审成绩 （加权分合计乘以（加权分合计乘以 1212） 分分加权分合计加权分合计 指指 导导 教教 师师 签签 名：名： 年年 月月 日日 评评 阅阅 教教 师师 评评 审审 意意 见见 评价 内容 具 体 要 求权重评 分 加权 分 查阅 文献 查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力 0.25 54 43 32 2 工作 量 工作量饱满，难度适中。 0.55 54 43 32 2 说明 书的 质量 说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字 通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表 完备，书写工整规范。 0.35 54 43 32 2 评阅教师评审成绩评阅教师评审成绩 （加权分合计乘以（加权分合计乘以 8 8） 分分加权分合计加权分合计 评评 阅阅 教教 师师 签签 名：名： 年年 月月 日日 精品文档 。 VI欢迎下载VI欢迎下载 课课 程程 设设 计计 总总 评评 成成 绩绩分分 中文摘要中文摘要 近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入。同时带动传统 控制检测日新月异更新。在实施检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机 往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体 硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件组合，加以完善。 PLC的问世为我们的生活和生产作出了不可磨灭的贡献，从生产方面来说，在 各大电厂及生产制造车间到处可见PLC控制系统的踪影，它可以准确持续完成生 产过程自动化的综合自动化控制，提高了生产效率，降低了产品的成 本从生活方面来说，PLC控制系统和我们的衣食住行息息相关，它出现 在我们生活中的每一个角落，时刻为我们的生活服务着，比如自动投币售货机、 全自动化洗衣机、人机协控投票机 精品文档 。 1欢迎下载 目录目录 1 1 引言引言.3 3 1.11.1 设计目的设计目的.3 3 1.21.2 设计内容设计内容.3 3 1.31.3 要实现的目标：要实现的目标：.3 3 2 2 系统总体方案设计系统总体方案设计.3 3 2.12.1 系统硬件配置及组成原理论述系统硬件配置及组成原理论述.3 3 2.22.2 系统变量定义及分配表系统变量定义及分配表.4 4 2.32.3 系统电气接线图设计系统电气接线图设计.5 5 2.42.4 系统可靠性设计系统可靠性设计.5 5 3 3 控制系统设计控制系统设计.6 6 3.13.1 控制功能及控制原理论述控制功能及控制原理论述.6 6 3.23.2 控制程序流程图思路论述控制程序流程图思路论述.6 6 3.33.3 程序控制时序图设计程序控制时序图设计.8 8 3.43.4 创新设计内容创新设计内容.1212 4 4 上微机监测系统设计（组态王）上微机监测系统设计（组态王）.1212 4.1PLC4.1PLC 与上位机软件通讯组态与上位机软件通讯组态.1212 4.24.2 变量组态论述变量组态论述.1414 4.34.3 工艺图形组态论述工艺图形组态论述.1717 5 5 系统调试及结果分析系统调试及结果分析.1919 5.15.1 系统调试及解决问题系统调试及解决问题.1919 5.25.2 结果分析结果分析.1919 6 6 结束语结束语.1919 7 7 参考文献参考文献.1919 精品文档 。 2欢迎下载 选题意义选题意义 近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入。它在各行各业 的自动化生产过程中扮演者重要的角色，对于一名自动化专业的学生而言，PLC 不仅是我们的主打专业，它还是自动控制的基础和起点。在经过了一年的学习 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，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 关键词：可编程控制器关键词：可编程控制器 六人控制投票机六人控制投票机 梯形图梯形图 精品文档 。 3欢迎下载 1 1 引言引言 1 1 设计目的设计目的： 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 2、设计内容、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 3、要实现的目标、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：表示不通过（即赞成人数50%)； 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 2 2 系统总体方案设计系统总体方案设计 2.12.1 系统硬件配置及组成原理论述系统硬件配置及组成原理论述 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。 精品文档 。 4欢迎下载 六人投票机结构示意图六人投票机结构示意图 2.22.2 系统变量定义及分配表系统变量定义及分配表 输入变量程序符号表输入变量程序符号表 序号序号符符 号号地地 址址注注 解解 1 1 启动 I1.2 按下后系统启动 2 2 停止 I1.3 按下后系统停止 3 3 复位 I1.4 按下后系统复位，可进行再次 投票 4 4 按钮 K1 I0.0 1 号投票台 5 5 按钮 K2 I0.1 2 号投票台 6 6 按钮 K3 I0.2 3 号投票台 7 7 按钮 K4 I0.3 4 号投票台 8 8 按钮 K5 I0.4 5 号投票台 9 9 按钮 K6 I0.5 6 号投票台 精品文档 。 5欢迎下载 输出变量程序符号表输出变量程序符号表 2.32.3 系统电气接线图设计系统电气接线图设计 2.42.4 系统可靠性设计系统可靠性设计 运用 TON 定时器完成系统投票 5S 计时。 运用子程序指令来实现投票，并且运用累加器对票数进行计数，再运用比较指令来对票数 进行计数并判断通过与否。 序号序号符符 号号地地 址址注注 解解 1 1 灯 L1 Q1.1 按下 K1 后，1 号投票灯亮 2 2 灯 L2 Q1.2 按下 K2 后，2 号投票灯亮 3 3 灯 L3 Q1.3 按下 K3 后，3 号投票灯亮 4 4 灯 L4 Q1.4 按下 K4 后，4 号投票灯亮 5 5 灯 L5 Q1.5 按下 K5 后，5 号投票灯亮 6 6 灯 L6 Q1.6 按下 K6 后，6 号投票灯亮 7 7 不用过 Y0 Q0.0 当票数通过率低于 50%，Y0 灯 亮 8 8 同票 Y1 Q0.1 当票数通过率为 50%,Y1 灯亮 9 9 涌过 Y2 Q0.2 当票数通过率高于 50%，Y2 灯 亮 精品文档 。 6欢迎下载 3 3 控制系统设计控制系统设计 3.13.1 控制功能及控制原理论述控制功能及控制原理论述 通过 S7-200PLC 的指令系统，由输入控制按钮，实现相应的指示灯操作。并从投票的数量自 动判断出该次投票是通过、不通过亦或同票。 3.23.2 控制程序流程图思路论述控制程序流程图思路论述 六人投票机主程序流程图六人投票机主程序流程图 精品文档 。 7欢迎下载 票数判断子程序票数判断子程序 精品文档 。 8欢迎下载 3.33.3 程序控制时序图设计程序控制时序图设计 投票机主程序时序图投票机主程序时序图 精品文档 。 9欢迎下载 精品文档 。 10欢迎下载 精品文档 。 11欢迎下载 投票机子程序时序图投票机子程序时序图 精品文档 。 12欢迎下载 票数判断子程序票数判断子程序 3.43.4 创新设计内容创新设计内容 在课程设计验收中，老师提出要求六人在 5S 内完成投票时间是否有些紧张，能否将时间 延长。我通过对 T37 定时器进行修改，将原来的 50 x100ms 改为 100 x100ms，使投票时间延长 至 10S。 4 4 上微机监测系统设计（组态王）上微机监测系统设计（组态王） 4.1PLC4.1PLC 与上位机软件通讯组态与上位机软件通讯组态 采用组态王（Kingview）6.53 监控软件平台，设计六人投票控制机的上位监测系统。 进入工程开发环境 新建六人投票控制机工程 精品文档 。 13欢迎下载 进入“组态王工程管理器” 进入组态工程阅读器 定义 I/O 设备 选择 S7-200 系列的 PPI 通讯 精品文档 。 14欢迎下载 双击设备中的“COM1” ，对波特率、数据位等通讯参数进行设定。 定义数据库变量 将变量类型设定为“I/O 离散” ，数据类型设定为“Bit” 4.24.2 变量组态论述变量组态论述 在“数据词典”中进行变量定义。因为 S7-200PLC 的数字量输入点的“寄存器”不能直接 用“IX.X”来定义，要用中间变量“MX.X”来定义。在源程序由于存在一些类似于 M0.0 的变 量可能和组态王中的中间变量定义冲突，为此，我在源程序中给每个数字量输入点并接了一 个中间继电器，绕过那些容易冲突的变量。数字量输出点可直接用“QX.X”定义。 “投票”按钮数据库变量定义 数据“记录员全区”设置 精品文档 。 15欢迎下载 定义好的六人投票控制机数据库变量 精品文档 。 16欢迎下载 4.34.3 工艺图形组态论述工艺图形组态论述 进入开发系统画面进行画面开发 4.44.4 实现的监控效果论述实现的监控效果论述 运行组态王上位监测系统 通电点击“启动”按钮后，启动指示