电子计算器PLC

1、目录第 1 章 引言 1第 2 章 控制要求及设计要求 22.1 控制要求 22.2 设计要求 2第 3 章 硬件结构图和系统梯形图 33.1 PLC 选定33.2 数字键盘连接 33.3 输出 I/O 点数 33.4梯形图 4第 4 章.程序设计和运行 74.1 程序设计 74.2程序运行 8第 5 章 结束语 9第 6章 参考文献 10第1章引言PLC英文全称为Programmable Logical Controller即：可编程逻辑控控制 器，顾名思义；它本来的含义是具有柔性的（可编程）主要来完成逻辑控制（针 对数字量）工业控制器，它代替了传统的靠硬触点来做的控制系统就象当初的 计算机

2、已经演变为电脑一样，现在的 PLC也由早期单纯地实现逻辑控制演变为 一个可进行数模、模数转换，可进行定位控制，等一个功能强大的工业控制器， 可以说它在现代社会各种需要自动控制的场合发挥了巨大的作用。可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统， 专为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 各种机械或生产过程。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。例如三菱公司生产的F

3、系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些 使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从 PLC的机外电路来说， 使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关 接点已减少到数百甚至数千分之一， 故障也就大大降低。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。 在应用软件中，应用者还可 以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了第 2 章 控制要求及设计要求2.1 控制要求1由按键输入的数值显示在 7段数码管上，但只限 4 位数。2按加、减、乘、除键时

4、，第一次输入的值被存放在缓冲区中，当做被加、 减、乘、除数，且加、减、乘、除相对的运算指示灯会亮。3接着输入一个数，之后若是按下“ = ”键，则此加、减、乘、除数被存放于另一个缓冲区中，与刚才输入的数做运算，且相对应的运算指示灯熄灭。4将运算结果显示在 7 段数码管上。2.2 设计要求学生根据控制要求， 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，进行电子计算器运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新 设计，提高理论知识工程应用能力、 系统调试能力、 分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；2. 系统有启动、停止功能；3

5、. 运用功能指令进行 PLC 控制程序设计， 并有主程序、 子程序和中断程序；4. 程序结构与控制功能自行创新设计；5. 进行系统调试，实现电子计算器的控制要求。第 3 章 硬件结构图和系统梯形图3.1 PLC 选定由于电子计算器的输入 / 输出接点少，要求电气控制部分体积小，成本低， 并能够用计算机对 PLC 进行监控和管理，故选用日本 OMRON （立石）公司生 产的多功能小型 C20P 主机。该机输入点为 12，输出点为 8。内部主要有： 136 个辅助继电器、 16个特殊功能继电器、 160个保持继电器、 8 个暂存继电器、 48个定时/计数器、 64个 16位数据存贮器。3.2数字键

6、盘连接数字键盘的链接如图3-1所示:单扳电源AC工+X89一45610123图3-1电子计算器外部连线图3.3输出I/O点数根据图1接线图所示的模块图，可确定电气控制系统的I/O点分配，如表3-1所示。输入设备输入点号输出设备输出点号按键0-900001-000097段数码管01001-01007加号000010加法指示灯01010减号00011减法指示灯01011乘号00012乘法指示灯01012除号00013除法指示灯01013等号00014复位00015表3-1 I/O点分配3.4梯形图根据设计任务及连线图和I/O点分配可以编入下面梯形图如图 3-2所示，该梯形图涉及到MOV、TIM、S

7、ET等指令。31【吐MStLD 0 CIQzgi n吕:a. osHI卜1 11 DOJ 1-H1 1-1 L2 OU 03TOL1J21.D51 111-P11-10.00：C201 0TOOL2C0 03T I1 F2QL QZ3X_04ZOO. 332E1.02SOOL 041.02O3.0E203. (T50.01T FML- H000 320 M2C0 0133Q-Q5SOL D1auu J5TIMfflU?J1 DL酣曲zoi ci*aoi.00一 I1 AOiK1F-2M.Q3D.DG001.W:1-J20D 0an2OU 03ZtJl.CH300.一 I1 A201 02ZOO

8、 ：0d1 2Q1.0L200 QGTOJOI第 4 章 .程序设计和运行4.1 程序设计由梯形图（图 2）可以写出该设计的程序0LDM80001OUTM80393MOVK6D8038REFX010K813HKYX010Y01422REFY010K827SEGLD200Y00034LDM435SETY01036MOVPD200D30041RSTD20044LDM345ANDY01046MOVPD200D31051ADDD300D31058DMOVPD320D20067RSTY010M068 LD69SETY01170MOVPD200D30075RSTD20078LDM379ANDY01180M

9、OVPD200D31085SUBD300D31092MOVPD320D20097RSTY01198LDM599SETY012100MOVPD200D300105RSTD200108LDM3109ANDY012110MOVPM200D310115MULD300D310122DMOVPD320D200131RSTY012132LDM1133SETY013134MOVPD200D300139RSTD200142LDM3143ANDY013144MOVPD200D310149DIVD300D310156MOVPD320D200161RSTY013162LDM2163ZRSTPD200D400168RS

10、TY010169RSTY011170RSTY012171RSTY013172END4.2 程序运行由按键输入的数字会出现在 7段数码管上，只限 4位数，该计算器最大缺陷 就是不能显示负值。当按加、减、乘、除号时，对应的小灯会亮起，继续输入数 字出现在 7 段数码管上，同样只限 4位数，按等于号时， 7 段数码管会将缓存中 的计算结果显示出来，如果结果为负值只能显示数字部分不会显示符号部分第 5 章 结束语本设计仅为简单计算器， 功能方面只能进行 4 位数以内的简单的加减乘除基 本运算，并且只能显示数字部分， 无法显示符号部分， 是这个设计的最大缺陷和 遗憾，包括除以 0 的运算也无法实现。硬件方面连线部分比较复杂， 容易出现接 线错误和调试失败， 也会出现数码管输出错误。 总的来说， 这个设计就是一个简 单的 PLC 设计成果，无法达到真正计算器的功能，但是仍然可以体现 PLC 的强 大功能和逻辑性。第 6 章 参考文献1 张凤珊电气控制及可编程序控制器.2版M 北京：中国轻工业出版社,