点阵数字显示控制系统

1、“机电传动控制”课程设计任务书第十一组1设计题目：点阵数字显示控制系统2设计内容：1）用六个指示灯，排成三行两列，按从左到右，从上到下的顺序排列；2）合理控制这六个指示灯，使其可以分别显示数字0-9；每个数字显示的时间5秒；3）循环10次灭，声光报警5秒；4）可以实现手动、单步、单周期和连续四种操作方式。3设计要求：1）画出端子分配图2）设计并调试PLC控制梯形图3）设计说明书4进度安排：1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 1天2）PLC梯形图设计与调试 3天3）说明书撰写 0.5天4）答辩 0.5天 指导教师： 专业负责人： 主管院长： 年 月 日目录前言21 课程设计的任务和要求31

2、.1 课程设计的任务31.2 课程设计的基本要求：31.3 任务分析32 总体设计42.1 PLC选型42.2 PLC端子接线52.3 PLC外部接线图73 PLC程序设计73.1 设计思想73.2 PLC控制原理图及其设计说明94 程序调试说明175 参考文献18总结18前言本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC控制电路的设计方法以及继电器接触器控制电路的PLC改造方法。掌握机电传动控制系统中继电器接触器控制和PLC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。掌握常用电器元件的选择方法。具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。感谢老师和研究生给我了宝贵的意见和建议，我才会顺利的

3、变成和调试成功，限于本人能力有限，希望老师多多提出宝贵的意见。 1课程设计的任务和要求1.1课程设计的任务设计题目：点阵数字显示控制系统主要任务是设计一个能控制小灯的系统，让其亮或灭代表数字，在工程上则能控制机械的起或停，并能按照人的意愿去工作。1.2课程设计的基本要求：（1）.用六个指示灯，排成三行两列，按从左到右，从上到下的顺序排列；（2）.合理控制这六个指示灯，使其可以分别显示数字0-9；每个数字显示的时间为5秒；（3）.循环10次灭，声光报警5秒；（4）.可以实现手动、单步、单周期和连续四种操作方式。、1.3任务分析本课题主要是控制指示灯来显示尽可能多的数字，在给定的三行两列的指示灯，

4、能显示最多的数字有0，1，4，6，7，9。并能实现手动，单周期，连续及单步等目的。由输出线圈控制指示灯，程序的基本流程图如图1。 图1 程序流程图2总体设计2.1 PLC选型（1）输入点数启动和停止按钮各需要一个输入，单步，单周期，手动，连续各需要一个输入，手动分别控制各数字又需要六个输入，一共12个输入端子。（2）输出点数 六个灯分别对应相应的六个输出，还有声光报警两个输出，一共8个输出。（3）供电电源的选择PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压

5、电源供电。 如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。（4）控制功能的选择 该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。 （5）PLC的选型：根据输入输出的端子分配可选择CPU222DC/DC/DC型PLC。24V DC电源24V DC输入24V DC输出2.2PLC端子接线PLC 的I/O端子分配图如图2. 图2 I/O端子分配图2.3 PLC外部接线图图3 PLC外部接线图3PLC程序设计3.1设

6、计思想（1）按照灯的三行两列的排列顺序，灯的亮代表有笔画，所有亮的灯加在一起就能代表一定的数字，并能设计进行循环，单步，连续等目的。（2）本流程用单步的按钮控制单步的存储器，连续的按钮控制连续的存储器，单周期控制单周期的存储器，并把相应的存储器的常开或是常闭触点串联或是并联到相应步骤中，得到相应的结果，具体设计见后面的程序设计梯形图及其顺序功能图。 （3）六个指示灯分别由六个输出线圈控制，输入的线圈分别控制手动，单周期，连续，单步，启动按钮和停止按钮。设计操作方法 （1）按下启动按钮和连续按钮，连续条件满足，非单步条件满足，则执行第一步，灯亮显示数字0，经过定时器定时，定时时间到则程序转到下一

7、步，再亮灯输出数字1，如此循环往复十次后声光报警5s。 （2） 按下启动按钮和单周期按钮，单周期条件满足，非单步条件也满足，则执行第一步，灯亮显示数字0，经过定时器定时，定时时间到则程序转到下一步，再亮灯输出数字1，输出到数字9便停止输入。 （3）按下启动按钮和单步按钮，则单步条件只有在按启动按钮的上升沿的一瞬间才得电接通，显示数字0，然后定时器时间到，再按启动按钮则进行下一步，这种单步的实现是在每个条件加一个非单步的常开触点，在非单步的情况下一直闭合，只有在按单步的按钮后，才只能接受启动按钮的脉冲，从而实现单步的目的。 （4）按下相应的按钮和启动按钮，则只能输出单独的命令，即输出数字0或者其

8、他的数字，只有再按其他的按钮才输出其他数字，这种操作步骤目的是为了检测程序的正确与否时才用。3.2 PLC控制原理图及其设计说明图3顺序功能图3.3 PLC梯形图图4 PLC梯形图公用程序图图5 公用程序图主程序结构图6 主程序结构手动程序梯形图图7 手动程序图4 程序调试说明4.1本程序遇到的问题，在调试过程中，会遇到，进行到第三步的时候又回到了第一步而不走第四步。 因为第一次设计的时候，初始步M0.0一直得电。造成常闭触点由闭合到断开又到闭合，导致又回到了初始步，没有进行循环，还有启动按钮需按下再扳回来，否则也会造成一直得电，导致程序不能正常运行。改进方法：将初始步M0.0串接个T38的常

9、闭触点，定时器时间到自动断开，问题解决。4.2 本程序遇到的第二个问题也是程序不能正常进行。 因为最开始没用起保停电路，用定时器的条件来执行下一步，导致不能进行循环。改进方法： 使用起保停电路，保证程序的正常运行。最终经过多次改进终于符合要求。4.3. 电器元件选择如表1序号代号名称型号备注1U1PLCCPU222DC/DC/DC2SB开关3sb32 05-0AA513L信号灯3SB32 04-6A20所选用的型号均查表或上网所查所5参考文献陈白宁.段智敏.刘文波.机电传动控制.第一版.东北大学出版社.2008年9月第一版。陈白宁.段智敏机电传动控制课程设计指导书，沈阳理工大学机械工程学院，2008年9月。总 结 本次课程设计在老师的指导与耐心的讲解下，