基于欧姆龙系列PLC的公交车报站系统课程设计报告

1、宁德师范学院电气控制及其可编程序控制器课程设计报告实习项目：基于欧姆龙系列PLC的公交车报站系统系 别：物理与电气工程系 专 业：电气工程及其自动化 学 号： 姓 名：颜良堂 指导老师： 日 期：2014/6/22 电气控制及可编程序控制器课程设计 任务书主要内容：首先对宁德16路公交车路线进行全面考察，记录各站点名称及站点数目。对公交车报站系统及可编程控制器（PLC）作了比较全面的总结和介绍。接着根据公交车报站系统的控制要求，设计模拟控制模板，确定PLC所需的输入/输出口的数量，确定PLC的型号，选定主机机型，并进行扩展。然后设计PLC的外部接线图、流程图等，编写控制程序，最后对编写的公交车

2、报站控制程序进行仿真和调试。基本要求：调研，了解公交车报站系统的基本原理。充分了解公交车报站系统的设计方法。提出公交车报站系统的设计方案。根据设计方案，完成公交车报站系统的硬件设计及软件编写。要求具有语音模块，温度检测模块，LED显示模块和键盘模块。主要参考资料：1 齐占庆. 电气控制技术M.北京：机械工业出版社，20062 王永华.现代电气及其可编程控制技术M.北京：北京航空航天大学出版社，2002 3 廖常初.可编程序控制器应用技术M.重庆：重庆大学出版社，20074 电子电路百科全书编辑组. 电子电路百科全书M.北京：科学出版社.19885 张凤珊.电气控制及可编程序控制器M.北京：中国

3、轻工业出版社，20036 7 HYPERLINK :/ cqvip /Main/Search.aspx?w=%e9%83%9d%e4%b9%85%e6%b8%85 郝久清， HYPERLINK :/ cqvip /Main/Search.aspx?w=%e8%82%96%e7%ab%8b 肖立. PLC控制系统的可靠性设计.J. HYPERLINK :/ cqvip /qk/92904X/200511/ 自动化仪表.2005，118 9 段苏振.提高PLC控制系统可靠性的设计因素.J.电气传动.2003，510 刘建清.从零开始学电气控制与PLC.M.北京:技术国防工业出版社，2006目 录T

4、OC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc7773 1 任务与要求 PAGEREF _Toc7773 1 HYPERLINK l _Toc13676 2 课程设计步骤 PAGEREF _Toc13676 1 HYPERLINK l _Toc21082 3 系统硬件设计 PAGEREF _Toc21082 2 HYPERLINK l _Toc10994 3.1 系统硬件介绍 PAGEREF _Toc10994 2 HYPERLINK l _Toc20976 3.2 系统输入输出点分配 PAGEREF _Toc20976 2 HYPERLINK l _Toc19923 4 系统软件

5、设计 PAGEREF _Toc19923 3 HYPERLINK l _Toc15882 5 系统调试 PAGEREF _Toc15882 3 HYPERLINK l _Toc24182 5.1 调试环境介绍 PAGEREF _Toc24182 3 HYPERLINK l _Toc5101 5.2 调试步骤 PAGEREF _Toc5101 4 HYPERLINK l _Toc12680 5.3 绘制梯形图 PAGEREF _Toc12680 4 HYPERLINK l _Toc22568 5.4 程序编译及传送 PAGEREF _Toc22568 4 HYPERLINK l _Toc3113

6、9 6 程序功能分析 PAGEREF _Toc31139 4 HYPERLINK l _Toc23051 6.1 公交报站程序 PAGEREF _Toc23051 4 HYPERLINK l _Toc7028 6.2 下一站报站程序 PAGEREF _Toc7028 5 HYPERLINK l _Toc23498 7 总结与心得 PAGEREF _Toc23498 5 HYPERLINK l _Toc18378 参考文献 PAGEREF _Toc18378 6 HYPERLINK l _Toc3249 附 录 PAGEREF _Toc3249 7 HYPERLINK l _Toc13176 附

7、录1 公交报站设计梯形图 PAGEREF _Toc13176 7 HYPERLINK l _Toc28190 附录2 公交报站设计程序 PAGEREF _Toc28190 111 任务与要求任务：首先对宁德16路公交车路线进行全面考察，记录各站点名称及站点数目。对公交车报站系统及可编程控制器（PLC）作了比较全面的总结和介绍。接着根据公交车报站系统的控制要求，设计模拟控制模板，确定PLC所需的输入/输出口的数量，确定PLC的型号，选定主机机型，并进行扩展。然后设计PLC的外部接线图、流程图等，编写控制程序，最后对编写的公交车报站控制程序进行仿真和调试。要求：调研，了解公交车报站系统的基本原理。

8、充分了解公交车报站系统的设计方法。提出公交车报站系统的设计方案。根据设计方案，完成公交车报站系统的硬件设计及软件编写。要求具有语音模块，温度检测模块，LED显示模块和键盘模块。2 课程设计步骤（1）对控制系统任务和要求作深入的调查研究，明确控制任务。（2）选择和确定用户I/O设备根据传统控制线路，确定出PLC改造所需的各种输入/输出设备，即各种按钮、开关、继电器和接触器等。（3）确定系统整体设计方案，选择PLC型号确定系统整体设计方案十分重要，要在全面了解控制要求的基础上确定电气控制方案。根据所选用的电器或元件的类型和数量，计算所需PLC的输入/输出点数，选择合适的点数。由于本设计中只涉及到开

9、关量，因此在选择PLC型号时，只需考虑I/O点数，并有一定的余量（10%15%）选择小型PLC。（4）控制系统的硬件设计 主电路的设计； 确定出输入、输出信号，画出PLC的I/O接线图；（5）控制系统的软件设计 首先分别设计出一个站点的控制软件梯形图； 整体控制软件梯形图设计；（6）联机调试（7）撰写设计说明书3 系统硬件设计3.1 系统硬件介绍国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程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贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字量、模拟量的输入和输出，控制各种

10、类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。3.2 系统输入输出点分配系统I/O如表1所示。表1 I/O分配表输入输出1蚶岐村蚶岐村2福洋石材市场下一站福洋石材市场3福洋村福洋石材市场4华建新村下一站福洋村5后岗开发区福洋村6福总二附院下一站华建新村7古溪路口华建新村8东方医院

11、下一站后岗开发区9财经学校后岗开发区10交警直属大队下一站福总二附院11市农行福总二附院12市建行下一站古溪路口13顺丰商贸城古溪路口14顺丰商贸城下一站东方医院15东方国际大饭店东方医院16市疾控中心下一站财经学校17汽车北站终点站财经学校18输出下一站交警直属大队19下一站东方国际大饭店下一站市农行20东方国际大饭店市农行21下一站市疾控中心下一站市建行22市疾控中心市建行23下一站汽车北站终点站下一站顺丰商贸城24汽车北站终点站顺丰商贸城4 系统软件设计宁德16路公交车路线如图1所示。 图1 16路公交车路线图上行 蚶岐村 - 福洋石材市场 - 福洋村 - 华建新村 - 后岗开发区 -

12、福总二附院 - 古溪路口 - 东方医院 - 财经学校 - 交警直属大队 - 市农行 - 市建行 - 顺丰商贸城 - 东方康宁 - 东方国际大饭店 - 市疾控中心(汽车北站) - 汽车北站终点站 17站 下行 汽车北站终点站 - 汽车北站 - 市医院 - 东方国际大饭店 - 东方康宁 - 南际路口(区交通局方向) - 市建行 - 闽东技校 - 交警直属大队 - 财经学校 - 东方医院 - 古溪路口 - 福总二附院 - 后岗开发区 - 华建新村 - 福洋村 - 福洋石材市场 - 蚶岐村 18站 5 系统调试5.1 调试环境介绍我们所使用的程序调试软件为CX-Programmer。CX-Progra

13、mmer 是OMRON公司新的编程软件，适用于C、CV、CS1系列 PLC，它可完成用户程序的建立、编辑、检查、调试以及监控，同时还具有完善的维护等功能，使得程序的开发及系统的维护更为简单、快捷。5.2 调试步骤在进行PLC调试之前，得先连接PLC模块、按钮模块、显示模块等。用CX-P编程软件编制用户程序可按以下步骤进行：启动CX-P软件、建立新工程文件、绘制梯形图、编译程序、下载程序和监视程序运行等。5.3 绘制梯形图完成上述步骤后，即可开始绘制梯形图。5.4 程序编译及传送在【PLC】中选择【在线工作】，判断梯形图中是否有错误，若有错误改正后在进行在线工作。在线工作完成后，在【PLC】中选

14、择【传送】中的【到PLC】，根据提示完成后，在【PLC】中选择【操作模式】中的【运行】即可对程序进行PLC仿真。6 程序功能分析6.1 公交报站程序公交车进站报站梯形图如图2所示。图2 站点报站梯形图当公交车快要到达站点司机按下到站按钮0.06，报站指示灯10.12亮 ，语音提示乘客们下车并在LED显示屏显示到站的站点；利用计数器指令CNT计时，当计时器006计时完，报站指示灯10.13亮，语音提示下一个站点名称并用LED显示屏显示站点的名称。 6.2 下一站报站程序 公交车对下一站报站梯形图如图3所示。图3 下一站点报站梯形图当公交车到达下一个站点时司机按下到站按钮0.07，报站指示灯10.

15、14亮，提示乘客下车，经计数器计时后指示灯10.15亮，提示下一站的名称。7 总结与心得通过这次设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。通过这次设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中

16、，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。做事要学思结合。参考文献1 齐占庆. 电气控制技术M.北京：机械工业出版社，20062 王永华.现代电气及其可编程控制技术M.北京：北京航空航天大学出版社，

17、2002 3 廖常初.可编程序控制器应用技术M.重庆：重庆大学出版社，20074 电子电路百科全书编辑组. 电子电路百科全书M.北京：科学出版社.19885 张凤珊.电气控制及可编程序控制器M.北京：中国轻工业出版社，20036 7 HYPERLINK :/ cqvip /Main/Search.aspx?w=%e9%83%9d%e4%b9%85%e6%b8%85 郝久清， HYPERLINK :/ cqvip /Main/Search.aspx?w=%e8%82%96%e7%ab%8b 肖立. PLC控制系统的可靠性设计.J. HYPERLINK :/ cqvip /qk/92904X/20

18、0511/ 自动化仪表.2005，118 9 段苏振.提高PLC控制系统可靠性的设计因素.J.电气传动.2003，510 刘建清.从零开始学电气控制与PLC.M.北京:技术国防工业出版社，2006附 录附录1 公交报站设计梯形图附录2 公交报站设计程序AND P_1sCNT 000 #005LD CNT000AND P_1sCNT 001 #005LD CNT001AND P_1sCNT 002 #005LD CNT002AND P_1sCNT 003 #005LD CNT003AND P_1sCNT 004 #005LD CNT004AND P_1sCNT 005 #005LD CNT005AND P_1sCNT 006 #005L