本科毕业设计--基于plc的电子钟控制系统定稿.doc

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1、中图分类号：密级：UDC：编号：毕业设计设计题目名称：基于PLC的电子钟控制系统学生姓名：尹春亚专业名称：机电一体化班级：机电10-1学制：三学号：1050243330学历层次：专科指导教师：王冬梅评阅人：论文（设计）提交日期：2013年6月10日论文（设计）答辩日期：2013年6月19日江苏建筑职业技术学院二○一三年六月十日摘要时间是人类生活必不可少的重要元素，如果没有时间的概念，社会将不会有所发展和进步。从古代的水漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要，同时也代表着科技的进步。到了近、现代，由

2、于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，电子钟的性能也得到了极大的改善，具有走时准确性能稳定、携带方便等优点。因此，它广泛应用于计时、自动报时及自动控制等各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来种定时电气的自动启用等。因此，研究电子钟及扩大其应用范围，有着非常现实的意义。本系统由七段LED数码管来显示可编程控制器（PLC）所输出的信号。由于本系统采用的处理器是西门子CPU224,输出端的数量少于需求的数量，因

3、此需要外接一个扩展模块--西门子EM222。所以，总体设计方案由主体模块和扩展模块两大部分组成。其中主体模块完成电子钟的显示时位功能,扩展模块完成电子钟的显示分位功能。关键词：可编程控制器（PLC），LED数码管，西门子CPU224，西门子EM222。目录目录1第1章可编程控制器（PLC）的基础知识11.1PLC的产生、定义及分类11.1.1PLC的产生11.1.2PLC的定义21.1.3PLC的分类31.2PLC的构成与性能指标61.2.1PLC的硬件结构61.2.2PLC的性能指标101.3PLC的工作原理121.3.1PLC内外

4、部电路121.3.2PLC的控制系统141.3.3PLC的工作过程161.3.4用户程序循环扫描17第2章基于PLC的电子钟控制系统的硬件分析192.1S7-200PLC的概述192.1.1S7-200的系统基本构成192.1.2S7-200PLC的结构202.1.3S7-200PLC的工作方式及扫描周期212.1.4S7-200PLC的编程语言222.1.5S7-200PLC的程序结构262.2CPU224的技术参数282.2.1CPU224的相关参数282.2.2CPU224的接线282.3LED数码管的技术参数302.3.1数码

5、管的分类302.3.2LED数码管的结构302.4西门子EM222的技术参数312.5基于PLC电子钟控制系统的I/O分配与硬件接线图372.5.1电子钟控制系统的I/O分配372.5.2电子钟控制系统的硬件接线图38第3章数字电子钟梯形图程序41第4章总结53参考文献54致谢550江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书第1章可编程控制器（PLC）的基础知识可编程序控制器（ProgrammableLogicControlle,简称PLC），它是以微处理器为核心的通用工业控制装置，是在继电器—接触器控制基础上发展起来的。随着现代社会生产的发

6、展和技术进步，现代工业生产自动化水平的日益提高及微电子技术的迅猛发展，当今的PLC已将3C（Computer、Control、Communication）技术，即微型计算机技术、控制技术及通信技术融为一体，在控制系统中又能起到“3电”控制作用，即电控、电仪、电信这三个不同作用的一种可靠性控制器，是当代工业生产自动化的重要支柱。1.1PLC的产生、定义及分类1.1.1PLC的产生PLC产生以前，以各种继电器为主要元件的电气控制线路承担着生产过程自动控制的艰巨任务。这些器件组成的控制系统需要大量的导线，大量的控制柜，占据大量的空间。当这些

7、继电器运行时又产生大量的噪声，消耗大量的电能。为保证控制系统正常运行，需要安排大量的电气技术人员进行维护，有时某个继电器的损坏，甚至某继电器的触点接触不良都会影响整个系统的正常运行。检查和排除故障又是非常困难的，现场电气技术人员的技术水平也直接影响设备恢复运行的速度。尤其是在生产工艺发生变化时，可能需要增加很多继电器或继电气控制柜，重新接线或改线的工作量极大，甚至可能需要重新设计控制系统。面对这种局面，人们迫切需要一种新的工业控制装置来取代传统的继电气控制系统，使电气控制系统工作更可靠、更容易维修、更能适应经常变化的生产工艺的要求。2

8、0世纪60年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈。各生产厂家的汽车型号不断更新，它必然要求生产线的控制亦随之改变，以及对整个控制系统重新配置。为此要寻求一种比继电器更可靠、响应速度更快、功能更强大的通用工业控制器。GM公司提