课程设计（论文）-基于plc的倒计时显示控制器设计

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1、基于PLC的倒计时显示控制器设计绪言倒计时系统的任务就是对某一设定日期进行倒数，在显示屏显示距设定日期的时间，广泛应用于重大的节目或活动，以增强人们的关切程度和紧迫感，如2008年北京奥运会，2010年上海世博会等。一般情况下，倒计时系统具有倒计时和时钟功能，用途单一，使用周期短，一旦倒计时任务完成，系统也完成了历史任务。但是因为程序设计简易，可操作性强，因而倒计时系统以及硬件可以被反复使用。到目前为止，用PLC进行倒计时系统的设计比较少，多为使用单片机或是EDA行进设计，因此PLC在倒计时系统的设计上较为欠缺。本次课题使用PLC对百天倒计时系统进行系统的研究与设计，将在某些领域弥补PLC的

2、研究缺陷。以2008年北京奥运会百天倒计时为例。该倒计时器可以动态显示天、小时、分、秒，开机后显示初始状态（全零态），然后按当天距开幕的实际天数进行设置。设置好后按下启动按钮，百天倒计时就开始；若按下停止按钮将停止计时，显示当前状态。天、小时、分、秒各状态可随时调整和设置，各状态显示采用动态循环扫描方式。第一章硬件系统介绍1.1可编程序控制器的概述可编程序控制器（ProgrammableLogicController,，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

3、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高可靠性控制器，是当代工业生产自动化的重要支柱。一般讲，PLC分为箱体式和模块式两种，但它们的组成是相同的。箱体式PLC中有CPU板、IO板、显示面板、内存块、电源等，所有的电路都装入一个模块内，构成一个整体。可以按CPU性能分成若干型号，并按IO点数又有若干规格。模块式PLC有CPU模块、IO模块、内存、电源模块、底板或机架，模块拼装起来后就成了一个整齐的长方体结构

4、。无论哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其IO能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC的基本结构框图如图1所示。图1PLC的基本结构框图1.1.1PLC的特点现代工业生产过程是多种多样的，它们对控制的要求也各不相同，为了能够在各种工业环境中使用PLC，所以生产厂家的PLC都有许多共同点。1）编程方法简单易学2）功能强、性能价格比高3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强4）可靠性高，抗干扰能力强5）系统的设计、安装、调试工作量少6）维修工作量小，维修方便7）体积小，能耗低1.1.2PLC的主要功能PLC是采用微电子技术来完成各种控制功能的自动化设备，可以在现场的输入信号作用下，按

5、照预先输入的程序，控制现场的执行机构按照一定规律进行动作。其主要功能如下：1）顺序逻辑控制2）运动控制3）定时控制4）计数控制5）步进控制6）数据处理7）模/数和数/模转换8）通信及联网1.1.3PLC的性能指标性能指标是用户评价和选购机型的依据。当用户在进行PLC的选型时，可以从以下几个方面考虑。1）CPU技术指标2）I/O模板技术指标3）编程器及编程软件4）通信功能1.2S7-200PLC的概述S7-200PLC是德国西门子公司生产的一种小型PLC，但其许多功能已经达到大、中型PLC的水平，而价格却与小型机一样，因此，它一经推广，即受到了广泛关注。特别是S7-200CPU22X系列PLC

6、，由于它具有多种功能模块和人机界面（HIMI）可供选择，所以系统的集成非常方便，还可以很容易地组成PLC网络，同时它具有功能齐全的编程和工业控制组态软件，使得在完成控制系统的设计时更加简单，几乎可以完成任何功能的控制任务。S7-200CPU将微处理器、集成电源、输入电路和输出电路集成在一个紧凑的外壳中，从而形成了一个功能强大的MicroPLC。参见图2。图2S7-200CPU外型本次设计是实现较为简单倒计时控制，对所需硬件的要求并不高，为了尽量满足倒计时的精确性，故选用扫描时间短，即执行一条布尔指令时间较短的西门子小型PLCS7-200，根据端口的需要选择226型号的CPU。对于设计的仿真调

7、试也做了相应的简化，使用面包板和7段数码管组成一个仿真电路，结合程序的需要，选择8个共阴极的7段数码管分别作为时间状态位的显示。第二章S7-200编程软件介绍2.1STEP7-Micro/WIN编程软件STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的应用软件，由西门子公司专为S7-200系列PLC设计开发，它功能强大，主要为用户开发控制程序使用，同时也可实时监控用户程序的执行状态。现在加上全中