电铃的PLC自动控制系统设计南京师范泰州学院.doc

《电气控制与可编程控制器技术》
课程设计报告

课 题：
专业方向：
姓 名：
学 号：

南京师范大学泰州学院
电力工程学院
2011年 月 日

目录
一、 系统原理图及控制要求 2
（1） 系统原理图 2
（2） 控制要求 2
二、 设计流程图 4
三、 I/O分配与接线图 5
（1） I/O分配表 5
（2） PLC接线图 5
四、程序控制说明 6
五、程序调试情况说明 6
六、程序清单 6
七、结束语 8
八、参考文献 8

设计课题 电铃的PLC自动控制系统设计
一．系统原理图及控制要求
1.系统原理图

2.控制要求

上课时间安排表
上 午
下 午
晚 上
节 次
时 间
节 次
时 间
节 次
时 间
预备铃
7：55
预备铃
13：25
预备铃
18：25
第一节
8：00--8：40
第五节
13：30--14：10
第九节
18：30--19：10
第二节
8：50--9：30
第六节
14：20--15：00
第十节
19：20--20：00
第三节
9：40--10：20
第七节
15：10--15：50
第十一节
20：10--20：50
第四节
10：30--11：10
第八节
16：00--16：40

第五节
11：20--12：00
备注：上、下课铃，预备铃均持续响铃5s钟

控制要求如下：上午、下午和晚上第一节课开始前5min均响预备铃持续5s；上课和下
课响铃均为持续5s；每天能自动循环控制，周而复始；能进行手动控制，但手动控制时不
影响自动循环控制程序的继续正常运行；可靠性高，计时准确，使用维护方便’修改打铃时
间容易。
控制方案:一种方案是采用从早上第一节课到晚上最后一节课按时序进行“流水帐”式
编程方案。
另一种方案是采用步进指令进行编程的方案。这两种方案编程条理清楚，修改打
铃时间及调试都较简便，但程序较长，使用计数器、定时器和继电器较多。
第三种方案采用共用子程序方案，即把相同控制功能和时间要求的归类为几个共用子程序，这种方案所用计数器、定时器等较少，且程序较短，但设计梯形图难度大些。
输入输出配置图。假设选用FX2N一16MR进行控制，其输入输出配置图如图所示。图中SB为手动控制响铃按钮，Q为禁止自动控制输出开关，合上Q时自动控制输出被禁止，按下SB则响铃。

开 始
用C0 , C1 。构成
数 字 钟 并记 时
数码管显示
循环：每40秒响铃
再过10秒响
是否到结束时间
12．00 、16. 40
20. 50

N
Y
二．设计流程图

Y
N
响 铃
18.25
13.25
7.55
预 备 铃
预 备 铃
N
Y
Y
预 备 铃
N

三．I/0分配与接线图
1.I/O分配表
输入点分配
输出点分配
输入接口
功能
输出接点
驱动
输出接点
驱动
输出接点
驱动
X000
手动控制
Y000
A0
Y006
C1
Y014
A3
X001
禁止自动
Y001
B0
Y007
D1
Y015
B3
X002
秒调整
Y002
C0
Y010
A2
Y016
C3

Y003
D0
Y011
B2
Y017
D3

Y004
A1
Y012
C2
Y020
电铃

Y005
B1
Y013
D2

注 电铃的输入输出分配表A B C D为数码管的接入口

2. PLC接线图

COM
Y000…….. Y007 Y010…… Y017 Y020
A0B0C0D0 A1B1C1D1
A0B0C0D0 A1B1C1D1
电 铃
24V
SB1
SB2
SB3
COM
X000 X001 X002
FX2N - 48MR
C0M

四．程序控制说明
1.当按下X001时，禁止自动控制输出。X000为手动控制响铃按钮，合X001时自动控制输出被禁止，按下X000则响铃。满足手动要求。
2.X001未被按下，数码管显示时间，用秒代替分，从00：00直到24:00循环
每到课程时间表确定的时间自动响预备铃和上课铃，下课铃
3.手动并不影响自动循环控制程序的继续正常运行
4.按下X002时可以快速调整时间。

五．程序调试情况说明
1.拿到题目时。我首先用到应用指令对Y000-Y003，Y004-Y007，Y010-Y013，Y014-Y017.采用INCP指令分别对以上输出口进行加一指令，这样可直接显示而不用BCD但是为理解BCD我采用计数C0，C1。这样更简洁。
2．在显示时间的时按照老师要求用秒代替分，这样很快的看到结果，验证程序的正确性。减少使用快进的按钮。
3一开始怎么样在规定时间响铃，我采用的是比较指令CMP但在使用过程中虽然简单，但是程序单调繁多，然后我对课程表进行分析，发现上午预备铃响过5分钟时上课铃，过40分钟时下课铃，课间休息10分钟后上课铃响。40分钟又是下课铃，10分钟又上课周而复始。直到12点，下午的课程时间也是这样的规律，同时晚上也遵循一样的规律。
所以我运用循环，但是上午，下午，晚上的课时是不一样的，怎么结束循环，又采用比较的指令来结束循环。这样可以使用较少的比较指令。
4.在设置循环时，采用在预备铃响时进入循环，循环的内容是这样的：过5分钟响上课铃，再过40分响下课铃，过10分钟的休息时间响上课铃同时使40，10分的计数器清零。
判断时间是否到12点或者16：40,20：50如果不是则继续循环。
5.循环调试时发生了这样的情况，铃总是提前响。经过反复检查，发现对计数器的设定值不正确，理应设置三个计数器C3、C4、C5的值是5、40、10.但是应设定为6、41、11.原因是当预备铃响的时候以接通C3并以对C3置1，计数器不是定时器。C3五分钟到的时候接通C4同时对C4置1。C4的计数时间到接通C5，同时对C5置1。所以电铃就提早响。设置好时间后，当第一次结束时对C4的设定值改为40，原因是C3不对C4置1.C4和C5只是清零，但是C5还是11，C4仍旧接通C5时对C5置1。

六．程序清单
附页

七．结束语
本次的课程设计，学到的不仅是基本指令的运用而且还对应用指令加深印象。本次的课题还是比较简单的，首先完成一个时钟显示，然后比较时间是否与对应的时间一致，一致时则动作。如何对这么多的时间进行比较，可以使用大量的比较指令，但是过程无非是单调的。所以简化程序才是本次设计最大的重点。利用时间的规律可以将大量的时间压缩一小段的程序。就是采用循环，或者调用子程序但是课程的时间有限，我只做了循环，怎么调用子程序还是没有时间去实践。但是在实验的过程中我也利用实验台对步进，比较，解码指令进行各种编程，力争做到对不会的指令加强理解。当然基本指令还是很重要的。如果不小心还是可能在基本指令上犯错误。所以实验就要不断的去尝试才可以吸取教训，得到经验。

八．参考文献
电气控制与可编程控制器技术（第三版） 史国生 主编，
电气控制与可编程控制器技术 实训教程 史国生 鞠勇 编著

8