【正文】 課程設計報告用紙 第 頁 目 錄 第一章．課程設計任務書 ........................................................................ 1 課程設計任務 ........................................................................................................ 2 課程設計目的 ........................................................................................................ 3 課程設計要求 ........................................................................................................ 4 課程設計內容 ........................................................................................................ 5 課程設計報告要求 ……………………………………………………………………… . 6 課程設計進度安排 ……………………………………………………………………… .. 7 課程設計考核辦法 ……………………………………………………………………… . 第二章． PLC 的簡介 ................................................................................................. PLC 基本概念 ............................................................................................................ PLC 的基本結構 ........................................................................................................ PLC 編程語言 ............................................................................................................ PLC 的工作原理 ........................................................................................................ 第三章．總體設計方案 ........................................................................................... 控制要求 .................................................................................................................... 設計思路 .................................................................................................................... PLC 外部接線圖 ........................................................................................................ I/O 分配表 ................................................................................................................ PLC 梯形圖 ....................................................................................................... 第四章．個人小結 .................................................................................................... 第五章． 參考文獻 .................................................................................................... 課程設計報告用紙 第 頁 第一 章．課程設計任務書 題目：霓虹燈控制系統(tǒng)的設計 一、課程設計任務 本課題要求設計一個霓虹燈控制系統(tǒng)， 具體指標是： 使用實驗臺上的輸出接口單元模塊（如下圖 1 所示），自行設計 3 種醒目有趣的霓虹燈顯示方式，各種顯示方式由轉換開關進行切換。顯示方式切換時，所有燈全部熄滅，按動啟動按鈕，就開始按照設計的方式顯示，按動停止按鈕則全部熄滅。 二、課程設計目的 通過本次課程設計使學生掌握： 1） Step7－ Micro/Win32 編程軟件的使用方法和梯形圖、SFC 圖編程語言的運用 ； 2）實際程序的設計及實現(xiàn)方法； 3） 程序的調 試和運行操作技術 。從而提高學生對 PLC 控制系統(tǒng)的設計和調試能力。 三、課程設計要求 采用狀態(tài)轉移圖 SFC圖或經驗設計法設計 PLC控制程序。 設計的三種顯示方式為：（請自行設計） 方式一： 方式二： 方式三： 圖 1 輸出接口單元模塊 四、 課程設計內容 通過基本簡單實驗熟悉與本設計相關的實驗臺模塊； 課程設計報告用紙 第 頁 霓虹燈控制系統(tǒng)設計； 硬件 接線圖 、程序清單。 五、課程設計報告要求 報告應采用統(tǒng)一的報告紙書寫，應包括評分表、封面、 目錄、正文、收獲、參考文獻。 報告中提供如下內容： 目錄 正文 （ 1）課程設計任務書； （ 2）總體設計方案； （ 3） I/O 分配表， PLC 外部接線圖， 程序中使用的元件及功能表； （ 4）程序控制的 SFC圖、梯形圖或指令表清單，注釋說明； （ 5）調試、運行及其結果； 收獲、體會 參考文獻 六、課程設計進度安排 周次 工作日 工作內容 第 一 周 1 布置課程設計任務，熟悉實驗臺，查找相關資料 2 根據設計任務，完成總體設計方案（硬件選型、分配 IO點等） 3 完成硬件接線，編寫程序并調試 4 編寫程序并調試 5 答辯，完成課程設計報告 本課題共需一周時間 七、 課程設計考核辦法 本課程設計滿分為 100分，從課程設計平時表現(xiàn)、課程設計報告及課程設計答辯三個方面進行評分，其所占比例分別為 20%、 20%、 60%。 課程設計報告用紙 第 頁 第二章． PLC 的簡介 PLC 基本概念 早期的可編程控制器乘坐可編程邏輯控制器（ programmable Logic controller PLC） ,主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展，這種采用微型計算機技術的工業(yè)控制裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的 范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PLC。但是為了避免與個人計算機（ personal puter）的簡稱混淆，所以講可編程控制器簡稱 PLC， PLC 自 1969年美國數據設備公司 (DEC)研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國，日本，德國的可編程程序控制器質量優(yōu)良，功能強大。 PLC 的結構組成 PLC 結構多種多樣。但其組成的 — 般原理基本相向，都是以微處理器為核心的結構，其功能的實現(xiàn)不僅基于硬件的作用，更要靠軟件的支持．實際上可編程控制器就是一種新型的工業(yè)控制計算機。 可編程控制器主要由中央處理單元 (CPU)、存儲器 (RAM、 ROM)、輸入輸出單元(I/O)、電源和編程器等幾部分組成，其結構框圖如圖 21所示 （一）、中央處理單元 ((CPU) 可編程控制器中常用的 CPU 主要采用通用微處理器、單片機和雙極型位片式微處理器三種類型。通用微處理器〔如 8080、 808 8028 80385 等〕、單片機課程設計報告用紙 第 頁 〔如 803 8096 等〕、位片式微處理器 (如 AM2900、 AM 290 AM2093 等 )?？删幊炭刂破鞯臋n次越高． CPU的位數也越多、運算進度也越快，功能指今越強。 FX2系列可編程控制器使用的微處理器是 l 6 位的 8096 單片機。 （二）、存儲器 可編程控制器配有兩種存儲器：系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。系統(tǒng)存儲器存放系統(tǒng)管理程序，用戶存儲器存放用戶編制的控制程序。小型可編程控制器的存儲器容量 — 般在 8K字節(jié)以下。常用的存儲器有 CMOS RAM 和 EPROM、 EEPROM。 CMOS RAM 是 — 種可進行讀寫操作的隨機存儲器存放用戶程序．生成用戶數據區(qū)，存放在 RAM 中的用戶程序可方便地修改。 CMOS RAM 存儲器是 — 種高密度、低功耗、價格便宜的半導體存儲器，可用鋰電池作備用電源。掉電時，可以有效地保持存儲的信息。鋰電他的壽命 一般為 (5— 30)年，若經常帶負載可維持 (2— 5)年。EPROM、 EEPROM 都是只讀存儲器。往往用這些類型存儲器固化系統(tǒng)管理程序和用戶程序， EEPROM 存儲器又可寫成 E2PROM，它是一種電可擦除可編程的只讀存儲器．既可按字節(jié)進行擦除。又有可整片擦除的功能。 （三）、輸入輸出單元 (I/O 單元 ) 實際生產過程中的信號電平是多種多樣的，外部執(zhí)行機構所需的電平也是干差萬別的，而可編程控制器的 CPU 所處理的信號只能是標準電平。正是通過輸入輸出單元實現(xiàn)了這些信號電平的轉換。 I/O 單元實際上是 PLC 與被控對象間傳遞輸 入輸出信號的接口部件。 I/O 單元有良好的電隔離和濾波作用。接到 PLC 上輸入接口的輸人器件是各種開關、按鈕、傳感器等。 PLC的各種輸出控制器件往往是電磁閥、接觸器、繼電器，而繼電器有交流型和直流型，高電壓型和低電壓型、電壓型和電流型之分。 (1)、輸入接口電路 各種 PLC 的輸入電路大都相同，通常有三種類型：一種是直流 (1224)v 輸入。另一種是交流 (100120)v、 (200240)V 輸入，第三種是交直流〔 12一 24〕 V 輸入。外界輸入器件可以是無源觸點或者有源傳感器的集電極開路的晶體管，這些外部輸入 器件是通道 PLC 輸人端子與 PLC 相連的。 PLC輸人電路中有光耦合器隔離。并設有 RC 濾波器，用以消除輸入觸點的抖動和外部噪聲干擾。當輸入開關閉合時，一