【正文】 課程設(shè)計(jì)報(bào)告用紙 第 頁(yè) 目 錄 第一章．課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 ........................................................................ 1 課程設(shè)計(jì)任務(wù) ........................................................................................................ 2 課程設(shè)計(jì)目的 ........................................................................................................ 3 課程設(shè)計(jì)要求 ........................................................................................................ 4 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 ........................................................................................................ 5 課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求 ……………………………………………………………………… . 6 課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 ……………………………………………………………………… .. 7 課程設(shè)計(jì)考核辦法 ……………………………………………………………………… . 第二章． PLC 的簡(jiǎn)介 ................................................................................................. PLC 基本概念 ............................................................................................................ PLC 的基本結(jié)構(gòu) ........................................................................................................ PLC 編程語(yǔ)言 ............................................................................................................ PLC 的工作原理 ........................................................................................................ 第三章．總體設(shè)計(jì)方案 ........................................................................................... 控制要求 .................................................................................................................... 設(shè)計(jì)思路 .................................................................................................................... PLC 外部接線圖 ........................................................................................................ I/O 分配表 ................................................................................................................ PLC 梯形圖 ....................................................................................................... 第四章．個(gè)人小結(jié) .................................................................................................... 第五章． 參考文獻(xiàn) .................................................................................................... 課程設(shè)計(jì)報(bào)告用紙 第 頁(yè) 第一 章．課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目：霓虹燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 一、課程設(shè)計(jì)任務(wù) 本課題要求設(shè)計(jì)一個(gè)霓虹燈控制系統(tǒng)， 具體指標(biāo)是： 使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的輸出接口單元模塊（如下圖 1 所示），自行設(shè)計(jì) 3 種醒目有趣的霓虹燈顯示方式，各種顯示方式由轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行切換。顯示方式切換時(shí)，所有燈全部熄滅，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，就開始按照設(shè)計(jì)的方式顯示，按動(dòng)停止按鈕則全部熄滅。 二、課程設(shè)計(jì)目的 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)使學(xué)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(yǔ)言的運(yùn)用 ； 2）實(shí)際程序的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法； 3） 程序的調(diào) 試和運(yùn)行操作技術(shù) 。從而提高學(xué)生對(duì) PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試能力。 三、課程設(shè)計(jì)要求 采用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 SFC圖或經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì) PLC控制程序。 設(shè)計(jì)的三種顯示方式為：（請(qǐng)自行設(shè)計(jì)） 方式一： 方式二： 方式三： 圖 1 輸出接口單元模塊 四、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 通過(guò)基本簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)熟悉與本設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)模塊； 課程設(shè)計(jì)報(bào)告用紙 第 頁(yè) 霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 硬件 接線圖 、程序清單。 五、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求 報(bào)告應(yīng)采用統(tǒng)一的報(bào)告紙書寫，應(yīng)包括評(píng)分表、封面、 目錄、正文、收獲、參考文獻(xiàn)。 報(bào)告中提供如下內(nèi)容： 目錄 正文 （ 1）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書； （ 2）總體設(shè)計(jì)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(shuō)明； （ 5）調(diào)試、運(yùn)行及其結(jié)果； 收獲、體會(huì) 參考文獻(xiàn) 六、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 周次 工作日 工作內(nèi)容 第 一 周 1 布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)，熟悉實(shí)驗(yàn)臺(tái)，查找相關(guān)資料 2 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，完成總體設(shè)計(jì)方案（硬件選型、分配 IO點(diǎn)等） 3 完成硬件接線，編寫程序并調(diào)試 4 編寫程序并調(diào)試 5 答辯，完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告 本課題共需一周時(shí)間 七、 課程設(shè)計(jì)考核辦法 本課程設(shè)計(jì)滿分為 100分，從課程設(shè)計(jì)平時(shí)表現(xiàn)、課程設(shè)計(jì)報(bào)告及課程設(shè)計(jì)答辯三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分，其所占比例分別為 20%、 20%、 60%。 課程設(shè)計(jì)報(bào)告用紙 第 頁(yè) 第二章． PLC 的簡(jiǎn)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(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)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(jiǎn)稱 PLC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ personal puter）的簡(jiǎn)稱混淆，所以講可編程控制器簡(jiǎn)稱 PLC， PLC 自 1969年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司 (DEC)研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。 PLC 的結(jié)構(gòu)組成 PLC 結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，其功能的實(shí)現(xiàn)不僅基于硬件的作用，更要靠軟件的支持．實(shí)際上可編程控制器就是一種新型的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。 可編程控制器主要由中央處理單元 (CPU)、存儲(chǔ)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(jié)構(gòu)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(jī)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(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告用紙 第 頁(yè) 〔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(shù)也越多、運(yùn)算進(jìn)度也越快，功能指今越強(qiáng)。 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(jī)。 （二）、存儲(chǔ)器 可編程控制器配有兩種存儲(chǔ)器：系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)管理程序，用戶存儲(chǔ)器存放用戶編制的控制程序。小型可編程控制器的存儲(chǔ)器容量 — 般在 8K字節(jié)以下。常用的存儲(chǔ)器有 CMOS RAM 和 EPROM、 EEPROM。 CMOS RAM 是 — 種可進(jìn)行讀寫操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器存放用戶程序．生成用戶數(shù)據(jù)區(qū)，存放在 RAM 中的用戶程序可方便地修改。 CMOS RAM 存儲(chǔ)器是 — 種高密度、低功耗、價(jià)格便宜的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，可用鋰電池作備用電源。掉電時(shí)，可以有效地保持存儲(chǔ)的信息。鋰電他的壽命 一般為 (5— 30)年，若經(jīng)常帶負(fù)載可維持 (2— 5)年。EPROM、 EEPROM 都是只讀存儲(chǔ)器。往往用這些類型存儲(chǔ)器固化系統(tǒng)管理程序和用戶程序， EEPROM 存儲(chǔ)器又可寫成 E2PROM，它是一種電可擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器．既可按字節(jié)進(jìn)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(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的信號(hào)電平是多種多樣的，外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的電平也是干差萬(wàn)別的，而可編程控制器的 CPU 所處理的信號(hào)只能是標(biāo)準(zhǔn)電平。正是通過(guò)輸入輸出單元實(shí)現(xiàn)了這些信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換。 I/O 單元實(shí)際上是 PLC 與被控對(duì)象間傳遞輸 入輸出信號(hào)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(guān)、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(wú)源觸點(diǎn)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(shè)有 RC 濾波器，用以消除輸入觸點(diǎn)的抖動(dòng)和外部噪聲干擾。當(dāng)輸入開關(guān)閉合時(shí)，一