plc控制的數(shù)字顯示電子鐘-wenkub
2022-08-27 00:14:08 本頁(yè)面
【正文】 仍習(xí)慣地用PLC作為可編程控制器的縮寫(xiě)。PLC自身具有完善的功能，模塊化的結(jié)構(gòu)，以及開(kāi)發(fā)容易、操作方便、性能穩(wěn)定、可靠性高的特點(diǎn)和較高的性價(jià)比，使其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用前景廣闊，而且隨著集成電路的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，PLC必將能夠有更大的用武之地。采用BCD碼驅(qū)動(dòng)器CD4511把PLC輸出的時(shí)、分、秒等顯示BCD碼變換成對(duì)應(yīng)的顯示器所要求的7段驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由于顯示位數(shù)較多，故顯示采用動(dòng)態(tài)顯示方式，PLC的輸出類型為晶體管源輸出（正邏輯），其中輸出端子Y0～Y3輸出第一組顯示器的BCD信號(hào)，Y10～Y13輸出第二組顯示器的BCD信號(hào)，Y4～Y7依次為各組顯示器的選通信號(hào)。目 錄第1章 PLC概述 1 PLC的產(chǎn)生 1 PLC的功能和特點(diǎn) 1 PLC的結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程 4 PLC的應(yīng)用與發(fā)展 7第2章 PLC控制的數(shù)字顯示電子鐘 8 8 PLC控制的硬件接口及軟件設(shè)計(jì) 8（引腳及功能） 12第3章 程序設(shè)計(jì) 20 20 23 25結(jié) 論 31致 謝 32參考文獻(xiàn) 33第1章 PLC概述 PLC的產(chǎn)生（DEC）研制出世界第一臺(tái)可編程控制器，并成功地應(yīng)用在美國(guó)通用汽車公司（GM）的生產(chǎn)線上。3. 1985年國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義如下：可編程控制器是一種進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)控制器，它采用了可以編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程。今天的PLC功能，遠(yuǎn)不僅是替代傳統(tǒng)的繼電器邏輯。 通信聯(lián)網(wǎng)功能 順序控制：在前道工序完成之后，就轉(zhuǎn)入下一道工序，使一臺(tái)PLC可作為多部步進(jìn)控制器使用。 基本算術(shù)：加、減、乘、除。 模擬數(shù)據(jù)處理：PID、積分和濾波。 4．通信、聯(lián)網(wǎng)功能現(xiàn)代PLC大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有RS232或RS485接口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程I/O控制，多臺(tái) PLC可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。如西門 子S7200的Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線口，其通信速率可以達(dá)到12Mbps。通常所說(shuō)的SCADA系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)端和遠(yuǎn)程端也可以采用PLC作現(xiàn)場(chǎng)機(jī)。 實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面功能的手段：從基層的操作者屏幕文字顯示，到單機(jī)的CRT顯示與鍵盤操作和 用通信處理器、專用處理器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè)計(jì)算機(jī)的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。 1．可靠性高PLC的MTBF一般在40000～50000h以上，西門子、ABB、松下等微小型PLC可達(dá)10萬(wàn)h以上，而且均有完善的自診斷功能，判斷故障迅速，便于維護(hù)。 5．適應(yīng)工業(yè)環(huán)境PLC的技術(shù)條件能在一般高溫、振動(dòng)、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境下工作，能在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境 下可靠工作。使用時(shí)只要各種器件連接無(wú)誤，系統(tǒng)便可工作，各個(gè)模件上設(shè)有運(yùn)行和故障指示裝置，便于查找故障，大多數(shù)模件可以帶電插拔，模件可更換，使用戶可以在最短的時(shí)間內(nèi)查出故障，并排除，最大限度地壓縮故障停機(jī)時(shí)間，使生產(chǎn)迅速恢復(fù)。當(dāng)從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲(chǔ)器中，然后CPU根據(jù)系統(tǒng)所賦予的功能（系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器的解釋編譯程序），把用戶程序翻譯成PLC內(nèi)部所認(rèn)可的用戶編譯程序。組成：CPU由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。用戶存儲(chǔ)器：分為用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。常用高效的鋰電池作為后備電源，壽命一般為3~5年。在光電耦合器的線性工作區(qū)內(nèi)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)有線性關(guān)系。也就是通過(guò)輸入接口電路把外部的開(kāi)關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)化成PLC內(nèi)部所能接受的數(shù)字信號(hào)。三種類型：繼電器輸出：有觸點(diǎn)、壽命短、頻率低、交直流負(fù)載晶體管輸出：無(wú)觸點(diǎn)、壽命長(zhǎng)、直流負(fù)載晶閘管輸出：無(wú)觸點(diǎn)、壽命長(zhǎng)、交流負(fù)載4．編程器編程器分為兩種，一種是手持編程器，方便。然后敲擊鍵盤。集中對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。3．一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。集中輸出的方式。2．PLC與微機(jī)區(qū)別前者工作方式是“循環(huán)掃描”。尤其前兩者為常用。3．繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而它的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)可以出現(xiàn)無(wú)數(shù)次。用戶程序存儲(chǔ)容量：是衡量可存儲(chǔ)用戶應(yīng)用程序多少的指標(biāo)。一般的邏輯操作指令每條占1個(gè)字。2．模塊式：是把PLC各基本組成做成獨(dú)立的模塊。,高速度方向發(fā)展。（1）順序控制如印刷機(jī)械、包裝機(jī)械、機(jī)床裝配生產(chǎn)線及電梯控制等。（4）數(shù)據(jù)處理在機(jī)械加工中,PLC作為主要的控制與管理系統(tǒng)可以完成大量的數(shù)據(jù)處理工作。4. 熟悉數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作。、PLC控制的硬件接口及軟件設(shè)計(jì)1． 電子鐘的顯示數(shù)值范圍本系統(tǒng)只顯示月、日、時(shí) 、分、秒，采用七段顯示器顯示各位數(shù)字，顯示數(shù)值的范圍如表1所示。時(shí)的顯示有12小時(shí)和24小時(shí)之分，取24小時(shí)顯示，則時(shí)的個(gè)位顯示為0～9，時(shí)的十位顯示為、2。2．PLC控制硬件接口圖中PLC采用三菱FX2－40MR，顯示器采用七段LED顯示器，共接入兩組共8位，其中第一組（上面）4位用來(lái)表示小時(shí)、分,從左至右分別表示月的十位、月的個(gè)位、日的十位、日的個(gè)位。3． 軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件分為主程序和中斷服務(wù)程序，分別如圖圖3所示。對(duì)外部輸入信號(hào)觸發(fā)中斷，輸入信號(hào)為X0～X5；對(duì)定時(shí)器中斷，定時(shí)時(shí)間范圍為10ms～99ms，定時(shí)器中斷號(hào)為6～8。顯示子程序如圖4所示。 圖4中顯示輸出采用帶鎖存的7段顯示指令，指令梯形圖如下： 數(shù)字電路CD4511的原理（引腳及功能）CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器，特點(diǎn)：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段
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