基于PLC控制的计算器.docVIP

目 录 第1章 可编程控制器简介 1 第2章 控制要求及设计要求 2 2.1 控制要求 2 2.2 设计要求 2 第3章 硬件结构图和系统梯形图 3 3.1 PLC选定 3 3.2 数字键盘连接 3 3.3 输出I/O点数 3 3.4梯形图 4 第4章.程序设计和运行 7 4.1程序设计 7 4.2程序运行 7 结论与体会 8 参考文献 9 附录 10 第1章 可编程控制器简介 PLC英文全称为Programmable Logical Controller即：可编程逻辑控控制器，顾名思义；它本来的含义是具有柔性的（可编程）主要来完成逻辑控制（针对数字量） 工业控制器，它代替了传统的靠硬触点来做的控制系统就象当初的计算机已经演变为电脑一样，现在的PLC也由早期单纯地实现逻辑控制演变为一个可进行数模、模数转换，可进行定位控制，等一个功能强大的工业控制器，可以说它在现代社会各种需要自动控制的场合发挥了巨大的作用。 可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。由于的输入/输出接点少，要求电气控制部分体积小，成本低，并能够用计算机对PLC进行监控和管理，故选用日本OMRON（立石）公司生产的多功能小型C20P主机。该机输入点为12，输出点为8。内部主要有：136个辅助继电器、16个特殊功能继电器、160个保持继电器、8个暂存继电器、48个定时/计数器、64个16位数据存贮器。根据设计任务及连线图和I/O点分配可以编入下面梯形图如图3-2所示，该梯形图涉及到MOV、TIM、SET等指令。 图3-2 梯形图 第4章.程序设计和运行 4.1程序设计 由梯形图可以写出该设计的程序。 见附录 4.2程序运行 由按键输入的数字会出现在7段数码管上，只限4位数，该计算器最大缺陷就是不能显示负值。当按加、减、乘、除号时，对应的小灯会亮起，继续输入数字出现在7段数码管上，同样只限4位数，按等于号时，7段数码管会将缓存中的计算结果显示出来，如果结果为负值只能显示数字部分不会显示符号部分。 结论与体会 本设计仅为简单计算器，功能方面只能进行4位数以内的简单的加减乘除基本运算，并且只能显示数字部分，无法显示符号部分，是这个设计的最大缺陷和遗憾，包括除以0的运算也无法实现。硬件方面连线部分比较复杂，容易出现接线错误和调试失败，也会出现数码管输出错误。总的来说，这个设计就是一个简单的PLC设计成果，无法达到真正计算器的功能，但是仍然可以体现PLC的强大功能和逻辑性。 参考文献 [1] 张凤珊．电气控制及可编程序控制器．2版 [M]．北京: 中国轻工业出版社，2003． [2] 马志溪．电气工程设计 [M]．北京: 机械工业出版社，2002． 附录 0 LD M8000 1 OUT M8039 3 MOV K6 D803 8 REF X010 K8 13 HKY X010 Y014 22 REF Y010 K8 27 SEGL D200 Y000 34 LD M4 35 SET Y010 36 MOVP D200 D300 41 RST D200 44 LD M3 45 AND Y010 46 MOVP D200 D310 51 ADD D300 D310 58 DMOVP D320 D200 67 RST Y010 68 LD