基于PLC的数字电子钟设计_毕业设计.doc

毕业设计:基于PLC数字电子钟的设计 第1章PLC的概要 1.1 PLC的由来 可编程序控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。 1.2 PLC特点 PLC具有极高大可靠性，并且具有丰富的I/O接口模块，同时它采用模块化结构，编程简单易学，安装简单，维修方便。 1.3 PLC的发展 20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。 20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。 1.4 PLC的未来 1.产品规模向大、小两个方向发展 大：I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。 小：由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。 2.PLC在闭环过程控制中应用日益广泛 3.不断加强通讯功能 4.新器件和模块不断推出 高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、远程I/O模块等专用化模块。 5.编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化 有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统 6.发展容错技术 采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。 7.追求软硬件的标准化。 第2章PLC控制电子钟设计 2.1 七段共阴数码管电子钟PLC程序设计原理 2.11控制要求： 用四个七段数码管分别显示“时十位”、“时个位”、“分十位”和“分个位”。 用特殊继电器SM0.5提供秒脉冲 有“预置”和“校对”时间功能。 I/O分配： X0—运行开关，X1—预置按钮；Y0—A，Y1—B，Y2—C，Y3—D，Y4—E，Y5—F，Y6—G；Y7—“秒闪烁”指示；Y13—“时十位”显示，Y12—“时个位”显示，Y11—“分十位”显示，Y10—“分个位”显示。 COM端接线：COM1和COM2（Y0—Y7所对应的公共端）接24V直流电源“+”极，COM3（Y10—Y13所对应的公共端）和COM接24V电源“-”极。 2.12总体设计思想 为了减少输出点数和接线，可以将四个共阴数码管的阳极都用Y0—Y6来驱动，但让其依次轮班接通；四个数码管的阴极分别用Y10—Y13来同步控制其接通“-”极的时间，以期达到四个数码管轮番显示的目的。 2.13具体设计过程 由特殊继电器SM0.5提供秒脉冲，用Y7输出 用计数器C0将秒脉冲变成分脉冲。 用左移位指令[SHL-W]形成分个位左移码。 用左移位指令[SHL-B]形成分十位左移码。 用左移位指令[SHL-W]形成时个位左移码。