PLC实现十人投票机

十人投票机设计

系、部：电气与信息工程系学生姓名：邓日夫

指导教师：陈艳职称教授专业：电气自动化

班级：电气1003班

完成时间：20112.12.13

电气控制技术课程设计任务书

一、控制要求

1．运行PLC

2．当PLC运行时，[X12：计票开关]=OFF，则不执行投票计算。

3．当PLC运行时，再扳Y．[X12：计票开关]=ON，开始计时，此时需在5s内完成投票(赞成与不赞成)，请扳动X0~Xl 1(如赞成：X：ON，若反对X：OFF。

4．[X12]=ON，5s后立即显示投票结果，若显示灯

Y0亮：表示不通过(即反对人数较多)

Y1亮：表示同票(即赞成与反对人数相等)

Y2亮：表示通过(即赞成人数较多)

5．当投票结果显示后，就不再接受任何信息，即使再次投票显示灯仍不会改变其结果。

6．X13为归零按钮．在x13归零后，所有的显示灯熄灭，此时可再次进行投票：

二、设计任务

学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行十人投票机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：

1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；

2. 系统有启动、停止功能；

3. 运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；

4. 程序结构与控制功能自行创新设计；

5. 进行系统调试，实现十人投票机的控制要求。

目录

1 前言 (4)

2 系统硬件设计 (5)

2.1 PLC的结构及各部分的作用 (5)

2.2 PLC的工作原理 (6)

2.3 PLC控制系统设计的一般步骤： (6)

3 PLC控制系统设计 (8)

3.1系统输入输出设计 (8)

3.2 PLC的选择 (8)

3.3 I/O点的分配表 (9)

3.4 PLC输入输出电路图 (9)

3.5时序图 (10)

3.6明细程序梯形图 (11)

3.7调试与测试 (12)

4结束语 (15)

5 参考文献 (16)

附录源程序及梯形图 (17)

1前言

可编程控制器（programmable logic controller, PLC ）是一种以微型计算机为核心的通用工业控制器。它是继承了继电器控制器装置的部分突出性能，并与现代的计算机技术和通行技术结合为一体，代表了当前电器控制技术的世界先进水平。

本文阐述了十人投票控制系统的PLC控制、自动计数、数码显示的一些基本思路和方法，介绍了关于PLC工作特点及运行原理，以及介绍了三菱可编程控制器系列的FX系列 PLC控制器主要功能模块及应用。FX不仅编程简单，通用性强，抗干扰能力强，可靠性高，而且具有易于操作及维护，设计、施工、调试周期短等优点。然后设计了停车场车位控制系统的基本模块及功能，并对系统的主回路和控制回路的硬件部分进行了详细介绍。最后程序分析测试论证停车场车位控制的设计。

2 系统硬件设计

2.1 PLC的结构及各部分的作用

1、主机

主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的核心，它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部论断等。PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。

2、输入/输出（I/O）接口

I/O接口是PLC与输入/输出设备联接的部件。输入接口接受输入设备（如按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。I/O接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。I/O点数即输入/输出端子数是PLC 的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机将超过千点。

3、电源

图中电源是指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源，通常也为输入设备提供直流电源。

4、编程器

编程器是PLC的一种主要的外部设备，用于手持编程，用户可用以输入、检查、修改、调试程序或者监示PLC的工作情况。除手持编程器外，还可通过适配

器和专用电缆线将PLC与电脑联接，并利用专用的工具软件进行电脑编程和监控。

5、输入/输出扩展单元

I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机）联接在一起。

6、外部设备接口

此接口可将编程器、打印机、条码扫描仪等外部设备与主机相联，以完成相应的操作。

2.2 PLC的工作原理

PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时，CPU 根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。

PLC的扫描一个周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。

PLC在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。

PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。

输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。

2.3 PLC控制系统设计的一般步骤：

（1）深入了解控制要求，确定控制的操作方式、应完成的动作。

（2）确定所需的信号输入元件、输出执行元件，据此确定PC的I/O点数。进行I/O