基于PLC的自动打铃控制器设计..

《电气控制与PLC》课程设计

说明书

基于PLC的自动打铃控制器设计

学生姓名

学生学号

学院名称

专业名称电气工程及其自动化

指导教师

2013年11月29日

摘要

在学校和很多公司单位都能看到电铃，它们被用来作为上下课、上下班等作息时间的信号。随着社会的发展，不仅电铃的需求量多了而且对其的要求也高了。通过不同方式控制的自动打铃系统逐一被设计出来。本文介绍的是三菱PLC控制的作息时间自动打铃控制系统，详细地阐述了系统的组成、系统硬件接线和系统软件设计，并详细介绍了系统工作原理。该系统具有外设电路配置简单、扩展方便、操作容易，可靠性高实用性强等特点。该系统用于学校电铃的自动控制，具有周末和假期控制功能和星期与时间的显示功能，实现了作息时间无人控制的自动化、科学化管理与操作。

关键词 PLC；电铃；控制系统；软件设计

目录

1 绪论 (1)

1.1课题设计的背景 (1)

1.2 课题设计的目的和意义 (1)

2 设计任务 (3)

2.1 设计题目 (3)

2.2 设计要求 (3)

3 系统总体设计 (4)

3.1 系统概述 (4)

3.2 机型的选择 (4)

3.3 设计方案 (5)

3.3.1 控制任务分析 (6)

3.3.2 TD-200的设置 (6)

3.4 电铃电路简单介绍 (7)

3.5 编程元件地址分配 (8)

3.5.1 输入输出继电器地址分配 (8)

3.5.2 其他元件地址分配 (8)

3.5.3 输入输出接线图 (9)

4 软件设计 (10)

4.1 计算机辅助设计编程 (10)

4.2 设计步骤流程图 (10)

4.3 总体程序的设计 (10)

结论 (15)

心得 (16)

参考文献 (17)

1 绪论

1.1 课题设计的背景

电铃作为常用的作息时间信号,铃声已日益成为人们生活中的一部分。铃声作为作息时间信号，最原始的控制方式就是人工控制。按照作息时间表敲铃，以及后来出现了电铃但没有能实现自动控制也是由人工按电钮开关来电铃发出铃声都是人工控制方式。随着计算机技术、自动控制技术和通讯技术的发展，出现了新兴的技术-电气控制与可编程控制技术，而计算机向微型方向的一个分支发展，则出现了主要是用于控制领域的单片机。由于这些新兴的控制技术的各种应用芯片的发展，人们用不同的方法实现打铃的自动化。目前的自动打铃器，主要包括用单片机控制、用PLC控制、用电脑程序控制、用继电器控制这几种控制方式。

1.2 课题设计的目的和意义

可编程逻辑控制器简称PLC（英文全称：Programmable Logic Controller）。随着科学技术的发展，为适应多品种，小批量生产的需求而产生发展起来的一种新型的工业控制装置。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。PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品，并且已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造。PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，仅相当于几个继电器的大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的1/2~1/10。它的重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制器。

21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情

况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。

2 设计任务

2.1设计题目

基于PLC的自动打铃控制器设计

2.2 设计要求

某学校的作息时间表如下表所示：

对自动打铃控制器的要求如下：

（1）上课铃与下课铃的铃音不同（铃音响的频率不同，上课铃为短音：响0.5秒，停0.5秒；下课铃为长音：响2秒，停1秒），其他的铃音为连续音。

（2）每次打铃的时间为15秒。

（3）星期六，星期日不打铃。

（4）具有时间显示功能，显示器件TD-200文档显示器。显示内容为：年、月、日、时、分、秒及星期。

（5）具有时间（分，小时，星期）调整的功能。

（6）用MCGS软件模拟系统的实际运行状态。