基于歐姆龍系列PLC的公交車報站系統(tǒng)課程設計報告

1、寧德師范學院電氣控制及其可編程序控制器課程設計報告實習項目：基于歐姆龍系列plc的公交車報站系統(tǒng)系 別：物理與電氣工程系 專 業(yè)：電氣工程及其自動化 學 號： 姓 名：顏良堂 指導老師： 日 期：2014/6/22 電氣控制及可編程序控制器課程設計 任務書主要內(nèi)容：首先對寧德16路公交車路線進行全面考察，記錄各站點名稱及站點數(shù)目。對公交車報站系統(tǒng)及可編程控制器（plc）作了比較全面的總結和介紹。接著根據(jù)公交車報站系統(tǒng)的控制要求，設計模擬控制模板，確定plc所需的輸入/輸出口的數(shù)量，確定plc的型號，選定主機機型，并進行擴展。然后設計plc的外部接線圖、流程圖等，編寫控制程序，最后對編寫的公交車

2、報站控制程序進行仿真和調(diào)試。基本要求：1) 調(diào)研，了解公交車報站系統(tǒng)的基本原理。2) 充分了解公交車報站系統(tǒng)的設計方法。3) 提出公交車報站系統(tǒng)的設計方案。4) 根據(jù)設計方案，完成公交車報站系統(tǒng)的硬件設計及軟件編寫。5) 要求具有語音模塊，溫度檢測模塊，led顯示模塊和鍵盤模塊。主要參考資料：1 齊占慶. 電氣控制技術m.北京：機械工業(yè)出版社，20062 王永華.現(xiàn)代電氣及其可編程控制技術m.北京：北京航空航天大學出版社，2002 3 廖常初.可編程序控制器應用技術m.重慶：重慶大學出版社，20074 電子電路百科全書編輯組. 電子電路百科全書m.北京：科學出版社.19885 張鳳珊.電氣控制

3、及可編程序控制器m.北京：中國輕工業(yè)出版社，20036 陳建明.電氣控制與plc應用(第2版).m.北京：電子工業(yè)出版社.2010.17 郝久清，肖立. plc控制系統(tǒng)的可靠性設計.j.自動化儀表.2005，118 閻石.數(shù)字電子技術基礎（第五版）m.北京:高等教育出版社.2006.59 段蘇振.提高plc控制系統(tǒng)可靠性的設計因素.j.電氣傳動.2003，510 劉建清.從零開始學電氣控制與plc.m.北京:技術國防工業(yè)出版社，2006目 錄1 任務與要求12 課程設計步驟13 系統(tǒng)硬件設計23.1 系統(tǒng)硬件介紹23.2 系統(tǒng)輸入輸出點分配24 系統(tǒng)軟件設計35 系統(tǒng)調(diào)試35.1 調(diào)試環(huán)境介紹

4、35.2 調(diào)試步驟45.3 繪制梯形圖45.4 程序編譯及傳送46 程序功能分析46.1 公交報站程序46.2 下一站報站程序57 總結與心得5參考文獻6附 錄7附錄1 公交報站設計梯形圖7附錄2 公交報站設計程序111 任務與要求任務：首先對寧德16路公交車路線進行全面考察，記錄各站點名稱及站點數(shù)目。對公交車報站系統(tǒng)及可編程控制器（plc）作了比較全面的總結和介紹。接著根據(jù)公交車報站系統(tǒng)的控制要求，設計模擬控制模板，確定plc所需的輸入/輸出口的數(shù)量，確定plc的型號，選定主機機型，并進行擴展。然后設計plc的外部接線圖、流程圖等，編寫控制程序，最后對編寫的公交車報站控制程序進行仿真和調(diào)試。

5、要求：1 調(diào)研，了解公交車報站系統(tǒng)的基本原理。2 充分了解公交車報站系統(tǒng)的設計方法。3 提出公交車報站系統(tǒng)的設計方案。4 根據(jù)設計方案，完成公交車報站系統(tǒng)的硬件設計及軟件編寫。5 要求具有語音模塊，溫度檢測模塊，led顯示模塊和鍵盤模塊。2 課程設計步驟（1）對控制系統(tǒng)任務和要求作深入的調(diào)查研究，明確控制任務。（2）選擇和確定用戶i/o設備根據(jù)傳統(tǒng)控制線路，確定出plc改造所需的各種輸入/輸出設備，即各種按鈕、開關、繼電器和接觸器等。（3）確定系統(tǒng)整體設計方案，選擇plc型號確定系統(tǒng)整體設計方案十分重要，要在全面了解控制要求的基礎上確定電氣控制方案。根據(jù)所選用的電器或元件的類型和數(shù)量，計算所需

6、plc的輸入/輸出點數(shù)，選擇合適的點數(shù)。由于本設計中只涉及到開關量，因此在選擇plc型號時，只需考慮i/o點數(shù)，并有一定的余量（10%15%）選擇小型plc。（4）控制系統(tǒng)的硬件設計 主電路的設計； 確定出輸入、輸出信號，畫出plc的i/o接線圖；（5）控制系統(tǒng)的軟件設計 首先分別設計出一個站點的控制軟件梯形圖； 整體控制軟件梯形圖設計；（6）聯(lián)機調(diào)試（7）撰寫設計說明書3 系統(tǒng)硬件設計3.1 系統(tǒng)硬件介紹國際電工委員會（iec）對plc的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算

7、術運算等操作的指令，并通過數(shù)字量、模擬量的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。 從結構上分，plc分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式plc包括cpu板、i/o板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式plc包括cpu模塊、i/o模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。3.2 系統(tǒng)輸入輸出點分配系統(tǒng)i/o如表1所示。表1 i/o分配表輸入輸出10.00蚶岐村10.00蚶岐村20.01福洋石材市場10.01下一站福洋石材市場30.02福洋村

8、10.02福洋石材市場40.03華建新村10.03下一站福洋村50.04后崗開發(fā)區(qū)10.04福洋村60.05?？偠皆?0.05下一站華建新村70.06古溪路口10.06華建新村80.07東方醫(yī)院10.07下一站后崗開發(fā)區(qū)90.08財經(jīng)學校10.08后崗開發(fā)區(qū)100.09交警直屬大隊10.09下一站?？偠皆?10.10市農(nóng)行10.10?？偠皆?20.11市建行10.11下一站古溪路口130.12順豐商貿(mào)城10.12古溪路口140.13順豐商貿(mào)城10.13下一站東方醫(yī)院150.14東方國際大飯店10.14東方醫(yī)院160.15市疾控中心10.15下一站財經(jīng)學校170.16汽車北站終點站10.1

9、6財經(jīng)學校18輸出10.17下一站交警直屬大隊1910.26下一站東方國際大飯店10.19下一站市農(nóng)行2010.27東方國際大飯店10.20市農(nóng)行2110.28下一站市疾控中心10.21下一站市建行2210.29市疾控中心10.22市建行2310.30下一站汽車北站終點站10.23下一站順豐商貿(mào)城2410.31汽車北站終點站10.24順豐商貿(mào)城4 系統(tǒng)軟件設計寧德16路公交車路線如圖1所示。 圖1 16路公交車路線圖上行 蚶岐村 - 福洋石材市場 - 福洋村 - 華建新村 - 后崗開發(fā)區(qū) - ?？偠皆?- 古溪路口 - 東方醫(yī)院 - 財經(jīng)學校 - 交警直屬大隊 - 市農(nóng)行 - 市建行 - 順

10、豐商貿(mào)城 - 東方康寧 - 東方國際大飯店 - 市疾控中心(汽車北站) - 汽車北站終點站 17站 下行 汽車北站終點站 - 汽車北站 - 市醫(yī)院 - 東方國際大飯店 - 東方康寧 - 南際路口(區(qū)交通局方向) - 市建行 - 閩東技校 - 交警直屬大隊 - 財經(jīng)學校 - 東方醫(yī)院 - 古溪路口 - ?？偠皆?- 后崗開發(fā)區(qū) - 華建新村 - 福洋村 - 福洋石材市場 - 蚶岐村 18站 5 系統(tǒng)調(diào)試5.1 調(diào)試環(huán)境介紹我們所使用的程序調(diào)試軟件為cx-programmer。cx-programmer 是omron公司新的編程軟件，適用于c、cv、cs1系列 plc，它可完成用戶程序的建立、編

11、輯、檢查、調(diào)試以及監(jiān)控，同時還具有完善的維護等功能，使得程序的開發(fā)及系統(tǒng)的維護更為簡單、快捷。5.2 調(diào)試步驟在進行plc調(diào)試之前，得先連接plc模塊、按鈕模塊、顯示模塊等。用cx-p編程軟件編制用戶程序可按以下步驟進行：啟動cx-p軟件、建立新工程文件、繪制梯形圖、編譯程序、下載程序和監(jiān)視程序運行等。5.3 繪制梯形圖完成上述步驟后，即可開始繪制梯形圖。5.4 程序編譯及傳送在【plc】中選擇【在線工作】，判斷梯形圖中是否有錯誤，若有錯誤改正后在進行在線工作。在線工作完成后，在【plc】中選擇【傳送】中的【到plc】，根據(jù)提示完成后，在【plc】中選擇【操作模式】中的【運行】即可對程序進行p

12、lc仿真。6 程序功能分析6.1 公交報站程序公交車進站報站梯形圖如圖2所示。圖2 站點報站梯形圖當公交車快要到達站點司機按下到站按鈕0.06，報站指示燈10.12亮 ，語音提示乘客們下車并在led顯示屏顯示到站的站點；利用計數(shù)器指令cnt計時，當計時器006計時完，報站指示燈10.13亮，語音提示下一個站點名稱并用led顯示屏顯示站點的名稱。 6.2 下一站報站程序 公交車對下一站報站梯形圖如圖3所示。圖3 下一站點報站梯形圖當公交車到達下一個站點時司機按下到站按鈕0.07，報站指示燈10.14亮，提示乘客下車，經(jīng)計數(shù)器計時后指示燈10.15亮，提示下一站的名稱。7 總結與心得通過這次設計實

13、踐。我學會了plc的基本編程方法，對plc的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序與到plc中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對plc的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。通過這次設計實踐。我學會了plc的基本編程方法，對plc的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們

14、把自己想出來的程序與到plc中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對plc的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。在設計的過程中我們還得到了老師的幫助與意見。在學習的過程中，不是每一個問題都能自己解決，向老師請教或向同學討論是一個很好的方法，不是有句話叫做思而不學者殆。做事要學思結合。參考文獻1 齊占慶. 電氣控制技術m.北京：機械工業(yè)出版社，20062 王永華.現(xiàn)代電氣及其可編程控制技術m.北京：北京航空航天大學出版社，2002 3 廖常初.可編程序控制器應用技術m.重慶：重慶大學出版社，20074 電子電路百科全書編輯

15、組. 電子電路百科全書m.北京：科學出版社.19885 張鳳珊.電氣控制及可編程序控制器m.北京：中國輕工業(yè)出版社，20036 陳建明.電氣控制與plc應用(第2版).m.北京：電子工業(yè)出版社.2010.17 郝久清，肖立. plc控制系統(tǒng)的可靠性設計.j.自動化儀表.2005，118 閻石.數(shù)字電子技術基礎（第五版）m.北京:高等教育出版社.2006.59 段蘇振.提高plc控制系統(tǒng)可靠性的設計因素.j.電氣傳動.2003，510 劉建清.從零開始學電氣控制與plc.m.北京:技術國防工業(yè)出版社，2006附 錄附錄1 公交報站設計梯形圖附錄2 公交報站設計程序ld 0.00out 10.00

16、and p_1sldnot 0.00cnt 000 #005ld cnt000out 10.01ld 0.01out 10.02and p_1sldnot 0.01cnt 001 #005ld cnt001out 10.03ld 0.02out 10.04and p_1sldnot 0.02cnt 002 #005ld cnt002out 10.05ld 0.03out 10.06and p_1sldnot 0.03cnt 003 #005ld cnt003out 10.07ld 0.04out 10.08and p_1sldnot 0.04cnt 004 #005ld cnt004out 1

17、0.09ld 0.05out 10.10and p_1sldnot 0.05cnt 005 #005ld cnt005out 10.11ld 0.06out 10.12and p_1sldnot 0.06cnt 006 #005ld cnt006out 10.13ld 0.07out 10.14and p_1sldnot 0.07cnt 007 #005ld cnt007out 10.15ld 0.08out 20.00and p_1sldnot 0.08cnt 008 #005ld cnt008out 20.01ld 0.09out 20.02and p_1sldnot 0.09cnt 00

18、9 #005ld cnt009out 20.03ld 0.10out 20.04and p_1sldnot 0.10cnt 010 #005ld cnt010out 20.05ld 0.11out 20.06and p_1sldnot 0.11cnt 011 #005ld cnt011out 20.07ld 0.12out 20.08and p_1sldnot 0.12cnt 012 #005ld cnt012out 20.09ld 0.13out 20.10and p_1sldnot 0.13cnt 013 #005ld cnt013out 20.11ld 0.14out 20.12and p_1sldnot 0.14cnt 014 #005ld cnt014out 20.13ld 0.15out 20.14and p_1sldnot 0.15cnt 015 #005ld cnt015out 20.15ld 1.00out 30.00and p_1sldnot 1.00cnt 016 #005ld cnt016out 30.01電氣控制及可編程序控制