基于歐姆龍系列PLC的公交車報站系統(tǒng)課程設(shè)計報告

1、. . . . 師學(xué)院電氣控制與其可編程序控制器課程設(shè)計報告實習(xí)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)：電氣工程與其自動化 學(xué) 號：姓 名：顏良堂 指導(dǎo)老師：日 期：2014/6/22 15 / 19電氣控制與可編程序控制器課程設(shè)計 任務(wù)書主要容：首先對16路公交車路線進(jìn)行全面考察，記錄各站點名稱與站點數(shù)目。對公交車報站系統(tǒng)與可編程控制器（PLC）作了比較全面的總結(jié)和介紹。接著根據(jù)公交車報站系統(tǒng)的控制要求，設(shè)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(jī)機(jī)型，并進(jìn)行擴(kuò)展。然后設(shè)計PLC的外部接線圖、流程圖等，編寫控制程序，最后

2、對編寫的公交車報站控制程序進(jìn)行仿真和調(diào)試?；疽螅?) 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(shè)計方法。3) 提出公交車報站系統(tǒng)的設(shè)計方案。4) 根據(jù)設(shè)計方案，完成公交車報站系統(tǒng)的硬件設(shè)計與軟件編寫。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(shù)M.：機(jī)械工業(yè)，20062 王永華.現(xiàn)代電氣與其可編程控制技術(shù)M.：航空航天大學(xué)，2002 3廖常初.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)M.：大學(xué)，20074 電子電路百科全書編輯組. 電子電路百科全書M.：科學(xué).19885鳳珊.電氣控制與可編程序控制器M.：中國輕工業(yè)，200

3、36建明.電氣控制與PLC應(yīng)用(第2版).M.：電子工業(yè).2010.17郝久清，肖立. PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計.J.自動化儀表.2005，118閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）M.:高等教育.2006.59段振.提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的設(shè)計因素.J.電氣傳動.2003，510建清.從零開始學(xué)電氣控制與PLC.M.:技術(shù)國防工業(yè)，2006目 錄1 任務(wù)與要求12 課程設(shè)計步驟13 系統(tǒng)硬件設(shè)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(shè)計35 系統(tǒng)調(diào)試35.1 調(diào)試環(huán)境介紹35.2 調(diào)試步驟45.3 繪制梯形圖45.4 程序編譯與傳送46 程序功能分析46.1 公交報

4、站程序46.2 下一站報站程序57 總結(jié)與心得5參考文獻(xiàn)6附 錄7附錄1 公交報站設(shè)計梯形圖7附錄2 公交報站設(shè)計程序111 任務(wù)與要求任務(wù)：首先對16路公交車路線進(jìn)行全面考察，記錄各站點名稱與站點數(shù)目。對公交車報站系統(tǒng)與可編程控制器（PLC）作了比較全面的總結(jié)和介紹。接著根據(jù)公交車報站系統(tǒng)的控制要求，設(shè)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(jī)機(jī)型，并進(jìn)行擴(kuò)展。然后設(shè)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(jìn)行仿真和調(diào)試。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(shè)計方法。3 提出公交車報

5、站系統(tǒng)的設(shè)計方案。4 根據(jù)設(shè)計方案，完成公交車報站系統(tǒng)的硬件設(shè)計與軟件編寫。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(shè)計步驟（1）對控制系統(tǒng)任務(wù)和要求作深入的調(diào)查研究，明確控制任務(wù)。（2）選擇和確定用戶I/O設(shè)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(shè)備，即各種按鈕、開關(guān)、繼電器和接觸器等。（3）確定系統(tǒng)整體設(shè)計方案，選擇PLC型號確定系統(tǒng)整體設(shè)計方案十分重要，要在全面了解控制要求的基礎(chǔ)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PLC的輸入/輸出點數(shù)，選擇合適的點數(shù)。由于本設(shè)計中只涉與到開關(guān)量，因此在選擇PLC型號時，只需考慮

6、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(shè)計 主電路的設(shè)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(shè)計 首先分別設(shè)計出一個站點的控制軟件梯形圖； 整體控制軟件梯形圖設(shè)計；（6）聯(lián)機(jī)調(diào)試（7）撰寫設(shè)計說明書3 系統(tǒng)硬件設(shè)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(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)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(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破髋c其

7、有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計。 從結(jié)構(gòu)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、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、存、電源模塊、底板或機(jī)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60.0

8、5?？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醫(yī)院10.07下一站后崗開發(fā)區(qū)90.08財經(jīng)學(xué)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福總二附院120.11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下一站醫(yī)院150.14國際大飯店10.14醫(yī)院160.15市疾控中心10.15下一站財經(jīng)學(xué)校170.16汽車北站終點站10.16財經(jīng)學(xué)校18輸出10.17下一站交警直屬大隊1910.26下一站國際大飯店10.19下一站市農(nóng)行2010.27國際大飯店

9、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(shè)計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) - 福總二附院 - 古溪路口 - 醫(yī)院 - 財經(jīng)學(xué)校 - 交警直屬大隊 - 市農(nóng)行 - 市建行 - 順豐商貿(mào)城 - 康寧 - 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

10、- 國際大飯店 - 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(xué)校 - 醫(yī)院 - 古溪路口 - 福總二附院 - 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、編輯、檢查、調(diào)試以與監(jiān)控，同時還具有完善的維護(hù)等功能，使得程序的開發(fā)與系統(tǒng)的維護(hù)更為簡單、快捷。5.2 調(diào)試步驟在進(jìn)行PLC調(diào)試之前，得先連接PLC模塊、按鈕模塊、

11、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(jìn)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 程序編譯與傳送在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(jìn)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(jìn)行PLC仿真。6 程序功能分析6.1 公交報站程序公交車進(jìn)站報站梯形圖如圖2所示。圖2 站點報站梯形圖當(dāng)公交車快要到達(dá)站點司機(jī)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L

12、ED顯示屏顯示到站的站點；利用計數(shù)器指令CNT計時，當(dāng)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(dāng)公交車到達(dá)下一個站點時司機(jī)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(jié)與心得通過這次設(shè)計實踐。我學(xué)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(shè)計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)

13、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(jié)果和要求的結(jié)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(qiáng)，看到了實踐與理論的差距。通過這次設(shè)計實踐。我學(xué)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(shè)計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)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(jié)果和要求的結(jié)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(qiáng)，看到了實踐

14、與理論的差距。在設(shè)計的過程中我們還得到了老師的幫助與意見。在學(xué)習(xí)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(xué)討論是一個很好的方法，不是有句話叫做思而不學(xué)者殆。做事要學(xué)思結(jié)合。參考文獻(xiàn)1 齊占慶. 電氣控制技術(shù)M.：機(jī)械工業(yè)，20062 王永華.現(xiàn)代電氣與其可編程控制技術(shù)M.：航空航天大學(xué)，2002 3廖常初.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)M.：大學(xué)，20074 電子電路百科全書編輯組. 電子電路百科全書M.：科學(xué).19885鳳珊.電氣控制與可編程序控制器M.：中國輕工業(yè)，20036建明.電氣控制與PLC應(yīng)用(第2版).M.：電子工業(yè).2010.17郝久清，肖立. PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計

15、.J.自動化儀表.2005，118閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）M.:高等教育.2006.59段振.提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的設(shè)計因素.J.電氣傳動.2003，510建清.從零開始學(xué)電氣控制與PLC.M.:技術(shù)國防工業(yè)，2006附 錄附錄1 公交報站設(shè)計梯形圖附錄2 公交報站設(shè)計程序LD 0.00OUT 10.00AND 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

16、 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 10.09LD 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 0.07OU

17、T 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 009 #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 CNT0

18、11OUT 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電氣控制與可編程序控制