PLC应用数字电子钟设计.docx

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1、摘要随着信息科学技术的不断发展和进步，在不同的工业领域中正在普及自动化控制技术的使用，由此使得生产的效率和质量都大为提升，作为一类核心的电气领域自动控制技术,P1C很好地综合了当下先进的科学技术与传统控制技术中的诸多优势，工作效率也大幅提升，实现了生产和运行的自动化控制。可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。本设计以西门子公司的S7-200CN为基础，设计了P1C电子时钟的梯形图。本设计分三章：第一章为P1C的技术特征和应用。第二章为P1C控制系统设计。第三章为P1C控制电子钟设计。关键词P1C技术控制系统电子钟第1章P1C技术概要11.1 P1C技术

2、特征11.1.1 应用面广阔11.1.2 集成程度高11.1.3 可靠性能好11.2 P1C技术的运用21.2.1 P1C技术在开关量控制中的应用21.2.2 P1C技术在电气系统的顺序控制中的应用21.2.3 P1C技术与计算机技术的融合31.2.4 提高技术人员的专业技能水平31.2.5 加大研究力度3第2章P1C控制系统设计42.1 P1C控制系统设计的基本原则42.2 P1C控制系统设计的基本内容42.3 P1C控制系统设计的一般步骤5第3章P1C控制电子钟设计63.1七段共阴数码管电子钟P1C程序设计原理63.11 主要控制要求63.12 总体设计思想63.13 具体设计过程63.2

3、 编程元件地址分配73.3 数字电子钟控制系统的方案93.3.1 方案论证93.3.2 控制要求93.3.3 数码管显示原理10第4章结论10参考文献11致谢12附录一12附录二12第1章P1C技术概要1.1 P1C技术特征该技术实际上指的是所谓的“可编程逻辑控制器(ProgrammabIe1ogiccontro11er),通过利用可编程储存器(PrOgrammabIememory)来进行内部程序的储存处理，从而执行一系列的面向有关用户的指令(具体包括顺序控制、定时以及逻辑运算等)。P1C技术在电气工程的主要方向为自动化控制，不仅可以促使自动化技术水平的明显提升，还能保证整体电气系统的可靠性和

4、安全性,为电气工程行业的稳定发展奠定基础。1.1.1 1.1应用面广阔P1C语言能够在通过翻译实现计算机编程语言的转化,这就保障了用户在使用P1C语言进行编程后，不需要进行计算机语言学习就可以在计算机中进行编程，这就降低了P1C编程语言的门槛。由于其具有开放性，故能够实现与计算机的完美融合，其连接和操作便能通过多元化的方式来实现，在这个过程中，大大的缩短了系统的运行周期，避免了程序的不兼容问题的出现，这些都是提高工作效率的有效基础。1.1.2 集成程度高P1C技术是基于集成电路开发的，是一种十分轻小的芯片，这就推动了机电一体化的发展，在很大程度上，由于P1C具有低耗能、轻便、开源等优势，是机电

5、一体化过程中，较为多见的编辑语言和芯片。因为集成程度高，在未来的发展中，其在微型设备中具有良好的应用前景。1.1.3 可靠性能好P1C技术在实际的应用中，可以和国内端口对接,也可以结合国外端口对接,其端口适用性极强，同时其保密性较高，在进行信号传递的过程中，采用外界隔离的方式，大大的减少了电磁干扰，保障了信息传递的安全、准确。由于P1C自身具有很好的外壳保护，具有一定的抗性，因此在实际应用中，其因为具备屏蔽、监测、电路、稳压等效果，可以保证在极端环境下的正常使用。1.2 P1C技术的运用该技术的发展是基于通信、微机以及自控等一系列新技术的发展完善与应用，而且在过去十多年中微处理器技术取得了可喜

6、的应用及研究成果，也推动了该技术的不断完善，从而它也被广泛地应用于不同的生产领域之中，而且处于持续增长的态势。现阶段，使用该技术的范围涵盖了环境保护、交运、汽车、机械制造、化工、石油以及材料等。1.2.1 P1C技术在开关量控制中的应用使用P1C技术对其进行编程工作，构建一个虚拟的电气运行全过程，了解电气系统在运行时将会存在哪些问题。在实验的过程中发现，继电器在通电的过程中反应时间较长，能够证明继电器在短路时不会受到控制。使用P1C技术对相关的数据进行改进，采取有效的措施，可以将P1C技术与自动切换系统进行有效的结合，改善短路时电气系统反应过慢的情况，提高电气系统的运行效率。使用P1C编程，设

7、置电气系统能够正常运行的阈值范围，如果电气系统在运行时超过这一范围，要对继电器以及系统的电源进行保护，并且发出预警。维修人员根据异常数据发生的区域，及时的维修故障，最终保障电气系统能够正常的运转。在此过程中P1C编辑的数据要不断的进行调整，直到数值达到合理的范围内。1.2.2 P1C技术在电气系统的顺序控制中的应用在电气工程运行与生产的过程中需要按照相应的顺序进行，如果电气工程在生产或者运行的过程中某一环节发生错误，则会导致严重的系统故障，通过数据程序的编写，可以保障电气工程在运行的过程中按照相应的程序与步骤进行，降低事故出现的频率。在电气工程运行的过程中，首先在P1C中对电气工程正常运行的数

8、值不断的调试，最后进行编程工作，如果电气运行过程中出现电流运行异常、电气设备运行异常，要在终端及时的发出警报，维修人员要根据异常数据发生的阶段及时的进行维修。其次在电气工程运转的过程中，如果某个环节发现故障，通过自动控制系统对故障处进行隔离，并且选择合适的电路保障电气工程能够正常的运转。最后P1C将会对故障处的数据进行存储工作,在下次同一阶段发生相同的故障时，能够根据原有的经验及时的进行维修工作。1.2.3 P1C技术与计算机技术的融合P1C技术在使用的过程中要注重与计算机技术进行融合，在计算机中构建信息化的平台，P1C中运行的数据能够在计算机信息显现出来。工作人员可以通过计算机中的信息平台数

9、据实现电气工程的远程监控。在电气工程运行时，工作人员用对异常数据实时的观测，并且联系电气工程的负责人对异常数据发生区域进行检测。所以在P1C使用的过程中要注意与计算机系统进行结合。1.2.4 提高技术人员的专业技能水平技术人员的专业技能水平和操作经验直接影响着P1C技术的应用和研发，只有具备丰富的操作经验和较高的专业技能水平的技术人员，才能保证P1C技术实际的应用作用。因此，电气企业必须提高技术人员的专业技能水平，通过安排系列培训和实践操作来增加技术人员的认识层面、操作经验，例如开展P1C技术相关的课程学习、成立专门的培训小组、开展实践操作竞赛，以此来提高技术人员参与研发的兴趣和积极主动性。或

10、者与其他企业进行交流合作，通过技术交流和优势互补，总结研发经验，从而提高技术人员的专业技能水平和操作经验，进而促使其将P1C技术理论知识与自动化控制实践工作紧密结合。1.2.5 加大研究力度P1技术在电气工程及其自动化控制专业中的应用已经有段时间了，在这段时间中，是两种技术的一种融合和互动，现阶段，电气化工程在社会中的需求不断的被拓展，应用领域越发高深，为此必须针对P1C技术的应用理论进行研究，通过理论来更好的指导实践的进行。为了促成P1C技术的深入发展和研究,应该以大量的实践经验和案例进行指导，促成对基础资料的整理和收集，帮助P1C技术的突破和发展。第2章P1C控制系统设计2.1 P1C控制

11、系统设计的基本原则在研究开发某种电气控制体系时，其最终的目的均是达到各类被控对象所提出的具体指标需求，上述的对象包括了生产的过程以及所用的有关设备，这样产品的质量以及生产的效率都将会得到相应的提升。所以，在进行可编程逻辑控制器的设计过程中，需要参考下述的几条原则：1 .对于被控对象相关的各项控制方面的要求，都要尽可能地去满足。所以,需要详细地进行资料数据的收集整理，周密地调查其应用的现场，而且需要加强和实操工作人员以及机械设计师之间的沟通交流，以双方合作的形式来进行电气控制相关解决方案的合理制定，由此将不同的实际问题处理好。2 .首先需要对相关的控制要求给予满足，尽可能地获得实用性强、便捷性高

12、的控制系统，而且该系统要便于开展各类维修工作。3,需要有比较高的可靠安全性。4 .对于其容量的大小，需要有一定大小的余量，这样就能够继续完善其生产工艺与过程。2.2 P1C控制系统设计的基本内容P1C控制系统的组成部分包含了输出设备、用户输入以及可编程逻辑控制器。P1C控制系统主要有下述工作内容：1 .需要做好控制对象（其驱动是通过输出设备来实现，主要包括电磁阀以及电动机等）、输出设备（主要有信号灯、接触器、继电器等）和用户输入相关设备（主要有传感器、限位开关、操作开关以及按钮等）的合理选择。实际上，上述设备均为常规元件，可参照相关资料来开展选择。2,合理地选择可编程逻辑控制器。作为整个系统的

13、关键，可编程逻辑控制器起着十分重要的作用，有助于确保实现该系统具有较好的各项技术经济相关指标。在进行可编程逻辑控制器的选择时，需要考虑其各个特殊功能模块、电源模块、I/O点数、容量以及其具体的机型等。3,进而是进行I/O点的科学分配，将各类连接的相关接口图清楚地绘制出来，此外，针对此，还要采取一些安全保护方面的相关措施。4 .设计相关的控制程序。在该工作中需要用到的信息有梯形图、语句表和流程图等。在进行系统控制的过程中，需要关注其相关的控制程序，后者可确保整个工作的可靠性，所以需要多次地调试它，然后根据所得结果来进行相应的修改,最终获得合理的程序。5 .进行控制柜（台）的合理设计。6 .进行有

14、关技术文件的编制工作。这将会涉及元件信息方面的明细电气图和有关的说明书。对于常规的电气图来说，所含的内容有其电气方面的安装图、布置图和原理图等。在当前的控制系统中，上述各类图形均称作所谓的“硬件图二实际上,其主要来自经典电气图，主要进行了可编程逻辑控制器部分的增加，因此，需要相应地添加输出电气的相关连接图以及可编程逻辑控制器的I/O输入等方面的信息。而且，对于可编程逻辑控制器相关系统而言，还需在其电气图中加入梯形图（在此处也就输程序图），所以就获得了相关的“软件图”，由此，系统的用户即可进行程序的修改以及故障排除等各项工作。2.3 P1C控制系统设计的一般步骤（1）对具体的控制要求进行分析，主

15、要参考了具体的工艺过程来进行分析，这涉及到操作方式（例如单步、连续或是自动以及手动等不同的类型）以及拟完成的各个动作。（2）参考具体的系统控制方面的要求，对输出设备以及用户输入等方面进行准确的落实，由此获得具体的I/O点数。（3）进行可编程逻辑控制器的合理选择（该过程要具体地参考其性能价格比等方面的情况）。（4）进行可编程逻辑控制器I/O点的合理分配，进而对其电气接口中的相关连接图开展设计。（5）设计可编程逻辑控制器程序，再设计所需的控制台。当需要开展常规继电器控制系统设计的时候，需要先设计好其控制线路，由此才可设计所需的控制台，再进入施工阶段。这也表明，该工程项目的施工工作量显著地降低了，所以施工周期也相应地减小。（6）如果控制系统比较复杂，则要进行系统流程图的准确绘制，在此过程中需要将动作的具体条件以及相应的顺序都清晰地给出。（7）进行程序清单（即梯形图）是准确设计。对于整个工作而言，该步骤十分的重要。为此，需要对控制的具体要求十分地熟悉，此外，需要掌握好必要的电气设计知识。（8）在可编程逻辑控制器中输入相关的程序，然后开展相应的检查。（9）对上述程序进行修改及调试，使其符合有关的指标要求。（10）在已经完成了控制台的设计和现场的工作以后，就进入到联机调试的阶段，使其达到生产过程所提出的具体要求。（I1）进行有关技术文件的编制。第3章P1C控制电子钟设计3