学校打铃系统的设计与实现

甘肃畜牧工程职业技术学院毕业论文（设计）学校自动打铃系统的设计与实现系别：电子信息工程系专业：电子信息工程技术班级：电子信息08.1学生姓名：王建辉指导老师：李贤山完成时间：2010年11月目录毕业论文（设计）任务书..........................................-1-开题报告............................................................1摘要................................................................3关键词..............................................错误!未定义书签。第一章概述........................................................31.1PLC的结构与特点。...............................................................................................................31.2可编程控制器的发展..............................................................................................................41.3PLC的应用领域.........................................................................................................................51.4PLC的国内状况........................................................................................................................51.5PLC未来展望.............................................................................................................................51.6PLC的软件组成........................................................................................................................61.7PLC的构成................................................................................................................................6第二章程序设计....................................................72.1设计软件.....................................................................................................................................72.2主程序设计...............................................................................................................................92.3硬件设计..................................................................................................................................18第三章实验结果...................................................223.1实现电子钟程序....................................................................................................................223.2实现打铃..................................................................................................................................223.3设计中的问题和解决..........................................................................................................22第四章总结....................................................23第五章心得......................................................23参考文献...........................................................24致谢..............................................................25-1-毕业论文（设计）任务书1开题报告一.课题名称学院自动打铃系统控制二.课题来源指导老师提供。三.本课题研究目的和意义随着科学技术经济的不断发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术在生活中得到广泛的使用，自动化控制技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。而学院的打铃系统作为准确提示学生作息时间的装置，与同学们的生活紧密相关，随着人们对其要求的提高，打铃系统得到了快速发展。其多元化、智能化程度已经发展到了可以编程实现的高水平，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。本文采用PLC对学校的打铃系统进行控制，通过合理的选择和设计，提高了打铃系统的控制水平，并改善了电铃运行的节奏，使学校自动打铃系统达到了较为理想的控制效果。本文阐述了PLC在自动打铃系统中的应用。通过分析几种打铃控制系统方案，提供该进的设计思路，并经过硬件上设计、调试，完成了自动打铃控制电路的设计。该系统采用独立的电路实现，而且该自动控制系统具有的成本、高使用价值的优点。四．国内外现状和趋势PLC确实是令国人心痒的行业，一方面PLC应用无处不在，市场容量连年上升；另一方面国内一些企业在DCS、变频器等产品上硬件取得突破，自然也会想到PLC——国产工控产品中最后一处空白。台达电子工业股份有限公司厂商：PLC将不断丰富功能、提高性能功能更强大。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要；从市场看，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2场的局面，会出现国家通用的编程语言；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。五．课题研究的基本思路1．了解自动打铃系统控制电路的基本结构，掌握其基本原理。2．画出自动打铃控制电路的基本原理图，以及系统框图。3．制作其硬件电路部分。六.最终目标及完成时间最终目标：实现自动打铃，当时钟显示几时几分时，要求铃声响，蜂鸣器工作。实现打铃的效果。完成时间：2010.11.10七.现有条件及必须采取的措施PLC实验室拥有PLC实验台。拥有PLC仿真实验仪、装有FX-PCS-WIN-E应用软件的计算机、示波器。必须措施：现有条件上还需开发基于PLC自动打铃系统控制的设计方法，设计并编程相应控制软件。八.协作单位及要解决的主要问题PLC实验室所要解决本课题的主要问题是：基于FX-PCS-WIN-E软件的编程和仿真，以及硬件电路的设计、制作和调试。如果条件允许，需要解决：购买专用于硬件电路实现的所需元件。3摘要随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，自动化控制技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。而学校的打铃系统作为准确提示学生作息时间的装置，与同学们的生活紧密相关，随着人们对其要求的提高，打铃系统得到了快速发展。其多元化、智能化程度已经发展到了可以编程实现的高水平，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。本文采用PLC对学校的打铃系统进行控制，通过合理的选择和设计，提高了打铃系统的控制水平，并改善了电铃运行的节奏，使学校自动打铃系统达到了较为理想的控制效果。第一章概述1.1PLC的结构与特点。随着微吃力器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制以近广泛应用在所有的工业领域。现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高指令的产品。为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性。可编程控制器（ProgrammableLogicController）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器基础的通用工业控制装置。在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”它可靠性高，抗干扰能力强，高可靠性是电气控制设备的关键性能。4PLC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。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。1.2可编程控制器的发展让我们追溯到20世纪的六十年代末，认识一下可编程控制器的发展史吧。在可编程控制器出现以前，继电器控制在工业控制领域占主导地位，由此构成的控制系统都是按预先设定好的时间或条件顺序地工作，若要改变控制的顺序就必须改变控制系统的硬件接线，因此，其通用性和灵活性较差。20世纪的六十年代，计算机技术开始应用于工业控制领域，由于价格高、输入输出电路不匹配、编程难度大以及难于适应恶劣工业环境等原因，未能在工业控制领域获得推广。1968年，美国最大的汽车制造商——通用汽车公司(GM)为了适应生产工艺不断更新的需要，要求寻