基于S7-200系列PLC十人投票机的控制

题目名称基于S7-200系列PLC十人投票机的控制一、设计内容及技术要求：（1）运行PLC；（2）当PLC运行时，[I1.2：计票开关]=OFF，则不执行投票计算；（3）当PLC运行时开始计时，此时需在5s内完成投票(赞成与不赞成)，请扳动I0.0~Il.1(如赞成：I：ON，若反对I：OFF；（4）I1.2=ON，5s后立即显示投票结果，若显示灯Q0.0亮：表示不通过(即反对人数较多；Q0.2亮：表示同票(即赞成与反对人数相等)；Q0.1亮：表示通过(即赞成人数较多)。（5）当投票结果显示后，就不再接受任何信息，即使再次投票显示灯仍不会改变其结果。（6）I1.3为归零按钮，在I1.3归零后，所有的显示灯熄灭，此时可再次进行投票。二、程设计说明书撰写要求：1.完成系统组态或硬件配置；2.正确合理地进行编程元件的地址分配；3.画出输入/输出接线图及相关的图纸；4.设计梯形图控制程序，并模拟调试；5.完成设计说明书（包括封面、目录、设计任务书、设计思路、硬件设计、软件设计、总结体会、参考文献等）。三、设计进度周次时间日期内容备注17周周一，二6.17--6.186.1晚7:30审题理工实验楼501室17周业余时间18周19周前三天6.17—7.03设计17周周五6.21下午3：00辅导理工实验楼501室18周周五6.29下午3：00辅导理工实验楼501室19周周一，二7.01—7.02全天调试程序PLC实验室、光机电一体化实验室19周周三7.03全天答辩19周周五7.05全天交稿包括文字稿和电子稿指导老师签字：目录摘要..................................................................................................................................................1第一章可编程程序控制器（PLC）...............................................................................................21.1PLC的定义.................................................................................................................21.2PLC的特点.................................................................................................................31.3PLC的应用及发展趋势..........................................................................................4第二章十人投票机控制工艺流程分析.........................................................................................52.1设计任务...................................................................................................................52.2十人投票机控制过程描述.......................................................................................62.3十人投票机控制工艺分析.......................................................................................6第三章PLC的硬件配置与软件设计..............................................................................................63.1、系统的硬件配置及组成原理.................................................................................6第四章投票机的工作原理.............................................................................................................94.1控制程序流程图设计...............................................................................................94.3.2当票数相同时时程序运行结果..........................................................................144.3.3当赞成时程序运行结果......................................................................................16第五章结果分析..........................................................................................................................17第六章总结..................................................................................................................................18参考文献......................................................................................................................................19111摘要近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入，它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。PLC型投票机是将PLC用于对表决器的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前使用的投票机进行精确控制，特别是对多人投票的控制可方便的实现。通过设计一个投票机，使我们系统掌握可编程控制器的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，是我们掌握一些基本机型，掌握PLC控制技术的基本原理和应用，并学习PLC编程的多样性、灵活性，是我们掌握PLC在实际应用中的控制作用、动作顺序与原理，为今后从事自动化控制领域的工作打下坚实的基础。同时，在设计过程中还能培养我们独立工作能力与创造力，综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力，查阅图书资料、绘图、书写报告的能力。关键词：PLC投票机22第一章可编程程序控制器（PLC）1.1PLC的定义可编程控制器（ProgrammableController）简称PC，但个人计算机（PersonalComputer）也简称PC，为了区别，人们仍习惯称可编程控制器为PLC（ProgrammableLogicalController）。国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）于1987年颁布了可编程控制器的标准及其定义：“可编程控制器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。可编程控制器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。”可编程控制器是60年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。控制器和被控对象连接方便。随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环境的能力，受到33用户的青昧，因而在冶金、化工、交通、电力等诸多领域获得广泛的应用，与机器人、CAD/CAM一起，被称为现代工业控制的三大支柱。可编程控制器正成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。1.2PLC的特点PLC作为一种专用于工业环境的、具有特殊结构的计算机，有其显著的特点。1)可靠性高，抗干扰能力强传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器控制系统的1/10~1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。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。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。2)硬件配套齐全，功能完善