基于欧姆龙系列PLC的公交车报站系统课程设计报告.doc

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1、宁德师范学院电气控制及其可编程序控制器课程设计报告实习项目：基于欧姆龙系列PLC的公交车报站系统系 别：物理与电气工程系 专 业：电气工程及其自动化 学 号： 姓 名：颜良堂 指导老师： 日 期：2014/6/22 电气控制及可编程序控制器课程设计 任务书主要内容：首先对宁德16路公交车路线进行全面考察，记录各站点名称及站点数目。对公交车报站系统及可编程控制器（PLC）作了比较全面的总结和介绍。接着根据公交车报站系统的控制要求，设计模拟控制模板，确定PLC所需的输入/输出口的数量，确定PLC的型号，选定主机机型，并进行扩展。然后设计PLC的外部接线图、流程图等，编写控制程序，最后对编写的公交车

2、报站控制程序进行仿真和调试。基本要求：1) 调研，了解公交车报站系统的基本原理。2) 充分了解公交车报站系统的设计方法。3) 提出公交车报站系统的设计方案。4) 根据设计方案，完成公交车报站系统的硬件设计及软件编写。5) 要求具有语音模块，温度检测模块，LED显示模块和键盘模块。主要参考资料：1 齐占庆. 电气控制技术M.北京：机械工业出版社，20062 王永华.现代电气及其可编程控制技术M.北京：北京航空航天大学出版社，2002 3 廖常初.可编程序控制器应用技术M.重庆：重庆大学出版社，20074 电子电路百科全书编辑组. 电子电路百科全书M.北京：科学出版社.19885 张凤珊.电气控制

3、及可编程序控制器M.北京：中国轻工业出版社，20036 陈建明.电气控制与PLC应用(第2版).M.北京：电子工业出版社.2010.17 郝久清，肖立. PLC控制系统的可靠性设计.J.自动化仪表.2005，118 阎石.数字电子技术基础（第五版）M.北京:高等教育出版社.2006.59 段苏振.提高PLC控制系统可靠性的设计因素.J.电气传动.2003，510 刘建清.从零开始学电气控制与PLC.M.北京:技术国防工业出版社，2006目 录1 任务与要求12 课程设计步骤13 系统硬件设计23.1 系统硬件介绍23.2 系统输入输出点分配24 系统软件设计35 系统调试35.1 调试环境介绍

4、35.2 调试步骤45.3 绘制梯形图45.4 程序编译及传送46 程序功能分析46.1 公交报站程序46.2 下一站报站程序57 总结与心得5参考文献6附 录7附录1 公交报站设计梯形图7附录2 公交报站设计程序111 任务与要求任务：首先对宁德16路公交车路线进行全面考察，记录各站点名称及站点数目。对公交车报站系统及可编程控制器（PLC）作了比较全面的总结和介绍。接着根据公交车报站系统的控制要求，设计模拟控制模板，确定PLC所需的输入/输出口的数量，确定PLC的型号，选定主机机型，并进行扩展。然后设计PLC的外部接线图、流程图等，编写控制程序，最后对编写的公交车报站控制程序进行仿真和调试。

5、要求： 调研，了解公交车报站系统的基本原理。 充分了解公交车报站系统的设计方法。 提出公交车报站系统的设计方案。 根据设计方案，完成公交车报站系统的硬件设计及软件编写。 要求具有语音模块，温度检测模块，LED显示模块和键盘模块。2 课程设计步骤（1）对控制系统任务和要求作深入的调查研究，明确控制任务。（2）选择和确定用户I/O设备根据传统控制线路，确定出PLC改造所需的各种输入/输出设备，即各种按钮、开关、继电器和接触器等。（3）确定系统整体设计方案，选择PLC型号确定系统整体设计方案十分重要，要在全面了解控制要求的基础上确定电气控制方案。根据所选用的电器或元件的类型和数量，计算所需PLC的输

6、入/输出点数，选择合适的点数。由于本设计中只涉及到开关量，因此在选择PLC型号时，只需考虑I/O点数，并有一定的余量（10%15%）选择小型PLC。（4）控制系统的硬件设计 主电路的设计； 确定出输入、输出信号，画出PLC的I/O接线图；（5）控制系统的软件设计 首先分别设计出一个站点的控制软件梯形图； 整体控制软件梯形图设计；（6）联机调试（7）撰写设计说明书3 系统硬件设计3.1 系统硬件介绍国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：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。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操

7、作的指令，并通过数字量、模拟量的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。3.2 系统输入输出点分配系统I/O如表1所示。表1 I/O分配表输入输出10.00蚶岐村10.00蚶岐村20.01福洋石材市场10.01下一站福洋石材市场30.02福洋村10.02

8、福洋石材市场40.03华建新村10.03下一站福洋村50.04后岗开发区10.04福洋村60.05福总二附院10.05下一站华建新村70.06古溪路口10.06华建新村80.07东方医院10.07下一站后岗开发区90.08财经学校10.08后岗开发区100.09交警直属大队10.09下一站福总二附院110.10市农行10.10福总二附院120.11市建行10.11下一站古溪路口130.12顺丰商贸城10.12古溪路口140.13顺丰商贸城10.13下一站东方医院150.14东方国际大饭店10.14东方医院160.15市疾控中心10.15下一站财经学校170.16汽车北站终点站10.16财经学校

9、18输出10.17下一站交警直属大队1910.26下一站东方国际大饭店10.19下一站市农行2010.27东方国际大饭店10.20市农行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下一站汽车北站终点站10.23下一站顺丰商贸城2410.31汽车北站终点站10.24顺丰商贸城4 系统软件设计宁德16路公交车路线如图1所示。 图1 16路公交车路线图上行 蚶岐村 - 福洋石材市场 - 福洋村 - 华建新村 - 后岗开发区 - 福总二附院 - 古溪路口 - 东方医院 - 财经学校 - 交警直属大队 - 市农行 - 市建行 - 顺丰商贸城

10、- 东方康宁 - 东方国际大饭店 - 市疾控中心(汽车北站) - 汽车北站终点站 17站 下行 汽车北站终点站 - 汽车北站 - 市医院 - 东方国际大饭店 - 东方康宁 - 南际路口(区交通局方向) - 市建行 - 闽东技校 - 交警直属大队 - 财经学校 - 东方医院 - 古溪路口 - 福总二附院 - 后岗开发区 - 华建新村 - 福洋村 - 福洋石材市场 - 蚶岐村 18站 5 系统调试5.1 调试环境介绍我们所使用的程序调试软件为CX-Programmer。CX-Programmer 是OMRON公司新的编程软件，适用于C、CV、CS1系列 PLC，它可完成用户程序的建立、编辑、检查、

11、调试以及监控，同时还具有完善的维护等功能，使得程序的开发及系统的维护更为简单、快捷。5.2 调试步骤在进行PLC调试之前，得先连接PLC模块、按钮模块、显示模块等。用CX-P编程软件编制用户程序可按以下步骤进行：启动CX-P软件、建立新工程文件、绘制梯形图、编译程序、下载程序和监视程序运行等。5.3 绘制梯形图完成上述步骤后，即可开始绘制梯形图。5.4 程序编译及传送在【PLC】中选择【在线工作】，判断梯形图中是否有错误，若有错误改正后在进行在线工作。在线工作完成后，在【PLC】中选择【传送】中的【到PLC】，根据提示完成后，在【PLC】中选择【操作模式】中的【运行】即可对程序进行PLC仿真。

12、6 程序功能分析6.1 公交报站程序公交车进站报站梯形图如图2所示。图2 站点报站梯形图当公交车快要到达站点司机按下到站按钮0.06，报站指示灯10.12亮 ，语音提示乘客们下车并在LED显示屏显示到站的站点；利用计数器指令CNT计时，当计时器006计时完，报站指示灯10.13亮，语音提示下一个站点名称并用LED显示屏显示站点的名称。 6.2 下一站报站程序 公交车对下一站报站梯形图如图3所示。图3 下一站点报站梯形图当公交车到达下一个站点时司机按下到站按钮0.07，报站指示灯10.14亮，提示乘客下车，经计数器计时后指示灯10.15亮，提示下一站的名称。7 总结与心得通过这次设计实践。我学会

13、了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。通过这次设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出

14、来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。做事要学思结合。参考文献1 齐占庆. 电气控制技术M.北京：机械工业出版社，20062 王永华.现代电气及其可编程控制技术M.北京：北京航空航天大学出版社，2002 3 廖常初.可编程序控制器应用技术M.重庆：重庆大学出版社，20074 电子电路百科全书编辑组. 电子

15、电路百科全书M.北京：科学出版社.19885 张凤珊.电气控制及可编程序控制器M.北京：中国轻工业出版社，20036 陈建明.电气控制与PLC应用(第2版).M.北京：电子工业出版社.2010.17 郝久清，肖立. PLC控制系统的可靠性设计.J.自动化仪表.2005，118 阎石.数字电子技术基础（第五版）M.北京:高等教育出版社.2006.59 段苏振.提高PLC控制系统可靠性的设计因素.J.电气传动.2003，510 刘建清.从零开始学电气控制与PLC.M.北京:技术国防工业出版社，2006附 录附录1 公交报站设计梯形图附录2 公交报站设计程序LD 0.00OUT 10.00AND P

16、_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 10.09L

17、D 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 009 #00

18、5LD 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_1sL

19、DNOT 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电气控制及可编程序控制器课程设计成绩评价表课程名称电气控制及可编程序控制器课程设计题目名称宁德16路公交车报站系统学生姓名颜良堂学号B2011052216指导教师姓名宋仁银职称讲师序号评价项目指 标满分评分1工作量、工作态度和出勤率按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。202课程设计质量课程设计选题合理，计算过程简练准确，分析问题思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备正确。453创新工作中有创新意识，对前人工作有一些改进或有一定应用价值。54答辩能正确回答指导教师所提出的问题。30总分评语：指导教师： 年 月 日