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倒计时显示控制S7-200.docx
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倒计时显示控制 S7-200
基于 PLC 的倒计时显示控制器设计
绪言
倒计时系统的任务就是对某一设定日期进行倒数,在显示屏显示距设定日期的时间,广泛应
用于重大的节目或活动,以增强人们的关切程度和紧迫感,如 2008年北京奥运会, 2010年上海
世博会等.一般情况下,倒计时系统具有倒计时和时钟功能,用途单一 ,使用周期短,一旦倒计
时任务完成,系统也完成了历史任务。但是因为程序设计简易,可操作性强,因而倒计时系统
以及硬件可以被反复使用.
到目前为止,用PLC进行倒计时系统的设计比较少,多为使用单片机或是EDA行进设计,因此
PLC在倒计时系统的设计上较为欠缺。本次课题使用 PLC对百天倒计时系统进行系统的研究与设
计,将在某些领域弥补PLC的研究缺陷。
以 2008 年北京奥运会百天倒计时为例.该倒计时器可以动态显示天、小时、分、秒,开机
后显示初始状态(全零态),然后按当天距开幕的实际天数进行设置。设置好后按下启动按钮,
百天倒计时就开始;若按下停止按钮将停止计时,显示当前状态。天、小时、分、秒各状态可
随时调整和设置,各状态显示采用动态循环扫描方式。
第一章 硬件系统介绍
1.1 可编程序控制器的概述
可编程序控制器(Programmable Logic Controller,,简称PLC),它是以微处理器为核心
的通用工业控制装置,是在继电器-接触器控制基础上发展起来的。随着现代社会生产的发展和
技术进步,现代工业生产自动化水平的日益提高及微电子技术的迅猛发展,当今的 PLC已将3C
(Computer、Control、Communication)技术,即微型计算机技术、控制技术及通信技术融为
一体,在控制系统中又能起到“3电”控制作用 ,即电控、电仪、电信这三个不同作用的一种高
可靠性控制器,是当代工业生产自动化的重要支柱。
一般讲,PLC分为箱体式和模块式两种,但它们的组成是相同的。箱体式PLC中有CPU板、I\O
板、显示面板、内存块、电源等,所有的电路都装入一个模块内,构成一个整体。可以按CPU性
倒计时显示控制 S7-200
能分成若干型号,并按 I\O点数又有若干规格。模块式 PLC有CPU模块、I\O模块、内存、电源模
块、底板或机架,模块拼装起来后就成了一个整齐的长方体结构.无论哪种结构类型的PLC,都属
于总线式开放型结构,其I\O能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC的基本结构框图如图1所示。
图1 PLC的基本结构框图
1.1。1 PLC的特点
现代工业生产过程是多种多样的 ,它们对控制的要求也各不相同 ,为了能够在各种工业环境
中使用PLC,所以生产厂家的PLC都有许多共同点.
1)编程方法简单易学
2)功能强、性能价格比高
3)硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强
4)可靠性高,抗干扰能力强
5)系统的设计、安装、调试工作量少
6)维修工作量小,维修方便
7)体积小,能耗低
1.1。2 PLC的主要功能
PLC是采用微电子技术来完成各种控制功能的自动化设备,可以在现场的输入信号作用下,
按照预先输入的程序,控制现场的执行机构按照一定规律进行动作.其主要功能如下:
1)顺序逻辑控制
2)运动控制
倒计时显示控制 S7-200
3)定时控制
4)计数控制
5)步进控制
6)数据处理
7)模/数和数/模转换
8)通信及联网
1.1.3 PLC的性能指标
性能指标是用户评价和选购机型的依据.当用户在进行PLC的选型时,可以从以下几个方面考
虑。
1)CPU技术指标
2)I/O模板技术指标
3)编程器及编程软件
4)通信功能
1.2 S7—200 PLC的概述
S7—200 PLC是德国西门子公司生产的一种小型PLC,但其许多功能已经达到大、中型PLC的
水平,而价格却与小型机一样,因此,它一经推广,即受到了广泛关注。特别是S7—200 CPU22X
系列PLC,由于它具有多种功能模块和人机界面(HIMI)可供选择,所以系统的集成非常方便,
还可以很容易地组成PLC网络,同时它具有功能齐全的编程和工业控制组态软件,使得在完成控
制系统的设计时更加简单,几乎可以完成任何功能的控制任务.
S7-200 CPU将微处理器、集成电源、输入电路和输出电路集成在一个紧凑的外壳中,从而形
成了一个功能强大的Micro PLC。参见图2.
倒计时显示控制 S7-200
图2 S7—200 CPU外型
本次设计是实现较为简单倒计时控制,对所需硬件的要求并不高,为了尽量满足倒计时的精
确性,故选用扫描时间短,即执行一条布尔指令时间较短的西门子小型PLC S7-200,根据端口的
需要选择226型号的CPU。
对于设计的仿真调试也做了相应的简化,使用面包板和7段数码管组成一个仿真电路,结合
程序的需要,选择8个共阴极的7段数码管分别作为时间状态位的显示.
第二章 S7—200编程软件 介绍
2。1 STEP7—Micro/WIN编程软件
STEP7—Micro/WIN 32 编程软件是基于 Windows 的应用软件,由西门子公司专为 S7-200系列
PLC设计开发,它功能强大,主要为用户开发控制程序使用 ,同时也可实时监控用户程序的执行
状态。现在加上全中文化程序后,可在全中文的界面下进行操作,用户使用起来更加方便。
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