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LED数码显示控制新版系统
《电气PLC控制系统设计》说明书
LED数码显示控制系统设计
专业
电气工程及其自动化
学生姓名
孔佳
班级
自动化143
学号
指导老师
杨晓冬
完成日期
6月18日
LED数码显示控制系统设计
摘要:
PLC控制课程设计是该学科一个关键教学步骤,它需要学生统筹利用所学基础理论、基础方法对现实生活中实际系统进行设计和调试。
本课程设计是以LED数码管和PLC控制为基础,经过了解PLC基础编程方法及数码管原理,用次序控制法实现:
按下开启按钮后,由八组LED发光二极管模拟八段数码管开始显示,先是一段段显示,显示次序是A、B、C、D、E、F、G、H。
随即显示数字及字符,显示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F,再返回初始显示,并循环不止。
用西门子S7-1500来实现控制要求。
关键词:
LED数码显示控制
S7-1500
1.概述…………………………………………………………………………………1
2.设计内容……………………………………………………………………………1
2.1西门子S7-1500PLC介绍………………………………………………1
2.2I/O分配…………………………………………………………………1
2.3LED数码管结构和工作原理…………………………………………2
2.4模块介绍………………………………………………………………3
2.4.1比较模块CMP…………………………………………………………3
2.4.2定时器模块TON(接通延时)………………………………………3
2.4.3传送模块MOVE……………………………………………………….4
2.4.4复位模块(R)………………………………………………………5
2.5触摸屏设计……………………………………………………………·5
2.6试验现象………………………………………………………………7
3.设计小结……………………………………………………………………………9
4.参考文件……………………………………………………………………………9
5.附录……………………………………..………………………………………………………………………………………………..10
附录一…………………………………………………………………………………………………………………….10
附录二……………………………………………………………………………………………………………………..13
附录三……………………………………………………………………………………………………………………..15
1.概述
PLC课程设计是该课程一个关键教学步骤,现有别于毕业设计,又不一样于课堂教学。
它需要学生统筹利用所学基础理论、基础方法对现实生活中实际系统进行设计和调试。
本课程设计是以LED数码管和PLC控制为基础,经过了解西门子S7-1500PLC基础编程方法及LED数码管原理,用次序控制法实现:
按下开启按钮后,由八组LED发光二极管模拟八段数码管开始显示:
先是一段段显示,显示次序是A、B、C、D、E、F、G、H。
随即显示数字及字符,显示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F,再返回初始显示,并循环不止。
同时利用西门子触摸屏完成灯状态监测和启停控制。
本课程设计分为三人一组,我完成了PLC触摸屏设计。
2.设计内容
2.1西门子S7-1500PLC介绍
S7-1500是西门子企业推出最新系列PLC,相对于传统PLC,它外观设计愈加人性化,选择时愈加轻易被大家所接收。
CPU上配有LED显示器,方便显示CPU状态和故障信息等。
从硬件方面说,S7-1500PLC处理速度愈加快,联网能力更强,安全可靠维护简单。
它组态和编程效率更高,信息采集和查看更方便,另外S7-1500PLC无需使用其它模块即可实现运动控制功效等等很多优势之处。
2.2I/O分配
序号
PLC地址(PLC端子)
电气符号
(面板端子)
功效说明
1
I0.0
SD
开启按钮
2
Q0.0
A
数码管a端
3
Q0.1
B
数码管b端
4
Q0.2
C
数码管c端
5
Q0.3
D
数码管d端
6
Q0.4
E
数码管e端
7
Q0.5
F
数码管f端
8
Q0.6
G
数码管g端
9
Q0.7
H
数码管dp端
面板上COM接24V电源负端
面板上V+接24V电源正端
试验柜上黑色口接24V电源负端,红色口24V电源正端。
2.3LED数码管结构和工作原理
LED数码管(LEDSegmentDisplays)是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型器件,引线已在内部连接完成,只需引出它们各个笔划,公共电极。
led数码管常见段数通常为7段有另加一个小数点,还有一个是类似于3位“+1”型。
依据LED接法不一样分为共阴和共阳两类,了解LED这些特征,对编程是很关键,因为不一样类型数码管,除了它们硬件电路有差异外,编程方法也是不一样。
LED数码管要正常显示,就要用驱动电路来驱动数码管各个段码,从而显示出我们要数位,所以依据LED数码管驱动方法不一样,能够分为静态式和动态式两类。
A、静态显示驱动:
静态驱动也称直流驱动。
静态驱动是指每个数码管每一个段码全部由一个单片机I/O进行驱动。
静态驱动优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用I/O多。
B、动态显示驱动:
数码管动态显示是应用最为广泛一个显示方法之一,动态驱动是将全部数码管8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"同名端连在一起,另外为每个数码管公共极COM增加位元选通控制电路,位元选通由各自独立I/O线控制,当输出字形码时,全部数码管全部接收到相同字形码,但到底是那个数码管会显示出字形,取决于对位元选通COM端电路控制,所以我们只要将需要显示数码管选通控制打开,该位元就显示出字形,没有选通数码管就不会亮。
透过分时轮番控制各个LED数码管COM端,就使各个数码管轮番受控显示,这就是动态驱动。
2.4模块介绍
2.4.1比较模块CMP
能够使用“小于”指令判定第一个比较值(<操作数1>)是否小于第二个比较值(<操作数2>)。
要比较两个值必需为相同数据类型。
假如满足比较条件,则该指令返回逻辑运算结果(RLO)“1”。
假如不满足比较条件,则该指令返回RLO“0”。
该指令RLO经过以下方法和整个程序段中RLO进行逻辑运算:
∙串联比较指令时,将进行“和”运算。
∙并联比较指令时,将进行“或”运算。
在指令上方操作数占位符中指定第一个比较值(<操作数1>)。
在指令下方操作数占位符中指定第二个比较值(<操作数2>)。
比较时间值时,假如<操作数1>中时间点小于(早于)<操作数2>中时间点,则该指令RLO为“1”
2.4.2定时器模块TON(接通延时)
能够使用“接通延时”指令将Q输出设置延时PT指定一段时间。
当输入IN逻辑运算结果(RLO)从“0”变为“1”(信号上升沿)时,开启该指令。
指令开启时,预设时间PT即开始计时。
当连续时间PT计时结束后,输出Q信号状态为“1”。
只要开启输入仍为“1”,输出Q就保持置位。
开启输入信号状态从“1”变为“0”时,将复位输出Q。
在开启输入检测到新信号上升沿时,该定时器功效将再次开启。
能够在ET输出查询目前时间值。
时间值从T#0s开始,达成PT时间值时结束。
只要输入IN信号状态变为“0”,输出ET就复位。
每次调用“接通延时”指令,必需将其分配给存放指令数据IEC定时器。
假如程序中未调用定时器(这是因为会忽略定时器),则输出ET会在定时器计时结束后立即返回一个常数值。
对于S7-1500CPU,IEC定时器是一个IEC_TIMER、IEC_LTIMER、TON_TIME或TON_LTIME数据类型结构,能够下申明:
∙申明为一个系统数据类型为IEC_TIMER或IEC_LTIMER数据块(比如,“MyIEC_TIMER”)
∙申明为块中“Static”部分TON_TIME、TON_LTIME、IEC_TIMER或IEC_LTIMER类型局部变量(比如,#MyIEC_TIMER)
在程序中插入该指令时,将打开“调用选项”(Calloptions)对话框,能够指定IEC定时器将存放在本身数据块中(单个背景)或作为局部变量存放在块接口中(多重背景)。
假如创建了一个单独数据块,则该数据块将保留到项目树“程序块>系统块”(Programblocks>Systemblocks)路径中“程序资源”(Programresources)文件夹内。
相关本专题更多信息,请参见“另请参见”。
只有在调用指令且每次全部会访问输出Q或ET时,才更新指令数据。
实施“接通延时”指令之前,需要事先预设一个逻辑运算。
该运算能够放置在程序段中间或末尾。
2.4.3传送模块MOVE
能够使用“移动值”指令将IN输入操作数中内容传送给OUT1输出操作数中。
一直沿地址升序方向进行传送。
假如满足下列条件之一,则使能输出ENO信号状态为“0”:
∙使能输入EN信号状态为“0”。
∙IN参数数据类型和OUT1参数指定数据类型不对应。
2.4.4复位模块(R)
能够使用“复位输出”指令将指定操作数信号状态复位为“0”。
仅当线圈输入逻辑运算结果(RLO)为“1”时,才实施该指令。
假如信号流经过线圈(RLO=“1”),则指定操作数复位为“0”。
假如线圈输入RLO为“0”(没有信号流过线圈),则指定操作数信号状态将保持不变。
2.5触摸屏设计
上面小圆分别代表数码管八段段选,经过设置动画能够在触摸屏上显示。
以上是PLC程序中触摸屏部分,当在触摸屏上按下start时,也能开启;按下HMI_STOP则停止,形成了一个人机交互界面。
相关Stop和Start是经过下面事件来对应触发
2.6试验现象
PLC现象
触摸屏现象
整表现象
3.设计小结
此次课程设计使我加深了对PLC知识了解,同时经过这次一周课程设计,我们合作意识得到加强,合作能力得到提升,并再一次明白只有加强组内合作才能提升工作效率和速度。
不过在设计时常常碰到多种问题,从一开始一窍不通到后面能够画出触摸屏中间问了老师同学很多。
一直到最终我们触摸屏还是只能够开启无法停止,以后在STOP按钮上加了一个复位位才完成了完整开启停止控制。
这还是我思索不全方面所造成。
经过这次课程设计时候我知道了实践关键性,只有将所学内容利用到实践中才能够真正了解落实了。
在查找和整理资料过程中我取得了更广泛PLC相关知识,对PLC产生了浓厚爱好。
对此还是要感谢杨老师帮助,并在设计时给出了宝贵意见。
4.参考文件
【1】刘美俊.西门子PLC编程及其应用.北京:
机械工程出版社,.
【2】廖常初.S7-200PLC编程及应用.北京:
机械工程出版社,.
【3】杨后川,张瑞,高建设,等.西门子S7-200PLC应用100例.北京:
机械工程出版社,.
【4】李辉.S7-200PLC编程原理和工程实训.北京:
北京航空航天大学出版社,.
【5】TIAPortalV13系统手册
附录
附录一:
附录二:
接线图:
程序框图:
附录三:
设备清单:
序号
名称
型号和规格
数量
备注
1
实训装置
HKPLC-3
1
2
实训挂箱
LED数码显示
1
3
实训挂箱
HKPLC-07-01
1
4
导线
三号
若干
5
PROFINET(以太网)连接线
四线八芯双绞
1
6
实训指导书
1
7
计算机
1
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