第1章 十人投票机控制工艺流程分析
1.1 PLC简介
PLC，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。
PLC有如下特点：
(1)系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。
(2)使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。
(3)能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。
1.2 十人投票机控制过程描述
运行PLC，计票开关=ON，开始计时，十人进行投票，赞成则扳动下相应的开关，不赞成则不用扳动开关（即保持开关在OFF状态）。5秒后，计时时间到，停止投票（即5秒后的投票不计入投票结果中），用三个不同的灯显示投票结果，若不通过，Y0灯亮起；若同票，Y1灯亮起；若通过，Y2灯亮起。
按下归零按钮后，所有的显示灯熄灭，此后可进行新一轮的投票。 1.3 十人投票机控制工艺分析
计票开关=ON，开始计时，说明用到计时器，且计时器前有常开开关机票开关,计时时间为5秒。十人投票扳动开关，用MOV指令完成，赞成则置相应的位为1，不赞成则保持为0。计算投票票数用到+B指令，将十人中投赞成的票数加和，结果放在D19中。将D19中结果与5比较，比较用到CMP指令。若大于5，Y2灯亮，说明赞成人数较多；若等于5，Y1灯亮，说明赞成与不赞成人数相同；若小于5，Y0灯亮，说明反对人数较多。
清零仍然用MOV指令，只是将0置到相应的位。
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第2章 十人投票机总体方案设计
2.1 系统可靠性设计
可靠性设计是指在规定的条件下和规定的时间内系统完成其规定的功能的能力，或者说是系统保持其功能在正常实现的时间。
PLC是专为工业生产环境设计的控制装置，一般不需要采取特殊措施，就可以直接在工业环境中使用，但是，若现场环境比较恶劣，使用了众多大功率机械设备，而大功率机械设备的启动、负载的变化会引起电网电压的波动，产生低频干扰；另外，使用电焊机和火焰切割机会产生高频火花电流造成干扰；同时，现场的各种动力线会通过电脑磁耦合产生干扰。这些干扰都会通过与现场设备相连的电缆引入PLC控制系统中，影响系统安全可靠的工作，所以合理地设计系统的可靠性就显得尤为重要。 2.2 I/O分配
表2-1 I/O分配表如下
输入端口 0.00 0.03 0.06 0.09 0.12 2.3 系统接线
表2-2 系统接线配置表
输出端口 0.02 0.05 0.08 0.11 1.00 1.01 1.02 0.01 0.04 0.07 0.10 0.13 输入端口连接 输入0~开关X0 输入3~开关X3 输入6~开关X6 输入9~开关X9
输入1~开关X1 输入4~开关X4 输入7~开关X7 输入2~开关X2 输入5~开关X5 输入8~开关X8 输出端口连接 输出0~HL0 输出1~HL1 输出2~HL2 输入10~开关X10 输入11~开关X11 输入12~开关X12 输入13~开关X13 2
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第3章 十人投票机控制系统梯形图程序设计
3.1 控制程序流程图设计
图3-1 控制程序流程图
3.2 控制系统时序图设计
见附录
数据清零 >5 Y2亮 =5 Y1亮 >5 Y0亮 与5比计票 计时开始，并投票 开始 3
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第4章 监控系统设计
4.1 PLC与上位监控软件通讯
在工业控制系统中，PLC作为一种稳定可靠的控制器已经得到广泛的应用，但它也有自身的一些缺点，是数据的计算处理与管理能力较弱，特别是不能提供给户良好的人机界面。而采用上位计算机和PLC相结合的方法可以有效地解决上述问题，在这里，PLC完成对系统的底层控制，即直接控制知性机构，上位计算机则完成数据处理信息管理等复杂的控制管理任务。通讯的实现就成为这种系统中关键技术之一。 4.2 上位监控系统组态设计
系统组态是针对整个控制系统的硬件结构进行组态，它是整个工程项目组态的第一步。各现场控制站和操作员站得基本配置信息通过系统组态来设定，选择投入运行的现场控制站的类型个数及各自的站号，确定操作员站号，还可以设定安全保护，对操作员权限和操作范围进行限定，最后将相关的配置信息存到设定的文件夹中保存。
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第5章 系统调试及结果分析
5.1 调试结果
图4-1当同意人数为7人时Y0灯亮
图4-2 同意人数为5人时Y1灯亮
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图4-3 同意人数为1人时Y3灯亮
5.2 结果分析
当PLC运行时，[X12：计票开关]=OFF，则不执行投票计算；当PLC运行时，再扳 [X12：计票开关]=ON，开始计时，投票(赞成与不赞成)，扳动X0~Xl 1(如赞成：X：ON，若反对X：OFF；[X12]=ON，5s后立即显示投票结果，赞成人数较多时，Y2显示灯亮；赞成与不赞成人数相等，Y1灯亮起；不赞成人数较多时，Y0显示灯亮起。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。X13为归零按钮．在x13归零后，所有的显示灯熄灭，此时可再次进行投票。
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第6章 设计心得
通过对PLC控制系统的设计，使我进一步熟悉有关PLC控制的理论知识，PLC的结构、组成、工作原理，掌握根据生产工艺过程和自动控制要求用PLC进行控制的PLC系统及控制程序设计方法和步骤，培养我们的工程意识和工程实践能力。
初步掌握PLC控制系统的设计方法，编程技巧以及电气常用元器件的选型；初步具有控制系统主电路、控制程序的分析和设计能力，为今后走上工作岗位应用PLC控制奠定良好的基础。
在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手。在查阅资料的过程中，要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我受益匪浅。
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参考文献
[1]程周.可编程控制器原理与应用[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003
[3]周美兰,周封,忘岳宇.PLC电气控制与组态设计[M].北京:科学出版社,2003. [4]吴建强,姜三勇.可编程控制器原理及应用[M].哈尔滨工业大学出版社,2000. [5]张万忠,刘明芹.电气与PLC控制技术[M].化学工业出版社,2003.
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附录
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