1、成績可編程邏輯控制器 課程設計報告 題 目 LED 燈數碼顯示控制系別專業名稱班級學號姓名指導教師目錄一、引言 5二、系統總體方案設計 52.1 系統硬件配制及組成原理 52.1.1 PLC 各組成部件及作用 . 52.1.2 PLC 的分類 . 72.1.3 LED 數碼管的結構及工作原理 . 72.2 系統變量定義及分配表 92.3 系統接線圖設計 錯誤! 未定義書簽。三、控制系統設計 93.1 控制程序設計思想 93.2 控制程序時序圖設計 10四、系統調試及結果分析 104.1 系統調試及解決的問題 104.2 結果分析 10五、結束語 錯誤! 未定義書簽。六、參考文獻 10附錄 11

2、LED數碼顯示控制、實驗目的了解并掌握 LED數碼顯示控制中的應用及其編程方法。、控制要求按下啟動按鈕后，由八組 LED發光二極管模擬的八段數碼管開始顯示：一一顯示各段， 之后一次顯示 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 再返回初始顯示，并循環 不止。四、實驗設備1、安裝了 STEP7-Micro/WIN32 編 程軟件的計算機一臺2、PC/PPI編程電纜一根3、鎖緊導線苦干1、根據上表進行輸入輸出接線； 2、編寫程序，并把程序輸入 STEP7中；3、檢查輸入程序無誤以后，將程序下載到主機內，并且把PLC的工作模式達到 RUN模式； 4、撥動輸入開關 SD，觀察輸出

3、 LED的顯示結果。一、引言可編程邏輯控制器課程設計是該課程的一個重要教學環節，既有別于畢業設計，又 不同于課堂教學。它需要學生統籌運用所學基本理論、基本方法對現實生活中的實際系統進 行設計和調試。本課程設計是以 LED數碼管和 PLC控制為基礎，通過了解 PLC的基本編程方 法及 LED數碼管的原理，用順序控制法實現：按下啟動按鈕，由八組LED發光二極管模擬的八段數碼管開始顯示，顯示次序是 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 再返 回初始顯示，并循環不止的控制要求。而實驗的目標為： 8 個 LED 循環顯示控制要求所要顯 示的內容。二、系統總體方案設計2.1 系統

4、硬件配制及組成原理2.1.1 PLC 各組成部件及作用PLC 的類型種類繁多，功能和指令系統也不盡相同，但其結構和工作方式大同小異。硬 件系統有主機、 I/O 接口、電源、編程器、 I/O 擴展接口和外部設備接口等主要部分構成。1. 主機主機部分包括中央處理器（ CPU）、系統程序儲存器和用戶程序集數據存儲器。CPU是PLC的核心，起著總指揮的作用，與通用微機 CPU一樣， CPU在 PC系統中的作用類似于人體的神經中樞。其功能：（1）用掃描方式（后面介紹）接收現場輸入裝置的狀態或數據，并存入輸入映象寄存器 或數據寄存器；（2）接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數據；（ 3）診斷電源和 PC內

5、部電路的工作狀態及編程過程中的語法錯誤；（ 4）在 PC進入運行狀態后：a）執行用戶程序產生相應的控制信號（從用戶程序存儲器中逐條讀取指令，經命令 解釋后，按指令規定的任務產生相應的控制信號，去啟閉有關的控制電路）b）進行數據處理分時、分渠道地執行數據存取、傳送、組合、比較、變換等動作， 完成用戶程序中規定的邏輯或算術運算任務c）更新輸出狀態輸出實施控制（根據運算結果，更新有關標志位的狀態和輸出映象 寄存器的內容，再由輸入映象寄存器或數據寄存器的內容，實現輸出控制、制表、打印、數 據通訊等）2. 電源PLC的電源是指為 CPU、存儲器、I/O 接口等內部電子電路工作所配置的直流開關穩壓電， P

6、LC通常使用 AC 220V 或 DC 24V 工作電源。他的電源模塊為其他各功能模塊提供 DC 5V、DC 12V、DC 24V等各種內部直流工作電源。3.I/O （輸入/ 輸出）接口（ I/O 模塊：接口電路、 I/O 映像存儲器） CPU與現場 I/O 裝置或其他外部設備之 間的連接部件。4. 編程器編程器是編制、調試 PLC用戶程序的外部設備，是人機交互的窗口。通過編程器可以把 用戶程序輸入到 RAM中，或者對 RAM中已有程序進行編輯；通過編程器還可以對 PLC的工作 狀態進行監視和跟蹤，對調試和試行用戶程序非常有用。5. 輸入/輸出( I/O )擴展接口I/O 擴展接口是 PLC主

7、機為了擴展輸入 / 輸出點數和類型的部件沒輸入 / 輸出擴展單元、 遠程輸入 / 輸出擴展單元、智能輸入 / 輸出單元等都通過它與主機相連。6. 外部 I/O 接口外設 I/O 接口是 PLC主機實現人機對話、機機對話的通道。2.1.2 PLC 的分類現在比較習慣的 PLC分類是按 I/O 點數分，一般分為三類：小型 PLC ：小型 PLC的 I/O 點數一般在 128點以下，其特點是體積小、結構緊湊，整個 硬件融為一體，除了開關量 I/O 以外，還可以連接模擬量 I/O 以及其他各種特殊功能模塊。中型 PLC ：中型 PLC采用模塊化結構，其 I/O 點數一般在 2561024點之間。大型

8、PLC ：一般I/O 點數在 1024點以上的稱為大型 PLC。大型PLC的軟、硬件功能極強。 具有極強的自診斷功能2.1.3 LED 數碼管的結構及工作原理LED數碼管( LED Segment Displays )是由多個發光二極管封裝在一起組成“ 8”字型的器件，引線已在內部連 接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極led 數碼管常用段數一般為 7段有的另加一個小數點， 還有一種是類似于 3位“+1”型。位數有半位， 1，2，3， 4，5，6，8，10 位等等 ，led 數碼管根據 LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解 LED 的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數碼管，除

9、了它們的硬件電路有差異外， 編程方法也是不同的。LED數碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數碼管的各個段碼，從而顯示出我們要 的數位，因此根據 LED數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態式和動態式兩類。A、靜態顯示驅動：靜態驅動也稱直流驅動。靜態驅動是指每個數碼管的每一個段碼都由一個單片機的 I/O 埠進行驅動，或者使用如 BCD碼二- 十進位*器*進行驅動。靜態驅動的優點是編程簡單，顯示 亮度高，缺點是占用 I/O 埠多。B、動態顯示驅動：透過分時輪流控制各個態驅動。LED數碼管的 COM端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動數碼管動態顯示介面是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動

10、態驅動是將所有 數碼管的 8 個顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個數碼管的公共極 COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨立的 I/O 線控制，當單片機輸出字形碼時， 所有數碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數碼管會顯示出字形，取決于單片機對位 元選通 COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數碼管的選通控制打開，該位元就顯 示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。2.2 系統變量定義及分配表輸入：SD I0.0輸出：A B C D E F G HQ0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7根9、A、B、 C、 D

11、、E、F 再返回初始顯示，并循環不止；用順序控制法，運用移位寄存器、定時器等指令進行程序編譯，完成設計3.2 控制程序時序圖設計 四、系統調試及結果分析4.1 系統調試及解決的問題遇到的問題（1）數碼管沒有單獨一段一段的顯示。（2）中間有幾個數字沒顯示。（3）沒有設計時間延時。（4）程序運行完一次后沒有循環。（5）連接線路時，出現接線錯誤。在老師的指導和本組同學的共同努力下，我們對上的問題進行了討論并改正，最終得到正確的實驗程序和顯示結果。4.2 結果分析五、結束語本次課程設計使我加深了對 PLC知識的理解， 同時通過這次一周的課程設計， 我們的合作意識得到加強，合作能力得到提高，并再一次明白只有加強組內合作才能提高工作效率和速度。還有就是通過這次團隊合作課程設計，深刻體會到PLC的廣闊強大的應用功能，相信學好用好 PLC，不管是對以后從事這一專業還是工作學習，都會有很大的幫助！六、參考文獻【1】 劉美俊 . 西門子 PLC編程及其應用 . 北京：機械工程出版社， 2011.【2】 廖常初. S7-200PLC 編程及應用 . 北