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1、 PLCPLC 课程设计课程设计题 目 基于 PLC 的打地鼠游戏设计院 （系） 专 业 班 级 学 生 姓 名 学 号 设 计 地 点 指 导 教 师 设计起止时间： 年 月 日至 年 月 日 成绩1 1、绪论绪论1.1 课程设计的意义电器控制技术是电气工程及自动化专业的一门重要课程，该课程不但有较高的理论基础要求，而且工程实践性很强。安排课程设计有利于巩固理论知识，锻炼实践能力，将理论与实践相结合。1.2 课程设计目的（1)综合运用 PLC 课程和其他理论课程知识，掌握 PLC 设计的一般方法，树立正确的设计思想，培养分析问题解决问题的能力。（2)学会从控制系统功能的要求出发，合理选择设备
2、制定方案。（3)学会 PLC 简单的程序编写，运行及操作。1.3 PLC 的基本结构用 PLC 实施控制，其实质是按一定算法进行输入输出变换，并将这变换予以物理实现，多应用于工业场合。PLC 转为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机结构，它主要是由 CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。图 1.1 PLC 结构图1.4 PLC 的编程语言在可编程逻辑控制器中有多种编程设计语言，它们是梯形图语言，功能表图语言，功能模块图语言，结构化语句描述语言等。本次采用梯形图语言，它与电器操作原理图对应，具有直观性和对应性，易于掌握和学习。梯形图程序设计语言的特点是： 1 与电气操作原理图
3、相对应，具有直观性和对应性；2 与原有继电器逻辑控制技术相一致，对电气技术人员来说，易于撑握和学习；3 与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是，梯形图中的能流不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，因此，应用时，需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别对待；4 与布尔助记符程序设计语言有一一对应关系，便于相互的转换和程序的检查。 2 2、设计要求及功能设计要求及功能2.1 设计要求实验平台中有一个 LED 灯管阵列和开关阵列，并且开关和对应位置的 LED灯管在逻辑上对应。游戏时，发光二极管阵列中的一个会闪烁一下，然后给出一定时间（根据级别不同时间也不同）让游戏者将对应的开关按下，
4、如果按对则计数器会计数加 1，按错或没有在规定的时间内按下按键均不加分但也不扣分；如果在规定时间内完成多少或一个未完成，那么游戏将自动返回到开始状态，按下 I0，游戏重新开始，规定在地鼠出现的时间内（并且在这段时间内地鼠会一直显示）如果游戏者按对按键才会得分。2.2 基本功能成品中的开关和对应位置的发光二极管在逻辑上对应，游戏时发光二极管上的灯会亮，总共有四盏灯，I0,I1，I2，I3。按下 I0 游戏开始，阵列中的灯会亮，但是灯亮个数会随着时间的变化变化，开始是一盏灯，接着可能是两盏，然后是三盏灯一起亮，这些灯亮都是随机然后给出一定时间（根据级别不同时间也不同）让游戏者将对应的开关按下，如果
5、按对则计数器计数，按错或没有在规定的时间内按下按键均不计数但也不计数。到达规定时间，游戏结束，计数器会显示，你完成多少。3 3、硬件电路图设计硬件电路图设计3.1 利用电脑 CAD 软件设计模拟硬件图：CAD 首先它是一个可视化的绘图软件，许多命令和操作可以通过菜单选项和工具按钮等多种方式实现。而且具有丰富的绘图和绘图辅助功能，如实体绘制、关键点编辑、对象捕捉、标注、鸟瞰显示控制等，它的工具栏、菜单设计、对话框、图形打开预览、信息交换、文本编辑、图像处理和图形的输出预览为用户的绘图带来很大方便。其次它不仅在二维绘图处理更加成熟，三维功能也更加完善，可方便地进行建模和渲染。在 CAD 软件操作中
6、，为使用者方便，于在 Windows 中工作时一样，利用快捷键代替鼠标。可以利用键盘快捷键发出命令，完成绘图，修改，保存等操作。3.2 绘图技法 为了提高作图速度，用户最好遵循如下的作图原则：1作图步骤：设置图幅设置单位及精度建立若干图层设置对象样式开始绘图。2绘图始终使用 1：1 比例。为改变图样的大小，可在打印时于图纸空间内设置不同的打印比例。3为不同类型的图元对象设置不同的图层、颜色及线宽，而图元对象的颜色、线型及线宽都应由图层控制（BYLAYER）。4需精确绘图时，可使用栅格捕捉功能，并将栅格捕捉间距设为适当的数值。5不要将图框和图形绘在同一幅图中，应在布局（LAYOUT）中将图框按块
7、插入，然后打印出图。6对于有名对象，如视图、图层、图块、线型、文字样式、打印样式等，命名时不仅要简明，而且要遵循一定的规律，以便于查找和使用。7将一些常用设置，如图层、标注样式、文字样式、栅格捕捉等内容设置在一图形模板文件中（即另存为*.DWF 文件），以后绘制新图时，可在创建新图形向导中单击“使用模板“来打开它，并开始绘图。图 3-1 CAD 模拟硬件接线图4 4、程序设计程序设计4.1 系统流程图如下图 4-1PLC 进入运行，系统处于初始状态，准备好启动。按下启动按钮，灯会点亮，在灯自动熄灭前按下对应的按钮灯熄灭，直到游戏结束，可以在电脑上查看记录当前所得的分数。图 4-1 系统流程图初
8、始状态按下对应的按钮 熄灭灯回合结束计分停机启动二极管灯亮重新开始4.2 系统梯形图图 4-2 系统梯形图五、调试及运行五、调试及运行5.1 硬件调试仔细看硬件电路电源极性有没有接反，是否接地，看有没有逻辑性错误，主要包括错接、开路、短路。检查接线是否牢固，及时更改错误。5.2 软件调试（1）编写梯形图并检查。（2）将程序、扩展指令等下载到 PLC。（3）程序传送成功后选择运行，完成后 PLC 就能按程序工作了，调节 PLC 输入，观测对应的输出是不是想要的结果。六、设计心得六、设计心得通过这次设计实践，掌握了 PLC 基本编程的方法，对 PLC 的基本工作原理和使用方法有了更深刻的了解。在对
9、理论的应用中，提高了我们的实践素质。在本次实践中，遇到了一些错误操作，编程上面也出现了错误。问题出现了，运行结果达不到我们想要的结果，不过经过仔细排查，同学讨论，最终解决了问题。在这解决问题的时候，我们对 PLC 的理解得到了加强，看到了实践与理论的差距。实践使得自己的动手能了和独立思考能力得到了进一步的加强，也让自己对 PLC 设计原理以及梯形图、顺序功能图等有了更好的了解。有很多设计理论来源于实践，从实践中找到设计的方法，在实践中比较理论巩固理论知识。在这次实践中还得到了老师和同学的帮助和意见，学习过程中不是每一个问题都是自己能够解决的，向老师请教和同学讨论都是很好的方法。在讨论中比较同学与自己对问题的不同思考，取长补短，共同进步，在此向老师和同学表示由衷的感谢！
