燕京理工课程设计报告

燕京理工学院课程设计报告课程名称控制工程课程设计专业、班级 XXXXXXXXX 学号XXXXXXXXX姓名 XX 指导教师 XXX 设计时间2015.8.31-2014.10.232015年10 月31 日（一）PLC的原理及应用实验一天塔之光一、实验目的用PLC构成闪光灯控制系统。

二、控制要求合上启动按钮后，按以下规律显示：L1、L2、L9→L1、L5、L8→L1、L4、L7→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L6→L1、L3、L7→L1、L4、L8→L1、L5、L9→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L9……如此三、天塔之光的实验面板图：图6-7-1天塔之光控制面板上图中，下框中的L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7、1.0。

启动按钮接主机的输入点I0.0，停止按钮接主机的输入点I0.1。

M端与主机的M端相连。

四、编制梯形图并写出实验程序参考梯形图如下所示：图6-7-2五、实验设备1、THSMS-A型、THSMS-B型实验装置或THSMS-1型、THSMS-2型实验箱一台2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台3、PC/PPI编程电缆一根4、锁紧导线若干实验二十字路口交通灯控制的模拟一、实验目的熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程。

二、控制要求信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。

当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。

南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。

到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。

在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。

到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。

东西红灯亮维持30秒。

南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。

同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。

周而复始三、十字路口交通灯控制的实验面板图：图6-6-1所示十字路口交通灯控制面板六、实验设备1、THSMS-A型、THSMS-B型实验装置或THSMS-1型、THSMS-2型实验箱一台2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台3、PC/PPI编程电缆一根4、锁紧导线若干实验三水塔水位控制的模拟一、实验目的用PLC构成水塔水位自动控制系统。

二、实验内容当水池水位低于水池低水位界（S4为ON表示），阀Y打开进水（Y为ON）定时器开始定时，4秒后，如果S4还不为OFF，那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y没有进水，出现故障，S3为ON后，阀Y关闭（Y为OFF）。

当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON，电机M运转抽水。

当水塔水位高于水塔高水位界时电机M停止。

三、水塔水位控制的实验面板图：图6-8-1所示水塔水位控制面板上图下框中的S1、S2、S3、S4分别接主机的输入点I0.0、I0.1、I0.2、I0.3，M、Y 分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1。

四、编制梯形图并写出实验程序参考程序表6-8-1所示步序指令步序指令0 LD T37 13 LD T391 TON T38, +5 产生1S脉冲14 A T382 LD T38 15 LD I0.3 水池低水位3 TON T37, +5 延时0.5S 16 AN T394 LD I0.3 17 OLD5 AN I0.2 18 O T406 TON T39, +40 延时4S 19 AN I0.2 水池上水位7 LD T39 20 = Q0.1 电磁阀Y8 AN I0.3 21 LD I0.1 水塔低水位9 TON T40, +1 延时0.1S 22 O Q0.010 LD T39 23 AN I0.0 水塔上水位11 AN I0.3 24 AN I0.312 TON T40, +1 25 = Q0.0 电机M参考梯形图如下所示：图6-8-2五、实验设备1、THSMS-A型、THSMS-B型实验装置或THSMS-1型、THSMS-2型实验箱一台2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台3、PC/PPI编程电缆一根4、锁紧导线若干实验四运料小车控制模拟一、实验目的用PLC构成运料小车控制系统，掌握多种方式控制的编程。

二、运料小车实验面板图运料小车控制模拟控制面板输入：启动SD I0.0 停止ST I0.1 装料ZL I0.2卸料XL I0.3 右行RX I0.4 左行LX I0.5单步A1 I0.6 单周期A2 I0.7 自动A3 I1.0手动A4 I1.1输出：装料 Q0.0 卸料 Q0.1 右行R1 Q0.2右行R2 Q0.3 右行R3 Q0.4 左行L1 Q0.5左行L2 Q0.6 左行L3 Q0.7三、控制要求系统启动后，选择手动方式（按下微动按钮A4），通过ZL、XL、RX、LX四个开关的状态决定小车的运行方式。

装料开关ZL为ON，系统进入装料状态，灯S1亮，ZL为OFF，右行开关RX为ON，灯R1、R2、R3依次点亮，模拟小车右行，卸料开关XL为ON，小车进入卸料，XL为OFF，左行开关LX为ON，灯L1、L2、L3依次点亮，模拟小车左行。

选择自动方式（按下微动按钮A3），系统进入装料->右行->卸料->装料->左行->卸料->装料循环。

选择单周期方式（按下微动按钮A2），小车运行来回一次。

选择单步方式，按一次微动按钮A1一次，小车运行一步。

一、编制梯形图并编写程序实验参考程序表6-18-1所示步序指令步序指令0 LD I0.0 启动按钮18 A M30.01 O M30.0 19 = M20.3图1 74LS138芯片引脚图74LS138引脚功能如下：A0～A2：地址输入端E1：选通端E2、E3：选通端（低电平有效）Y0～Y7：输出端（低电平有效）VCC：电源正GND：地当一个选通端(E1)为高电平，另两个选通端((/E2))和/(E3))为低电平时，可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。

利用E1、E2和E3可级联扩展成24线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器。

若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。

图2 74LS138内部电路表1 74LS138真值表图2为74LS138的内部电路，表1为74LS138的真值表。

无论从内部电路还是真值表我们都可以看到74LS138的八个输出管脚，任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平0，其余7个输出管脚全为高电平1。

如果出现两个输出管脚在同一个时间为0的情况，说明该芯片已经损坏。

带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。

如果把作为“数据”输入端（在同一个时间），作为“地址”输入，那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。

这就不难理解为什么把叫做地址输入了。

例如当＝111时，门的输入端除了接至输出端(Y7)的一个以外全是高电平，数据以反码的形式输出。

三、Proteus电路图设计图3为本系统的Proteus仿真电路图，用MCS-51的P2.0-P2.3连接74LS138的A0-A1，74LS138的Y0-Y7与8个发光二极管相连，用来指示74LS138输出端的高低电平变化情况。

四、程序设计本文的示例代码比较简洁，主要用来展示A0-A2输入值对输出带来的影响。

程序代码分为主程序与延时程序，主程序用来控制P2.0-P2.3端的变化，延时程序用来实现延时功能。

代码如下：五、总结图4 仿真结果图4为74LS138用单片机控制的仿真效果，通过仿真结果可知，A0-A2依次输入000-111时，编号为D1-D8的发光二极管依次被点亮，这与74LS138的真值表一致。

计算机CPU采用总线结构，其外部设备通过接口电路与总线相连，而CPU 每一刻仅与一个外设交换信息，故每个接口电路均有片选端，此时就需要译码器提供这些接口电路的片选信号。

一般当外围芯片较多时，I/O口不能提供如此多的片选信号时，用74LS138译码器即可以只用3个I/O口分配8个片选信号给8个外围芯片，从而对外围芯片进行分时的读写操作。

二、K1-K4 键状态显示硬件图：软件代码三、报警器与旋转灯硬件图：软件代码：#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char sbit SPK = P3^7;uchar FRQ = 0x00;void Delayms(uint ms) {uchar i;while(ms--){for(i=0;i<120;i++);}四、100000秒以内的计时程序硬件图：软件代码：#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar Count;sbit Dot = P0^7;uchar code DSY_CODE[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f };uchar Digits_of_6DSY[]={0,0,0,0,0,0};void DelayMS(uint x)if(i != 5) Digits_of_6DSY[i+1]++;}else break;}}五、定时器控制交通灯硬件图：软件代码：#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit RED_A = P0^0;sbit YELLOW_A = P0^1;sbit GREEN_A = P0^2;sbit RED_B = P0^3;sbit YELLOW_B = P0^4;sbit GREEN_B = P0^5;uchar Time_Count = 0,Flash_Count = 0,Operation_Type = 1; void T0_INT() interrupt 1实验2 扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验一、实验目的：了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理与方法。