1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　課程名稱 微機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　設(shè)計(jì)題目 自動(dòng)窗控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 自動(dòng)化****** </p><p>　　姓 名

2、 ****** </p><p>　　學(xué) 號(hào) ********** </p><p>　　指導(dǎo)教師 **************************** </p><p>　　起止時(shí)間 ************************ </p><p>

3、<b>　　電氣與信息學(xué)院</b></p><p>　　微機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　本課程設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的微機(jī)控制技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，加以綜合運(yùn)用，進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初等訓(xùn)練，掌握運(yùn)用微機(jī)控制技術(shù)的原理、設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟，

4、為從事相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)或今后的工作需要打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容（包括技術(shù)指標(biāo)） </p><p>　　設(shè)計(jì)并制作一個(gè)窗簾自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以根據(jù)各種條件手動(dòng)或自動(dòng)控制窗簾的開度。</p><p>　　1.系統(tǒng)包括上位機(jī)組態(tài)界面，窗開閉機(jī)構(gòu)和窗簾開閉機(jī)構(gòu)。 </p><p>　　上位機(jī)組態(tài)界面由控制按鈕和狀態(tài)顯示（顯示

5、窗和窗簾狀態(tài)以及其它必要的信息）組成。窗和窗簾開閉分別用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，窗簾開閉機(jī)構(gòu)示意圖如下圖。</p><p>　　自動(dòng)窗可以實(shí)現(xiàn)“全關(guān)、任意開度及全開”三種開度。自動(dòng)窗的開閉由電機(jī)控制簾布和窗完成。在窗及窗簾的開閉極限位置用微動(dòng)開關(guān)作為保護(hù)裝置。</p><p>　　2.可以使用直流電機(jī)、異步電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，定位傳感器自選。 </p><p><b>　　

6、三、課程設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　1.盡可能地滿足被控對(duì)象的控制要求； </p><p>　　2.在滿足控制的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)； </p><p>　　3.保證控制系統(tǒng)安全可靠； </p><p><b>　　四、課程設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　　1

7、.對(duì)控制系統(tǒng)任務(wù)和要求作深入的調(diào)查研究，明確控制任務(wù)； </p><p>　　2.對(duì)多個(gè)可行方案進(jìn)行比較，選出最佳方案 </p><p>　　3.進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)與論證 </p><p>　　4.給出理論分析與計(jì)算， </p><p>　　5.給出系統(tǒng)總體框圖、 </p><p>　　6.給出核心電路原理圖、 </

8、p><p>　　7.給出主要流程圖、 </p><p>　　8.給出程序清單及有關(guān)設(shè)計(jì)文件 </p><p><b>　　9.撰寫設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>　　五、時(shí)間安排</b></p><p><b>　　六、基本要求</b></

9、p><p><b>　　1. 基本要求 </b></p><p>　?。?）利用上位機(jī)組態(tài)遙控實(shí)現(xiàn)窗及窗簾開度的控制和實(shí)時(shí)開度顯示； </p><p>　?。?）利用光敏器件，根據(jù)不同的環(huán)境照度實(shí)現(xiàn)窗及窗簾的開關(guān)。 </p><p><b>　　2．發(fā)揮部分 </b></p><p&

10、gt;　?。?）示教復(fù)現(xiàn)功能：按照基本要求第（1）項(xiàng)的遙控控制方式，順序?qū)崿F(xiàn)窗簾的“全關(guān)—位置1—位置2—全開—位置2—位置1—全關(guān)”，每?jī)煞N開度操作之間間隔一定時(shí)間，存儲(chǔ)這個(gè)過程，然后可復(fù)現(xiàn)這一過程； </p><p>　?。?）增加溫度、風(fēng)力、雨水傳感器，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)窗的開關(guān)。 </p><p><b>　　3．成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn) </b></p><p

11、>　　對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面考核，重點(diǎn)考核設(shè)計(jì)圖紙、說明書質(zhì)量；獨(dú)立思考、獨(dú)立工作能力，綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；平時(shí)的工作態(tài)度及表現(xiàn)；答辯情況。 </p><p>　　最后按平時(shí)表現(xiàn)、報(bào)告質(zhì)量、答辯成績(jī)，其權(quán)重分別為0.2、0.4、0.4綜合評(píng)定成績(jī)，分優(yōu)、良、中、及、不及格五個(gè)等級(jí)。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>

12、　　自動(dòng)窗控制系統(tǒng)作為智能家居中的一個(gè)重要部分，在我國(guó)才剛剛興起，但其發(fā)展前景廣闊。為此研究與設(shè)計(jì)自動(dòng)能窗控制系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要闡述了基于PLC的自動(dòng)窗控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)使用作為光照檢測(cè)傳感器，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)光照自動(dòng)調(diào)節(jié)，手動(dòng)調(diào)節(jié)或上位機(jī)遠(yuǎn)程遙控窗戶的開度大小。通過實(shí)際硬件連線最終仿真出自動(dòng)窗的工作原理及過程，對(duì)自動(dòng)窗有了更深的了解。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b>

13、</p><p>　　自動(dòng)窗 智能家居 光敏二極管 PLC </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Automatic windows control system is one of the important part in Smart house, in our country is

14、just emerging, but it have a good development in the future. So research and design have the profound realistic significance of automatic window control system. This paper mainly expounds the design of the automatic Wind

15、ows based on PLC control system. This system is used photosensitive diode, realized according to the light automatic adjustment, manual adjustment or PC remote control of the window op</p><p>　　Keywords: au

16、tomatic Windows Smart house photosensitive diode PLC </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 課

17、題的研究工作1</p><p>　　2 方案的介紹2</p><p>　　2.1 幾種常見控制方式介紹2</p><p>　　2.2 PLC的介紹和使用3</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)組成6</p><p>　　3.2 PL

18、C的選擇7</p><p>　　3.3 光控測(cè)光電路8</p><p>　　3.4 窗戶及窗簾框架構(gòu)造設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.5 PLC輸人、輸出口分配9</p><p>　　3.6 自動(dòng)窗控制系統(tǒng)輸人/輸出接線9</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)10</p><

19、p>　　4.1 系統(tǒng)運(yùn)行過程10</p><p>　　4.2 組態(tài)仿真10</p><p>　　5 系統(tǒng)調(diào)試14</p><p>　　5.1 調(diào)試環(huán)境14</p><p>　　5.2 調(diào)試步驟15</p><p>　　5.3 調(diào)試結(jié)果15</p><p><b

20、>　　總 結(jié)16</b></p><p><b>　　致 謝17</b></p><p>　　附錄一 PLC接線圖19</p><p>　　附錄二 梯形圖21</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　本章闡述了基于P

21、LC控制的感光自動(dòng)窗簾系統(tǒng)的市場(chǎng)價(jià)值、研究背景、國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀、以及發(fā)展方向，明確指出了PLC控制的感光自動(dòng)窗簾系統(tǒng)所面臨的問題及一些解決方案。</p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　生活在提高，時(shí)代在進(jìn)步，人類在向文明邁進(jìn)，不同的時(shí)代對(duì)居住空間、環(huán)境有不同的要求，這是社會(huì)的必然潮流。自動(dòng)窗簾遙控系統(tǒng)，既能解決每天手拉開和關(guān)上窗簾的

22、不便，又顯示出了生活的檔次，同時(shí)還可以根據(jù)光線的明暗來自動(dòng)控制窗簾的開關(guān)，以調(diào)節(jié)室內(nèi)的光線，更進(jìn)一步地滿足了人們的享受要求。所以該產(chǎn)品能形成大規(guī)模生產(chǎn)，很快會(huì)普及全國(guó)市場(chǎng)，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益；另外，除了廣大市民住宅使用外，該遙控窗簾器還可以廣泛應(yīng)用于別墅、公寓、賓館、飯店、寫字樓、歌舞廳、影劇院、會(huì)議廳、銀行、學(xué)校、醫(yī)院等各種公共場(chǎng)所，因此該產(chǎn)品具有廣闊的市場(chǎng)前景。</p><p>　　遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)在我國(guó)還剛

23、剛興起，但其發(fā)展前景廣闊，推廣和應(yīng)用自動(dòng)窗簾系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)具有豐富的智能化功能，為家庭用戶營(yíng)造一個(gè)高效、舒適、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。遙控自動(dòng)窗簾只用一臺(tái)電腦就能控制和監(jiān)測(cè)住房的窗簾開關(guān)問題，給人們?nèi)丈仙顜順O大的方便。這些都將改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的生活方式，并提高了人們的生活質(zhì)量。同時(shí)，遙控自動(dòng)窗簾產(chǎn)品面向家庭用戶，其應(yīng)用市場(chǎng)是龐大的，發(fā)展前景也是廣闊的，必將吸引大批有遠(yuǎn)見的各類企業(yè)介入，從而牽動(dòng)一大批產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在

24、家居集成化、網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)下，家居集成也成為一種潮流，許多更專業(yè)的、美觀的、智能化的家居集成產(chǎn)品相繼出現(xiàn)。</p><p>　　1.2 課題的研究工作</p><p>　　智能家居系統(tǒng)是一個(gè)大的社會(huì)系統(tǒng)工程，我們應(yīng)當(dāng)加快我國(guó)智能家居標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。自動(dòng)窗簾系統(tǒng)作為智能家居中一個(gè)很重要的部分，需要在我國(guó)智能家居這一領(lǐng)域，建立起一個(gè)具有中國(guó)特色的新興、健康的產(chǎn)業(yè)鏈。讓自動(dòng)窗簾系統(tǒng)在我國(guó)并不是遠(yuǎn)在天

25、邊，而是近在眼前。現(xiàn)有的電動(dòng)窗簾機(jī)的控制方式有固定式開關(guān)控制、遙控、光控、聲控等，其中以前兩種形式居多。就實(shí)用程度和經(jīng)濟(jì)角度來說，用固定式開關(guān)控制方式較好，這是因?yàn)榇昂煹拈_閉不像電視機(jī)等家電產(chǎn)品開閉得那樣頻繁，每天開閉的次數(shù)不多，因此安裝在固定的地方使用也相當(dāng)方便，如把開關(guān)裝在床頭柜等電器綜合控制系統(tǒng)中，睡在床上就能控制窗簾的開閉。利用觸摸開關(guān)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)斷電，既安全又節(jié)能，但最重要的一點(diǎn)就是沒有實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化，沒的擺脫對(duì)人的依賴作用

26、。而采用遙控控制時(shí)，需要候機(jī)電源，不可能完全斷電而且增加遙控功能，也增加了成本，售價(jià)也相應(yīng)提高。</p><p>　　窗簾機(jī)的控制方式大體上有三種：聲控、光控、時(shí)控，聲控和遙控屬于半自動(dòng)類；而光控雖屬全自動(dòng)式，但因光敏器件的靈敏度，冬夏等不同季節(jié)的光照度的不同，以及人們對(duì)起閉窗簾在時(shí)間上的要求不同，而難以實(shí)施和普及。因此，時(shí)控式的全自動(dòng)窗簾機(jī)便成了專業(yè)以及業(yè)余電子設(shè)計(jì)人員的熱門課題。本次課程設(shè)計(jì)利用組態(tài)王軟件開發(fā)

27、上位機(jī)控制界面、PLC作為主要控制器件，來完成該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2 方案的介紹</b></p><p>　　2.1 幾種常見控制方式介紹</p><p>　　就目前的現(xiàn)狀有以下幾種控制方式滿足系統(tǒng)的要求：繼電器控制系統(tǒng)、單片機(jī)控制、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制、可編程序控制器控制。</p><p>　

28、?。?）繼電器控制系統(tǒng)</p><p>　　控制功能是用硬件繼電器實(shí)現(xiàn)的。繼電器串接在控制電路中根據(jù)主電路中的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時(shí)間及溫度等參量變化而動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)電力拖動(dòng)裝置的自動(dòng)控制及保護(hù)。系統(tǒng)復(fù)雜，在控制過程中，如果某個(gè)繼電器損壞，都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，查找和排除故障往往非常困難，雖然繼電器本身價(jià)格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個(gè)控制柜價(jià)格非常高，靈活性差，響應(yīng)速度慢。</p>

29、<p><b>　?。?）單片機(jī)控制</b></p><p>　　單片機(jī)作為一個(gè)超大規(guī)模的集成電路，機(jī)構(gòu)上包括CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器和多種輸入/輸出接口電路。其低功耗、低電壓和很強(qiáng)的控制功能，成為功控領(lǐng)域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計(jì)算機(jī)之一。但是，單片機(jī)是一片集成電路，不能直接將它與外部I/O信號(hào)相連。要將它用于工業(yè)控制還要附加一些配套的集成電路和I/O接口電路，硬件設(shè)計(jì)、

30、制作和程序設(shè)計(jì)的工作量相當(dāng)大。 （3）工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制</p><p>　　工控機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品兼容性強(qiáng)，有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，在要求快速、實(shí)用性強(qiáng)、功能復(fù)雜的領(lǐng)域中占優(yōu)勢(shì)。但工控機(jī)價(jià)格較高，將它用于開關(guān)量控制有些大材小用。且其外部I/O接線一般都用于多芯扁平電纜和插頭、插座，直接從印刷電路板上引出，不如接線端子可靠。 （4）可編程序控制器控制</p><p>

31、　　可編程序控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自己設(shè)計(jì)和制作硬件裝置，只須確定可編程序控制器的硬繭配制和設(shè)計(jì)外部接線圖，同時(shí)采用梯形圖語言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點(diǎn)和接線，通過修改程序適應(yīng)工藝條件的變化。</p><p>　　可編程控制器(PLC)從上個(gè)世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制系統(tǒng)，起初它主要是針對(duì)開關(guān)量進(jìn)行邏輯控制的一種裝置，可以取代中間繼電器、時(shí)間繼電器等構(gòu)成開關(guān)量控制系統(tǒng)。

32、隨著30多年來微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC也通過不斷的升級(jí)換代大大增強(qiáng)了其功能?，F(xiàn)在PLC已經(jīng)發(fā)展成為不但具有邏輯控制功能、還具有過程控制功能、運(yùn)動(dòng)控制功能和數(shù)據(jù)處理功能、連網(wǎng)通訊功能等多種性能，是名符其實(shí)的多功能控制器。由PLC為主構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有可靠性高、控制功能強(qiáng)大、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，是目前工業(yè)自動(dòng)化的首選控制裝置。</p><p>　　因此，本次設(shè)計(jì)選用可編程序控制器控制作為主控制器。</p>

33、<p>　　2.2 PLC的介紹和使用</p><p>　　2.2.1 PLC概述及國(guó)內(nèi)外情況</p><p>　　PLC （ Programmable logic Controller）可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通

34、過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。</p><p>　　世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制的。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的

35、產(chǎn)物。20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。</p><p>　　我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始

36、的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前，我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PLC生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化

37、進(jìn)程的深入，PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。</p><p>　　2.2.2 PLC的工作原理</p><p>　　PLC的CPU采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即如果一個(gè)輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(diǎn)（包括其常開或常閉觸點(diǎn)）不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。考慮到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于

38、100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式——掃描技術(shù)。這樣在對(duì)于I/O響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。</p><p>　　當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷心三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。</p><p

39、>　　2.2.3 PLC 的特點(diǎn)</p><p>　　可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10~1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。</p>

40、;<p>　　硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具

41、有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。 </p><p>　　易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。 <

42、;/p><p>　　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。 </p><p>　　體積小，重量輕，能耗低 以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/2~1

43、/10。它的重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。</p><p>　　2.2.4 PLC的發(fā)展、趨勢(shì)及未來張望</p><p>　　發(fā)展迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代；開發(fā)各種智能化模塊，不斷增強(qiáng)過程功能；PLC與個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）結(jié)合；通信聯(lián)網(wǎng)功能不斷增強(qiáng)；發(fā)展新的編程語言，增強(qiáng)容錯(cuò)功能。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed

44、 Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。</p><p>　　21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向

45、發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。</p><p>　　2.2.5 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域&

46、lt;/p><p>　　目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。</p><p>　?。?）開關(guān)量的邏輯控制</p><p>　　這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化

47、流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 </p><p><b>　?。?）模擬量控制 </b></p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都

48、生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 </p><p><b>　?。?）運(yùn)動(dòng)控制</b></p><p>　　PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎

49、都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。 </p><p><b>　?。?）過程控制 </b></p><p>　　過程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模

50、塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。 </p><p><b>　　（5）數(shù)據(jù)處理 </b></p><p>　　現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定

51、的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 </p><p><b>　?。?）通信及聯(lián)網(wǎng)</b></p><p>　　PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很

52、快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。</p><p><b>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　可編程控制器是一種將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合在一起的新型工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備，不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)量信號(hào)的邏輯控制，還能實(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備之間的通信。因此，將可編程

53、控制器應(yīng)用于窗自動(dòng)控制系統(tǒng)，完全能滿足控制要求。且具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、工藝參數(shù)修改方便、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)組成</p><p>　　該自動(dòng)控制系統(tǒng)主要完成窗戶及窗簾的自動(dòng)控制。本系統(tǒng)由以下幾部分組成：電源、PLC、RS232串口、光敏二極管、電機(jī)、微動(dòng)開關(guān)、上位機(jī)等。PLC是控制系統(tǒng)的核心，PLC根據(jù)輸入的電信號(hào)是否有效確定自動(dòng)窗運(yùn)行指令的輸出

54、。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 自動(dòng)窗簾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　該窗及窗簾控制系統(tǒng)中，PLC分別控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)窗戶及窗簾的拉開和關(guān)閉。窗控制器可通過上位機(jī)組態(tài)軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控；也可實(shí)現(xiàn)窗戶及窗簾手動(dòng)開、關(guān)控制；還可以根據(jù)室外環(huán)境亮度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。該自動(dòng)窗控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2

55、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　3.2 PLC的選擇</p><p>　　該自動(dòng)窗控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)際需要輸入12點(diǎn)，輸出6點(diǎn)，PLC 主控制器采用歐姆龍CPM1A 型PLC。這種機(jī)型的PLC 配有相應(yīng)的編程軟件CX-Programmer 進(jìn)行編程及監(jiān)視，不僅可以通過手持編程器對(duì)PLC編程，也可在個(gè)人PC 機(jī)上進(jìn)行編程。在自動(dòng)運(yùn)行過程中，可通過程序內(nèi)部輔助繼電器的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)

56、調(diào)試十分方便。</p><p>　　PLC的一般結(jié)構(gòu)如圖3-2所示，由圖可見主要有6個(gè)部分組成，包括CPU(中央處理器)、存儲(chǔ)器、輸入／輸出接口電路、電源、外設(shè)接口、I/O擴(kuò)展接口。</p><p>　?。?）中央處理單元（CPU）</p><p>　　與通用計(jì)算機(jī)中的CPU一樣。PLC中的CPU也是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，主要有運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系

57、的地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線構(gòu)成，此外還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。CPU在很大程度上決定了PLC的整體性能，如整個(gè)系統(tǒng)的控制規(guī)模、工作速度和內(nèi)存容量等。</p><p><b>　?。?）存儲(chǔ)器</b></p><p>　　存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。PLC常用的存儲(chǔ)器類型有RAM、EPROM、 EEP

58、ROM等。</p><p><b>　?。?）I/O模塊</b></p><p>　　輸入模塊和輸出模塊通常稱為I/O模塊或I/O單元。PLC的對(duì)外功能主要是通過各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系而實(shí)現(xiàn)的。輸入模塊和輸出模塊是PLC與現(xiàn)場(chǎng)I/O裝置或設(shè)備之間的連接部件，起著PLC與外部設(shè)備之間傳遞信息的作用。通常I/O模塊上還有狀態(tài)顯示和I/O接線端子排，以便于連接和監(jiān)視。

59、</p><p><b>　?。?）電源模塊</b></p><p>　　輸入、輸出接口電路是PLC與現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備相連接的部件。它的作用是將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC能夠接收和處理的信號(hào)，將CPU送來的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換為外部設(shè)備所需要的強(qiáng)電信號(hào)。</p><p>　　3.3 光控測(cè)光電路</p><p>　　.光敏二極管也叫光

60、電二極管。光敏二極管與半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu)上是類似的,其管芯是一個(gè)具有光敏特征的PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦?，因此工作時(shí)需加上反向電壓。無光照時(shí),有很小的飽和反向漏電流,即暗電流，此時(shí)光敏二極管截止。當(dāng)受到光照時(shí),飽和反向漏電流大大增加，形成光電流,它隨入射光強(qiáng)度的變化而變化。當(dāng)光線照射PN結(jié)時(shí)，可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，使少數(shù)載流子的密度增加。這些載流子在反向電壓下漂移，使反向電流增加。因此可以利用光照強(qiáng)弱來改變電路中的電流。常見的有2

61、CU、2DU等系列。光敏二極管如圖3-3所示。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用發(fā)射極輸出形式的光檢測(cè)電路，電阻R11可以減小暗電流，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位相同。光控檢測(cè)電路由D7(光敏二極管)、Q2、R11和R12組成，利用PLC的0.11輸入通道完成對(duì)環(huán)境亮度的測(cè)試工作。光控檢測(cè)電路如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-3 光敏二極管 圖

62、3-4 光控檢測(cè)電路</p><p>　　3.4 窗戶及窗簾框架構(gòu)造設(shè)計(jì)</p><p>　　微動(dòng)開關(guān)是一種施壓促動(dòng)的快速轉(zhuǎn)換開關(guān)，因?yàn)槠溟_關(guān)的觸點(diǎn)間距比較小，故名微動(dòng)開關(guān)，又叫靈敏開關(guān)。微動(dòng)開關(guān)工作原理是：外機(jī)械力通過傳動(dòng)元件（按銷、按鈕、杠桿、滾輪等）將力作用于動(dòng)作簧片上，當(dāng)動(dòng)作簧片位移到臨界點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)動(dòng)作，使動(dòng)作簧片末端的動(dòng)觸點(diǎn)與定觸點(diǎn)快速接通或斷開。當(dāng)傳動(dòng)元件上的作用力移去后

63、，動(dòng)作簧片產(chǎn)生反向動(dòng)作力，當(dāng)傳動(dòng)元件反向行程達(dá)到簧片的動(dòng)作臨界點(diǎn)后，瞬時(shí)完成反向動(dòng)作。微動(dòng)開關(guān)的觸點(diǎn)間距小、動(dòng)作行程短、按動(dòng)力小、通斷迅速。其動(dòng)觸點(diǎn)的動(dòng)作速度與傳動(dòng)元件動(dòng)作速度無關(guān)。</p><p>　　本系統(tǒng)選用SZM-V型微動(dòng)開關(guān)，其額定電壓:125-250（V），額定電流10A，機(jī)械壽命:10（萬次）。</p><p>　　窗戶及窗簾框架構(gòu)造設(shè)計(jì)相似，都包括微動(dòng)開關(guān)連接電路設(shè)計(jì)和窗架

64、的制作與設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中的微動(dòng)開關(guān)安裝在窗簾滑桿上，當(dāng)窗簾移動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)，觸動(dòng)微動(dòng)開關(guān)，使PLC檢測(cè)到信號(hào)，此時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)，窗簾停到指定位置。窗簾框架構(gòu)造如圖3-5所示。 </p><p>　　圖3-5 窗簾框架構(gòu)造</p><p>　　3.5 PLC輸人、輸出口分配</p><p>　　輸入/輸出地址分配如表1</p><p>　　表1

65、自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)輸入/輸出地址分配</p><p>　　3.6 自動(dòng)窗控制系統(tǒng)輸人/輸出接線</p><p>　　PLC接線圖見附錄一。</p><p><b>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 系統(tǒng)運(yùn)行過程</p><p>　　電氣系統(tǒng)組成以后，為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，還

66、需精心編制 PLC 的控制程序。在PLC 的控制程序中，需要進(jìn)行處理的邏輯信號(hào)首先是室外光照強(qiáng)度檢測(cè)信號(hào)，該信號(hào)用來控制窗及窗簾的開閉形式，同時(shí)還可通過按鈕完成窗及窗簾的手動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)窗及窗簾任意位置啟停控制。其次還要檢測(cè)每個(gè)行程開關(guān)的信號(hào)，通過對(duì)這些輸入信號(hào)的處理，給出相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)顯示和信息處理。上位機(jī)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控自動(dòng)窗控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并搖控實(shí)現(xiàn)窗及窗簾任意位置啟?？刂啤Ｋ羞@些控制信號(hào)的給出，都是PLC 根據(jù)各種輸入信號(hào)通過

67、控制程序處理實(shí)現(xiàn)的。PLC程序流程圖如圖4-1所示。這些程序之間必須協(xié)調(diào)一致、判斷合理，才能完成自動(dòng)窗的整體控制。根據(jù)自動(dòng)窗所要實(shí)現(xiàn)的功能以及PLC 順序執(zhí)行程序的特點(diǎn)，編寫PLC 的梯形圖程序。PLC 的梯形圖見附錄二所示。</p><p>　　圖4-1 PLC程序流程圖</p><p><b>　　4.2 組態(tài)仿真</b></p><p&g

68、t;　　組態(tài)王軟件是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過程控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)操作以及工廠資源管 理于一體，將一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管 理。它基于 Microsoft Windows XP/NT/2000 操作系統(tǒng)，用戶可以在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的所有層次的各 個(gè)位置上都可以及時(shí)獲得系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息。采用組態(tài)王軟件開發(fā)工業(yè)監(jiān)控工程，可以極大地 增強(qiáng)用戶生產(chǎn)控制能力、提高工廠的生產(chǎn)力和效率、提高產(chǎn)品的質(zhì)量、減少成本及原材

69、料的 消耗。它適用于從單一設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理和故障診斷，到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式大型集中監(jiān)控管 理系統(tǒng)的開發(fā)。組態(tài)王軟件由工程管理器、工程瀏覽器及運(yùn)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。</p><p>　　在組態(tài)王中，我們所建立的每一個(gè)組態(tài)稱為一個(gè)工程。每個(gè)工程反映到操作系統(tǒng)中是一個(gè)包括多個(gè)文件的文件夾。工程的建立則通過工程管理器。</p><p>　　組態(tài)王工程管理器是用來建立新工程，對(duì)添加到工程管理器的工程做統(tǒng)

70、一的管理。工程管理器的主要功能包括：新建、刪除工程，對(duì)工程重命名，搜索組態(tài)王工程，修改工程屬性，工程備份、恢復(fù)，數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入導(dǎo)出，切換到組態(tài)王開發(fā)或運(yùn)行環(huán)境等</p><p>　　進(jìn)入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)后，就可以為每個(gè)工程建立數(shù)目不限的畫面，在每個(gè)畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖形對(duì)象。這些畫面都是由“組態(tài)王”提供的類型豐富的圖形對(duì)象組成的。系統(tǒng)為用戶提供了矩形、直線、橢圓、扇形、點(diǎn)位圖多邊形、文本等基本圖形對(duì)象，

71、以及按鈕、趨勢(shì)曲線窗口、報(bào)警窗口、報(bào)表等復(fù)雜的圖形對(duì)象。提供了對(duì)圖形對(duì)象在窗口內(nèi)任意移動(dòng)、縮放、改變形狀、復(fù)制、刪除、對(duì)齊等編輯操作，全面支持鼠標(biāo)、鍵盤繪圖，并提供了對(duì)圖形對(duì)象的顏色、線型、填充屬性進(jìn)行改變的操作工具。</p><p>　　組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或程序都作為外部設(shè)備。外部設(shè)備包括：下位機(jī)（PLC、儀表、模塊、板卡、變頻器等），他們一般通過串行口和上位機(jī)交換數(shù)據(jù)。只有在定義了外部設(shè)備之后

72、，組臺(tái)王才能通過I/O變量和它們交換數(shù)據(jù)。組態(tài)王設(shè)計(jì)了“設(shè)備配置向?qū)А币龑?dǎo)用戶一步一步完成設(shè)備的連接。本次實(shí)驗(yàn)使用歐姆龍系列的PLC進(jìn)行通訊。PLC連接在計(jì)算機(jī)的COM1口。</p><p>　　數(shù)據(jù)庫(kù)是“組態(tài)王”的軟件的核心部分，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況要以動(dòng)畫的形式反映在屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅速的送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，所有這一切都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)位中介環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫(kù)是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。數(shù)據(jù)庫(kù)中變

73、量的集合形象的稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。</p><p>　　定義動(dòng)畫連接是指在畫面的圖形對(duì)象與數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當(dāng)變量的值改變時(shí)，在畫面上以圖形對(duì)象的的動(dòng)畫效果表現(xiàn)出來；或者由軟件使用者通過圖形對(duì)象改變數(shù)據(jù)變量的值。</p><p>　　應(yīng)用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)上微機(jī)控制界面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)窗控制系統(tǒng)。組態(tài)控制界面如圖4-2、圖4-3和圖4-3所

74、示。</p><p>　　圖4-2 自動(dòng)窗簾處于關(guān)閉時(shí)組態(tài)界面狀態(tài)</p><p>　　圖4-3 自動(dòng)窗簾處于打開時(shí)組態(tài)界面狀態(tài)</p><p>　　圖4-4 自動(dòng)窗打開時(shí)組態(tài)界面狀態(tài)</p><p>　　組態(tài)界面控制程序如下：</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\按鈕1==1)</p><p

75、><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點(diǎn)\窗戶=\\本站點(diǎn)\窗戶+5;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\按鈕2==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本

76、站點(diǎn)\窗簾=\\本站點(diǎn)\窗簾-5;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\按鈕3==1)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\按鈕1=0;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\窗戶=\\本站點(diǎn)\窗戶-5;</p><p><b>　　}</b>

77、;</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\按鈕4==1)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\按鈕2=0;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\窗簾=\\本站點(diǎn)\窗簾+5;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\窗簾停止==1)</p><p&

78、gt;<b>　　{</b></p><p>　　\\本站點(diǎn)\按鈕2=0;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\按鈕4=0;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\窗簾停止=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\窗戶停止==1)</p

79、><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點(diǎn)\按鈕1=0;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\按鈕3=0;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\窗戶停止=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　5

80、 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　5.1 調(diào)試環(huán)境</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)使用的PLC調(diào)試軟件為CX-P。CX-P是歐姆龍公司開發(fā)的。適用于C系列PLC的梯形圖編程軟件，它在Windows環(huán)境下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)梯形圖的編程、監(jiān)視和控制等功能。</p><p>　　進(jìn)入CX-Programmer初始界面后，在【

81、文件】下拉菜單中，單擊“新建”菜單項(xiàng)，選擇創(chuàng)建一個(gè)新文件。如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 CX-Programmer初始界面</p><p>　　在【設(shè)備名稱】中填寫設(shè)備名稱，設(shè)備類型選擇PLC的類型，然后單擊設(shè)定按鈕選擇CPU的類型，單擊確定后，即可進(jìn)入梯形圖編程界面，開始編程如圖4-2所示。</p><p>　　圖5-2 更改PLC</p&

82、gt;<p>　　程序編寫完成后，下一步就可進(jìn)行編譯、鏈接和調(diào)試了。如果編譯沒有錯(cuò)誤，就可以進(jìn)行在線運(yùn)行。在編譯過程中，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤要進(jìn)行修改時(shí)，我們既可以在梯形圖編程下修改，也可在助記符方式下修改。編譯完成，沒有語法錯(cuò)誤，可加載程序到PLC，進(jìn)行在線運(yùn)行。</p><p><b>　　5.2 調(diào)試步驟</b></p><p>　?。?）編寫自動(dòng)窗控制

83、系統(tǒng)梯形圖；</p><p>　?。?）根據(jù)I/O端子分配表將PLC與中間繼電器、按鈕和指示燈連接；</p><p>　?。?）將中間繼電器觸點(diǎn)與交流接觸器線圈連接，將電動(dòng)機(jī)與交流接觸器觸點(diǎn)連接；</p><p>　　（4）點(diǎn)擊工具欄中的“PLC”，再點(diǎn)擊“在線工作”；</p><p>　?。?）把程序傳送到PLC 中；</p>

84、<p>　?。?）點(diǎn)擊“運(yùn)行”按鈕，進(jìn)行調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試；</p><p>　?。?）根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書完成各個(gè)功能的調(diào)試。</p><p><b>　　5.3 調(diào)試結(jié)果</b></p><p>　　在調(diào)試中，首先，我們遇到的問題是PLC程序的設(shè)計(jì)，當(dāng)窗或窗簾打開到任意位置時(shí)，再次啟動(dòng)床或窗簾則無法按要求繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，通過重新優(yōu)化PLC程

85、序，該問題得到很好的解決。其次，當(dāng)PLC與組態(tài)聯(lián)合調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)遙控功能出現(xiàn)錯(cuò)誤，進(jìn)過重新設(shè)置組態(tài)的系統(tǒng)參數(shù)，問題得到解決。最終，系統(tǒng)運(yùn)行正常，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)遠(yuǎn)程遙控、自動(dòng)感光和手動(dòng)控制的功能。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的題目是自動(dòng)窗控制系統(tǒng)，首先就涉及到PLC控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，這也是整個(gè)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵與主要部分

86、。感光元器件的選擇不同，又可設(shè)計(jì)出很多不同的控制電路。光敏器件的選擇直接影響本系統(tǒng)的性能，通過查閱大量資料，最終根據(jù)任務(wù)書要求選擇了光敏二極管作為感光元件設(shè)計(jì)PLC自動(dòng)窗控制系統(tǒng)。</p><p>　　本次組態(tài)控制界面的設(shè)計(jì)也是一個(gè)難點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)需將PLC與組態(tài)軟件連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控功能，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)組態(tài)控制界面，最終完成了設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)讓同學(xué)在畢業(yè)前進(jìn)行

87、實(shí)踐學(xué)習(xí)，以便培養(yǎng)我們的專業(yè)能力，這樣會(huì)很好的鍛煉我們工作能力。從各個(gè)環(huán)節(jié)入手，對(duì)PLC和組態(tài)軟件全方面了解。對(duì)傳感器進(jìn)行類比，選材，工藝設(shè)計(jì)突出實(shí)用性。立足基礎(chǔ)理論，面向應(yīng)用技術(shù)，以必須，夠用為尺度。加理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)一。這些都是在課程設(shè)計(jì)中所要考慮到的。讓我學(xué)到了許多知識(shí)，培養(yǎng)了我的查閱文獻(xiàn)、收集資料和理論分析的能力；分析問題和解決問題的能力。提高自身專業(yè)技能，達(dá)到理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用的統(tǒng)一，讓我受益匪淺。課程設(shè)計(jì)就是讓我們探索如

88、何將設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的過程，通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我深深地感覺到我們?cè)诶碚撝R(shí)的重要性。設(shè)計(jì)知識(shí)在實(shí)際工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中必不可少，這也讓我感覺到自己所學(xué)知識(shí)的優(yōu)勢(shì)及不足，覺得平時(shí)的知識(shí)積累的還不夠，仍然有好多東西等著我去學(xué)習(xí)！今后要不斷地提高自身的綜合素質(zhì)；同時(shí)認(rèn)識(shí)到實(shí)踐也是一個(gè)不可缺少環(huán)節(jié)，只有不斷地通過理論與實(shí)踐相結(jié)合，不斷發(fā)現(xiàn)問題解決問題，才能創(chuàng)作出更好的設(shè)計(jì)作品。</p><p><b>　　致 謝&l

89、t;/b></p><p>　　在論文完成之際，我首先要對(duì)我的指導(dǎo)老師蔡老師和幫助過我的所有同學(xué)表示最真摯的謝意。在整個(gè)論文的選題、理論研究、需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，他們給了我不少啟發(fā)，并對(duì)論文的設(shè)計(jì)方案提出了許多至關(guān)重要的建議，在實(shí)驗(yàn)過程中幫我解決了不少的難題。</p><p>　　在論文寫作期間曾經(jīng)遇到過很多的阻力，但是在大家的幫助下總算是順利地度過了，現(xiàn)在一切都好了。<

90、;/p><p>　　在論文的完成過程中，我還要特別感謝***老師給予了我無私的幫助，正是在他的鼓勵(lì)和幫助之下，才使得我的實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌耐瓿?；同時(shí)，得到了其他許多讓我分享他們寶貴經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的老師以及同學(xué)的熱心幫助，向他們表示由衷的感謝；我還要感謝這一領(lǐng)域的學(xué)者們，是他們給我經(jīng)驗(yàn)和研究方向，文中引用了一些他們研究成果，在此一并表示衷心的感謝。</p><p>　　由于本人學(xué)識(shí)有限，加之時(shí)間倉(cāng)促，文中

91、不免有錯(cuò)誤和待改進(jìn)之處，真誠(chéng)歡迎各位師長(zhǎng)、同行提出寶貴意見。謝謝！參考文獻(xiàn)</p><p>　　[1] 黃向惠,楊世興,黃夢(mèng)濤. 現(xiàn)代電氣自動(dòng)控制技術(shù),北京:人民郵電出版社,2009.</p><p>　　[2] 阮友德. 電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)教程.人民郵電出版社, 2008.</p><p>　　[3] 廖常初. PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.&l

92、t;/p><p>　　[4] 周亞軍,張衛(wèi). 電氣控制與PLC原理及應(yīng)用.西安電子科技大學(xué)出版社, 2008.</p><p>　　[5] 陳建明. 電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社, 2006.</p><p>　　[6] 江漢秀. 可編程控制器原理及應(yīng)用. 西安電子科技大學(xué)出版社, 2002.</p><p>　　[7] 韓順杰,呂

93、樹清. 電氣控制技術(shù)中國(guó)林業(yè)出版社.北京大學(xué)出版社, 2010,8.</p><p>　　[8] 葉湘檳. 傳感器與檢測(cè)技術(shù).國(guó)防工業(yè)出版社, 2009,4.</p><p>　　[9] 蘇家健. 自動(dòng)檢測(cè)與傳感器技術(shù).電子工業(yè)出版社, 2006,8.</p><p>　　[10] 孫宇凱,吳鳴山. 傳感器技術(shù)基礎(chǔ)與技能實(shí)訓(xùn)教程.電子工業(yè)出版社, 2009,11.&

94、lt;/p><p>　　[11] 孫振強(qiáng). 可編程控制器原理及應(yīng)用教程.清華大學(xué)出版社, 2009,5.</p><p>　　[12] 祁文釗,霍罡,曹輝. CS/CJ系列PLC應(yīng)用基礎(chǔ)及案例.機(jī)械工業(yè)出版社, 2006,7.</p><p>　　附錄一 PLC接線圖</p><p><b>　　PLC接線圖</b><