PLC实验箱模拟系统设计与实现

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1、万方数据88张丽霞孙莹：PLC实验箱模拟系统设计与实现第8期PLC实验箱模拟系统设计与实现水张丽霞孙莹四川交通职业技术学院自动化工程系成都611130摘要介绍一种PLC实验箱模拟系统。用于配合PLC实验平台完成“轿厢式电梯控制”“流水线产品计数”实验，能根据PLC控制程序的运行状态直观、形象地模拟演示实验现象；提出用单片机作控制器，用多只条式发光二极管灯组显示电梯和传送带的移动现象的方法；给出单片机I／0口扩展和单片机与PLC的通信电路原理图，并详细介绍模拟系统的软件设计方法。关键词PLC单片机；条式发光二极管；通信中图分类号

2、TP273文献标识码A文章编号1671—489X(2008)08—0088一03PLCExperimentalBoxSimulationSystemDesignandImplementation／／ZhangLixia，SunYingAbstractThispaperjntroducesaPLCexperimentalboxsimulationsystemforPLCex．perimentaIplatformcompletewith“Cabin—elevatorcontrol”．and“CountIineprod-ucts”e

3、xperiment．InaccordancewiththeoperationalstatusofPLCcontroIproce-dures．SimulatethevisuaIimageofthephenomenonDemonstrationExperiment．ByusingMCUforthecontroller．themulti—lightemittingdiodeIightselevatorsandcon-veyorsgroupshowedthatthephenomenonofmobileproducts．Thispape

4、rintroducestheMCUI／OexpansioncircuitandMCUandPLCcommunicationscircuitschemat-iCS．anddetailsofthesimulationsystemsoftwaredesignmethod．KeyWOrdSPLCMCU：LED：communicationAuthor’aaddressAutomationEngineeringDepartment，SichuanTrafficEngineeringAutomationVocationaIandTechni

5、caICollege．ChengDu6111301引言“可编程序控制器原理及应用”是机电类专业的一门必修课，四川交通职业技术学院亦开设了该课程。为了达到良好的教学效果，增强学生的实践技能，突出高职高专教育的实用性和针对性，学校教师自行开发生产了配套的PLC实验箱。本课题设计的实验箱能完成“轿厢式电梯控制实验”“流水线产品计数实验”等实验项目。为了能比较直观、形象地模拟实验现象，教师设计了基于单片机的模拟系统，配合PLC实验控制程序来模拟和演示电梯轿厢及流水线传送带的移动状态，指示电梯的当前楼层位置。同时，为了使“轿厢式电梯控制

6、实验”“流水线产品计数实验”所做的PLC控制更贴近实际，需要向其提供控制现场的环境。可以根据控制现场的实际情况来模拟现场的一些关键信号，如电梯的位置传感器、控制开关，传送带移动到位等信号。木IⅡt；JI交通职业技术学院教研课题——PLc实验箱开发2方案设计功能需求分析：1)根据PLC控制程序运行状态模拟和演示3层电梯轿厢及传送带的移动状态；2)模拟电梯行程开关，在电梯轿厢到达相应楼层时产生到位信号并指示，同时送给PLC；3)产生传送带移动到位的位信号并指示。同时送给PLC。采用36只条式发光二极管组成一条灯带，点亮12只条式发

7、光二极管表示电梯轿厢或流水线上的产品。用单个的发光二极管来指示到位信号，用光电耦合器实现单片机与PLC的信息通讯与电路的隔离，采用单片机作为模拟系统的控制核心。系统组成框图如图l所示。万方数据第8期张丽霞孙莹：PLC实验箱模拟系统设计与实现89ISP-F载[]障=刊I／o口扩展H条式LED鱼I复位电路}o片=纠LED指示灯机I振荡电路}o牟纠PLc通信与电路隔离接口图1PLC实验箱模拟系统框图3硬件设计与调试单片机选用AT89S51，该芯片支持ISP(In—systemprogrammable)编程模式，利于程序下载与调试。完

8、成本设计的电路比较简单，但是信号的输入输出个数特别多，而单片机的I／O口位数很有限，I／O分配非常关键。1)I／O分配与扩展。PLC至单片机的通信信号：①电梯启动。②3层电梯的移动状态请求信号：l楼到2楼；2楼到3楼；1楼到3楼；3楼到2楼；2楼到3楼；3楼到1楼。③传送带启