1 硬件设计
　　以STC89C51为核心实现的PLC系统两线连接型数显仪表的硬件组成如图1所示。整个硬件系统主要由STC89C51单片机、输入接口、程序下载接口、数码管显示驱动、按键输入(可选)和报警输出(可选)等部分组成。STC89C51和标准80C51保持硬件结构和指令系统兼容，提高了时钟速率，扩充了在系统编程(ISP)、在应用编程(IAP)、欠压检测与复位、看门狗复位等功能，其I/O口经过了特殊的设计，使其在工业控制环境中具有极高的可靠性[2]。
　　 图1 PLC系统两线连接型数显仪表的硬件组成
　　1.1 PLC系统输入接口
　　PLC系统通过两个输出点将显示数据按照一定的时序传给数显仪表。PLC系统一般有出、输出、输出和24V直流输出等多种形式可供选择，一般使用其晶体管输出或24V输出形式经过相应的转换电路连接数显仪表。为了适应两种输出形式，采用光电耦合器统一将PLC系统的输出信号转换为TTL信号。如果PLC系统的输出形式为24VDC，例如西门子的S7系列PLC，则PLC输出与光电耦合器输入侧的连接如图2所示。如果PLC系统的输出为晶体管集电极开路或漏极开路输出，如三菱的FX系列PLC，则PLC输出与光电耦合器输入侧的连接如图3所示。无论采用何种连接方式，转换后进入STC89C51单片机的信号逻辑都与PLC系统的输出逻辑保持一致。使用光电耦合器实现信号转换，有利于提高系统的抗干扰能力，因为干扰信号即使具有较高的电压幅值，但其能量相对较小，形成的微弱一般不足以使光电耦合器导通[3]。转换后的两路信号分别作为数据线和时钟线，连接到单片机的两个外中断输入引脚，便于使用中断方式传输显示数据。
　　 图2 电压输出型PLC接口
　　 图3 晶体管输出型PLC接口
　　1.2 程序下载接口
　　借助于ISP编程功能，可以通过RS-232C接口将程序代码从计算机下载到单片机内部的Flash中。程序下载接口一般设计为标准的RS-232接口，使用一片MAX232转换芯片即可实现。
　　1.3 数码管驱动电路
　　为了确保数码管的显示亮度，使用两片74HC245实现数码管的驱动。其中一片74HC245用于驱动4位共阴极数码管的段码，其输入和单片机的P0口连接，输出则经限流限流后与4位数码管的8个段码引脚连接。另一片74HC245驱动4位数码管的位码，其输入和单片机的P1.0～P1.3连接，输出则分别和4位数码管的公共端连接。
　　2 传输时序
　　1台数显仪表和PLC实现数据传输时需占用PLC的2个输出点，分别用作数据线和时钟线。由于显示数据的传输是串行的，因此必须设计相应的传输时序。构建双方的传输时序时必须充分考虑PLC系统的工作原理、输出特性及其差异以及传输过程的可靠性等问题。综合考虑这些因素后所设计的传输时序如图4所示。传输1次显示数据总共需要21个时钟，其中3个时钟用于同步信号，16个时钟用于传输显示数据的4位BCD码或特定的提示字符，2个时钟用于传输2位表示小数点显示位置的信息。显示数据和小数点位置信息的低位在前，高位在后。例如，图4表示传输的显示数据为8951，小数点位置信息为10，表示小数点在十位之后，因此最终显示数据为895.1。
　　 图4 数显仪表和PLC系统之间的传输时序
　　由于PLC系统基于扫描原理周而复始地刷新输入信号、执行用户程序和输出运行结果[4]，在一个扫描周期内让PLC系统的输出信号发生跳变难于实现，因此图4的一个时钟周期需要占用PLC系统的两个扫描周期。每次传输过程增设3个同步脉冲是为了提高传输过程的可靠性，确保PLC系统及其传输线路无论出现何种故障，都可以在故障恢复后的一个传输周期内正确地传输显示数据。
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地址： 电话：(86)774-2826670& & &&）20、设计一电机正反转控制的程序，具体要求：；1）按下启动按钮（用人机界面设计）电机正转启动、；2）电机在运行中按下停止按钮电机也能停止工作；3）正确连线；21、有两台电机，按下启动按钮第一台电机工作，1；22、电机组成一个控制系统，按下点启动按钮以后，；23、两个按钮控制四台电动机顺启逆停（任启任停）；24、红、黄、蓝三只彩灯：；方案1：红亮3S后，红黄同
20、设计一电机正反转控制的程序，具体要求：
1）按下启动按钮（用人机界面设计）电机正转启动、间隔一段时间后电机反转再经过一定时间延时，电机停止运行。
2）电机在运行中按下停止按钮电机也能停止工作。
3）正确连线。
21、有两台电机，按下启动按钮第一台电机工作，10S后第一台电机停止，此时第二台电机才具备启动条件，第二台电机在第一台启动后，按下二次启动按钮电机启动工作15S后停，电机在运行时都可实现紧急停车。
22、电机组成一个控制系统，按下点启动按钮以后，M1立即启动，过3S后方允许M2、M3启动，其中M2按运行5S停2S的方式自动运行、M3受单按钮可进行启保停控制，在M3启动3S后，M4、M5同时启动，其中M4按运行3S停2S，M5按连续方式运行，此时M3的停止发挥作用有效，在按下总停按钮后，M4、M5立即停止，3S后M3停止，再过3S。M1、M2同停。
23、两个按钮控制四台电动机顺启逆停（任启任停）
24、红、黄、蓝三只彩灯：
方案1：红亮3S后，红黄同亮3S后，红黄蓝同亮3S后同灭3S。
方案2；蓝灯亮3S后，蓝黄同亮3S后，蓝黄红同亮3S后同灭3S。
控制要求：1、自动控制：程序重复方案1三次后重复执行方案2 两次。如此循环。
2、手动控制：通过开关人为控制程序方案2循环执行。
25、A、B、C三台电动机，HL1、HL2两盏指示灯A启运3S后，B方可启动，B停止3S后，A方可停止，A为单按钮控制启保停，B为连续点动两种控制操作方式。C有两只启动按钮，按下1，C连续运行5S后，停止3S方式运行。按下2时C按连续运行方式运行，两种方式运行过程 中可自由切换，系统上电后，HL1按0.5hz方式闪烁。
任何一台电机启动时，HL1熄灭，HL2闪烁。
26、某设备试通电后，红色指示灯长亮表示设备正处于待机状态，当按下启动按钮后，M1立即启动，同时绿色指示灯按2hz频率闪烁，红灯熄灭，5S后M1停止，M2启动，按3S运行，2S停止的方式运行，红绿灯也可以同样的方式交替闪烁，如此三次后，M2停止，M3运行。红灯熄灭，绿灯长亮，按下停止按钮后，M1、M2、M3同时运行，绿灯按5hz频率闪烁3次后。
27、某电动机在按下启动按钮后，每隔一段时间自动顺序启动，启动完毕后，按下停止按钮，每隔一段时间自动反向顺序停止，在启动过程中，如果按下停止按钮，则立即中止启动过程，对己启动运行的电机，马上进行反方向顺序停止，直到全部结束。
28、某个控制线路，要求第一台电动机启动10S后，第二台电动机自动启动、运行5S后，第一台时机停止并同时使第三台电动机自行启动。再运行10S，电动机全部停止。
29、某小车运行控制线路，小车由异步时机拖动，
1）小车由原位开始前进，到终端后自动停止。
2）在终端1min后自动返回原位停止
3）要求能在前进或后退中任意位置都能停止或启动
31．某一冲压机的初始位置是冲头抬起，牌高位，当操作者按启动按钮时，冲头向工件冲击，到最低位置时，触动低位行程开关，然后冲头抬起回到高位，触动高位行程开关，停止运行。
30、某台分检大小球的机械臂装置，它的工作过程：当机械臂处于原始位置时，即上限位开关LS1和左限LS3压下，抓球电磁铁处于失电状态。这时按动启动按钮SB1后，机械臂下降，碰到下限位开关LS2后停止减速下行，且电磁铁得电吸球。如果吸住的是小球则大小球检测开关SQ为ON，如果吸住的是大球，则SQ为OFF，1S后，机械臂上行，碰到上限位LS1后右行，它会根据大小球的不同，LS4（小球）和LS5（大球）处停止右行，然后下行主下限位停止电磁铁失电，机械臂把球放在小球箱里或大球箱里。1S钟后返回，如果不按停止SB2，机械臂一直工作下去。如果按了停止按钮，则不管何时按，机械臂最终都要停止在原始位置。再次挥动启动按钮后，系统可以再次从头开始循环工作。
31、照明灯的控制程序,当按下启动按钮后,照明灯发光30S,如果在返程时间 内又有人按下按钮.则时间间隔从头开始,这样可以确保在最后一次按完按钮后,灯光可维持30S.
32、设计法设计一个对锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图程序控制要求.
1)开机时首先启动引风机,10S后自动启动鼓风机
2)停止时,立即关断鼓风机,经20S后自动关断引风机.
33、现有三个通风机:
控制要求:(用开关控制)
1) 当两台以上检测开关闭合时,指示灯长亮
2) 当有一台检测开关闭合时,指示灯按0.5hz闪烁。
3) 当没有一台检测开关闭合时，指示灯按2hz闪烁。
34、自动门控制系统，在门内侧和外侧各有一个超声波探测器，探测到有人0.5s，自动打开，探测到无人1S后，自动门关闭。
35、小灯控制，按下SB1后，1、2、3、4、5循环。按下SB2后， 5、4、3、2、1循环。按SB3熄灭。
37、粉末冶金压制机粉末放好后，按下启动按钮后冲头下行， 待粉末压紧后，压力继电器接通，延时5S后，冲头上行点限位接通，然后模具下行至限位接通。取走成品后，工人按一下按钮模具上升至限位接通系统回到初始状态。
38、送料系统：
按一下启动小车开始装料，（若小车不在ST0处，须先回到ST10S后等待呼叫：若有工位按下呼叫按钮（同时呼叫按钮按SB1~SB5顺序响应J）小车左行至呼叫工位，卸料5SA然后空车回到ST0，装料10S，等待下次呼叫，按下停止系统，停止运行。
39、三层电梯的设计要求：
电梯上行设计要求：
1） 当电梯停于1楼、2楼，3 楼呼叫。则上升至3楼碰行程开关后停止。
2） 电梯停于1楼，2楼呼叫，则上行至2楼行程开关停止。
3） 电梯停于1楼，2楼、3楼同时呼叫，电梯上升到2F，停5S继续上升至3楼。 电梯下行设计要求：
1） 电梯停于3F，或2F，1F呼叫，电梯下行到1F停。
2） 电梯停于3F，2F呼叫，电梯下行至2F停。
3） 电梯停于3F，1F、2F同时呼叫，电梯下行至2F，停5S后继续下行至1F停止。
40、产线每生产一箱饮料，触发光电信号一次，每生产十箱饮料。横向电机M1启动，开始运送饮料。碰撞限位开关XK1后，M1停止，2S后纵向电机M2启动，触发限位XK2后，纵向电机停止，同时输出5S的灯光闪烁信号，才是与工人交货。
41、某生产设备正常生产时外部管道气压为80~190Pa，使用西特（Setra267型）压力传感器灭测量压力。压力传感器的测量范围为0~250Pa，输出为0~10V DC。试计算压力上、下限控制参数（用整数表示）。
要求：用模拟量编写此程序。
42、试设计一个十字路口交通灯用户程序：
按下启动按钮后，依下面顺序运行
1）南北绿灯亮20s，东西向红灯亮。
2）20s后，南北向绿灯闪烁5次每次通断各0.5s，此期间东西向红灯亮。
3）闪5次后南北向绿灯变暗，两个方向黄灯同时亮5s，东西向红灯仍然亮。
4）黄灯亮5s后熄灭，南北向换红灯，东西向换绿灯亮30s。
5）东西向绿灯30s后闪5次每次通断各0.5s，南北向红灯亮。
6）闪5次后东西向绿灯熄灭，两个方向黄灯亮5s，南北向红灯仍然亮。
7）黄灯亮5s后南北向换绿灯，东西向换红灯，至此一个循环结束。
如此循环按下停止按钮SB2，待本循环结束系统停止工作。
43、技术要求：（1）电机M1没有启动时电动机M2不能启动，电机M1在运转时电动机M2也不能启动。（2）电机M1首先启动，且必须在M1停止后M2才能启动。（3）有必要的保护措施。
44、设备描述：设计一台自动运料小车电路，简图如下，要求用可编程序控制器设计，系统启动（SB2）后，运料小车无条件快速归位A（SQ1）点装料，装满料（满料信号SQ5）低速出发（KM1）运行，运料小车到B点（SQ2）转为高速(KM2)运行，运料小车到C 点（SQ3）转为低速(KM1)运行，运料小车到达D(SQ4)点停止运行，自动卸料，卸料完毕（空车信号SQ6）自动快速(KM3)返回A点，循环重复。任何状态是按下停止按钮（SB1）快速(KM3)返
回A点停止。（按钮与行程开关都以开点接入）。
45、设备描述：某一台自动剪板机的动作示意图，如下图：
剪板机的送料有电动机M1驱动，取料有电动机M2驱动，压钳和剪刀各自的下行与复位分别有液压电磁阀YV1、YV2、 YV3、 YV4来控制，SQ1――SQ6为限位开关。
1. 技术要求：（1）当压钳和剪刀都在原位时（即压钳在上限位SQ1处，剪刀在上限位SQ2
处），按下启动按钮，电动机M1启动送料。（2）板料右行送至到位(SQ3)停止，压钳下行至到位（SQ4）将板料压紧后停止。（3）剪刀下行剪板，板料剪断落至SQ5处时，压钳和剪刀上行复位，同时M2电机启动取走剪裁的板料。（4）当压钳和剪刀上行至原位（SQ1、SQ2）。取料送至到位（SQ6）。系统停止等待下一次启动。（5）有必要的保护措施
46、设计一组四级皮带输送机械的运输机基本电路。分别有M1、M2、M3、M4四台电机拖，其动作程序如下：
1） 启动时，M1启动延时2秒后M2启动――M2启动延时3秒后M3启动――M3
启动延时4秒后M4启动。（2）停止时，M4停止延时4秒后M3停止――M3停
止延时3秒后M2停止――M2停止延时2秒后M1停止。（3）任何时候停止都
要按顺序。
47、1): 通电初始如果搅拌器中有残液,则进残液,此为第零步,数码管显示0.此后按下启动按钮后,小车延时8S启动,由A点向B点自动运行,到达B点后停5S卸料此为第一步数码显示为1.然后小车返回A点,同时YV1打开向搅拌器中入进液体,此为第二步数码显示为
2.当液面升高到SL1位置时,搅拌器启动搅拌动60S,此为第三步数码显示为3.然后打开YV2放出混合液体,此为第四步,数码显示为4.
2): 控制分单循环和多循环,在单循环下完成以上控制后就停车, 单步循环下停车按钮无效,且相应段数码管显示无闪烁.在多循环下则重复以上的控制过程,直到按下停车按钮完成正在进行的循环后停车,且相应段数码管显示闪烁.
3): 按下急停按钮和热继电器保护动作时,立即停车并使报警灯点亮,5S以后报警器发出报警音.且在保护动作时任何按钮无效,只有断电后再重新通电才能有效. 为防止断线故障急停和保护用常闭触头.
/0分配图和小车主电路接线图.
48、组合钻床的控制
某专用钻床用来加工盘状零件上均匀分布的6个孔。操作人员放好工件后,按下起动按钮X0,Y0变为ON,工件被夹紧,夹紧后压力继电器X1为ON,Y1和Y3使两只钻头同时向下进给。大钻头钻到由限位开关X2设定的深度时，Y2使它上升，升到由限位开关X3设定的起始位置时停止上行。小钻头钻到由限位开关X4设定的深度时，Y4使它上升，升到由限位开关X5设定的起始位置时停止上行，同时设定值为3的计数器C0的当前值加1。两个都到位后，Y5使工件旋转120o，旋转到位时X6为ON，旋转结束后又开始钻第二对孔。3对孔都钻完后，Y6使工
件松开，松开到位时，限位开关X7为ON，系统返回初
49、运料矿车开始停在料斗的下面（见下图），限位开关X1为ON。按下起动按钮X3，Y11变为ON，打开料斗的闸门，矿石装入小车，8S后料斗闸门关闭，Y12变为ON，矿车左行。碰到限位开关X2后停下来，Y13变为ON，矿车底部的卸料闸门打开，开始卸料。10S后停止卸料，Y10变为ON，小车右行返回到初始步。
要求：（1）单周期、连续运行
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plc数码管显示控制[1]
&&随着科学技术的飞速发展,在现代生活中,PLC在交通灯、电梯、抢答器等系统日益得到广泛应用的现状,文章介绍了PLC在数码管显示控制中的应用,并给出其PLC控制系统的接线图和梯形图程序设计.该设计具有可编程性、线路简单、可靠性高等特点,提高了系统的灵活性及可扩展性,实验结果验证了该设计的实用性.
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