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基于PLC的电子钟控制系统设计

摘要

时间是人类生活必不可少的重要元素，如果没有时间的概念，社会将不会有所发展和进步。从古代的水漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要，同时也代表着科技的进步。到了近、现代，由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，电子钟的性能也得到了极大的改善，具有走时准确性能稳定、携带方便等优点。因此，它广泛应用于计时、自动报时及自动控制等各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来种定时电气的自动启用等。因此，研究电子钟及扩大其应用范围，有着非常现实的意义。

本系统由七段LED数码管来显示可编程控制器（PLC）所输出的信号。由于本系统采用的处理器是西门子CPU224,输出端的数量少于需求的数量，因此需要外接一个扩展模块--西门子EM222。所以，总体设计方案由主体模块和扩展模块两大部分组成。其中主体模块完成电子钟的显示时位功能,扩展模块完成电子钟的显示分位功能。

关键词：可编程控制器（PLC），LED数码管，西门子CPU224，西门子EM222。

目录

第1章 可编程控制器（PLC）的基础知识 1

1.1 PLC的产生、定义及分类 1

1.1.1 PLC的产生 1

1.1.2 PLC的定义 2

1.1.3 PLC的分类 3

1.2 PLC的构成与性能指标 6

1.2.1 PLC的硬件结构 6

1.2.2 PLC的性能指标 10

1.3 PLC的工作原理 12

1.3.1 PLC内外部电路 12

1.3.2 PLC的控制系统 14

1.3.3 PLC的工作过程 16

1.3.4 用户程序循环扫描 17

第2章 基于PLC的电子钟控制系统的硬件分析 19

2.1 S7-200PLC的概述 19

2.1.1 S7-200的系统基本构成 19

2.1.2 S7-200PLC的结构 20

2.1.3 S7-200PLC的工作方式及扫描周期 21

2.1.4 S7-200PLC的编程语言 22

2.1.5 S7-200PLC的程序结构 26

2.2 CPU224的技术参数 28

2.2.1 CPU224的相关参数 28

2.2.2 CPU224的接线 28

2.3 LED数码管的技术参数 30

2.3.1 数码管的分类 30

2.3.2 LED数码管的结构 30

2.4 西门子EM222的技术参数 31

2.5 基于PLC电子钟控制系统的硬件接线图 37

第3章 数字电子钟梯形图程序 39

第4章 总结 51

参考文献 52

致 谢 53