《逻辑与可编程控制器》课程设计指导书XX.doc

逻辑与可编程控制器课程设计指导书XX 同时在多人协作完成项目的过程中，培养团队精神和协作能力。 2题目及技术指标课程设计提供两个工程设计项目，同学们可任选其一。 项目1电梯控制系统技术指标以“电梯模型”为被控对象，以S7200PLC-CPU224XP为控制器，设计电梯的逻辑控制系统。 实现单台电梯的控制功能。 项目2交通信号灯控制系统技术指标以“交通灯模型”为被控对象，以S7200PLC-CPU224XP为控制器，设计交通信号灯控制系统。 实现固定配时和可变定时两种方案。 课程设计的组织形式为每个项目组由4人组成，通过合理的分工和协作共同完成设计任务。 项目的设计要求及分工方法详见附录1或2（项目说明）。 3设计内容设计工作主要包括以下五个内容1）根据项目的技术指标，项目组成员通过集体讨论共同制定系统的总体设计方案，然后将任务分解到每个设计小组。 2）根据分工，各设计小组分别完成自己的设计任务。 3）在实验设备上进行系统的局部调试和联合调试。 4）以项目组为单位进行项目验收。 5）设计文件，撰写设计说明书。 4时间安排总学时数为1周。 第1阶段立题和辅导全体开会，下达设计题目，成立项目组（每组4人）。 对课程设计中将会用到的知识和技能进行必要的辅导。 第2阶段设计、调试和验收在系统设计阶段，项目组成员首先根据项目的要求，查阅有关文献，共同2制定系统的总体设计方案；然后根据设计分工编写PLC控制程序或触摸屏监控界面。 程序设计基本完成后，在规定的时间进入实验室，在实验装置上进行调试。 在调试过程中不断改进设计方案、完善软件功能，最终满足项目的设计要求。 调试完成后，由指导教师和助教验收。 验收时，项目组全体成员必须参加。 各设计小组分别介绍设计任务、演示各项功能，并回答教师的提问。 教师将从设计方案的合理性、先进性，项目完成的质量，回答问题的情况等几个方面进行综合考评。 第3阶段和总结调试成功后，应设计文件，建立标准化的项目文档；全面总结设计工作，撰写设计说明书，格式见“课程设计说明书”（电子文档），内容应包括1）项目的技术要求及总体设计方案下面内容结合自己的分工来写2）系统的硬件设计（硬件组成及接线）3）系统的软件设计（PLC程序设计或触摸屏界面设计）4）调试过程及结果5）附录电气接线图，文档完备的PLC程序清单或触摸屏组态文件。 要求每人独立撰写“课程设计报告”，严禁抄袭，出现雷同者一律返回重写。 说明书写好后，请用A4纸打印、左侧装订，并规定日期上交。 5考核方法总成绩由三部分组成1）实验表现20分2）验收情况40分3）课程设计报告40分6参考资料设计参考书和手册1）电梯控制技术（电子书）。 2）道路交通控制技术（电子书）。 3）SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册（电子书）编程和设计软件1）S7200编程软件STEP7MicroWIN上述资料已刻成光盘，每个项目组可领取1份。 3附录1“电梯控制系统”项目说明电梯控制系统的组成如图1所示。 O IS7-200CPU224图1电梯控制系统的组成电梯控制系统的实验设备由PLC、电梯模型、编程计算机组成。 CPU224XP DC/DC/DC为西门子S7-200系列PLC。 每组由4名学生组成，共同合作完成如下的设计任务。 1）电梯运动和功能描述要求乘坐真实的电梯，观察梯外呼叫和体内选层，记录电梯的运动过程，给出电梯控制的详细描述。 阅读电梯控制方面的资料，进行调研。 2）根据电梯模型的控制要求，分配PLC系统的输入和输出地址，完成电缆接线，检查并核对接线是否与所分配的地址一致。 3）设计电梯控制的PLC程序，掌握符号表的使用，监视变量表，程序下载，程序监视和测试等。 PLC程序的注释和说明，程序的打印与输出。 4）共同完成课程设计报告的撰写。 为了更逼真地进行系统调试，为本项目配备了三层电梯模型，作为被控对象它可模拟电梯的升降运动及其操纵方式。 该模型通过两个航空插头 1、2及所带控制电缆，与PLC的控制端口相连，PLC控制板的接线图见附录3。 电梯模型的面板及内部接线图如图2所示，其主要功能如下4图2电梯模型的面板51）升降模拟功能。 模型中的升降模拟器由数字电路构成，可根据2连接器9，10两端子上施加的电平和脉冲，驱动操作面板上的7个轿箱位置指示灯来模拟电梯的升降运动。 脉冲频率选为1Hz时，电梯位置指示灯变换的速度较为合适。 RESET按钮用于将模拟器的指示复位到一楼。 2）轿厢的平层检测。 当轿厢位置指示灯运行到S1,S2或S3位置时，分别表示轿厢运行到1,2或3楼的平层位置，此时对应的平层检测开关S1,S2或S3闭合，向控制系统提供平层检测信号。 3）电梯呼叫功能。 面板上的按钮PB1PB4为梯外呼叫按钮，PB5PB7为梯内呼叫按钮。 所有呼叫按钮均为带灯按钮，可用作状态指示，指示灯均为24V电压等级。 4）电梯门的控制。 按钮PB8和PB9为开、关电梯门控制按钮。 指示灯D用来模拟电梯门的状态，开门时灯亮，关门时灯灭。 6附录2“交通信号协调控制系统”项目说明交通信号协调控制系统的组成如图3所示。 图3交通信号协调控制系统的组成交通灯控制系统的实验设备由PLC、交通灯模型、编程计算机组成。 CPU224XP DC/DC/DC为西门子S7-200系列PLC。 每组由4名学生组成，共同合作完成如下的设计任务。 1）交通灯功能描述要求到学校附件街道上观察实际的交通灯控制过程，给出具体的功能描述。 2）根据交通灯模型的控制要求，分配PLC系统的输入和输出地址，完成电缆的接线，检查并核对接线是否与所分配的地址一致。 3）设计交通灯控制的PLC程序，掌握符号表的使用，监视变量表，程序下载，程序监视和测试等。 PLC程序的注释和说明，程序的打印与输出。 4）共同完成课程设计报告的撰写。 为了更逼真地进行系统调试，为本项目配备了十字路口交通信号灯模型，作为被控对象它可模拟交通信号灯的变化及其控制。 该模型通过两个航空插头 1、2及所带控制电缆，与PLC的控制端口相连，PLC控制板的接线图见附录3。 交通信号灯模型的面板及内部接线图如图4所示，其主要功能如下7图4交通灯模型的面板81）数码拨轮。 数码拨轮W1,W2的作用是设定交通信号的配时。 数码拨轮由两位数组成，每位数的范围是09，按拨轮上的“+”或“”键可改变其数值。 每位拨轮输出的四个二进制位组成了BCD码，用来表示所设定的数值。 拨轮左侧的Enter按钮，用来发出确认指令，使控制器接受拨轮设定的数值。 2）数码管。 1位数码管LED可显示由控制器给出的1位BCD码，范围是0-9。 其作用相当于十字路口显示交通信号灯变化时间的指示屏。 3）信号灯。 指示灯L1L3（红、黄、绿）代表该行车方向上左转弯控制信号；指示灯L4L6（红、黄、绿）代表该行车方向上直行控制信号；指示灯L7L8（红、绿）代表行人过道的指示信号。 Crosswalk按钮为行人过道的请求按钮。 4）车辆感应器。 Detector按钮用来模拟车辆感应器，按钮按下表示有车辆经过检测线圈（虚线框）上方。 9附录3PLC控制板的接线说明PLC控制板由24V直流控制电源，CPU224XP及端子排组成，为了方便接线，PLC上所有I/O口都连接到下方的端子排上，使用时需要将控制对象上通过航空插头连接过来的信号线接到端子排上。 端子排的接线如图5所示，其中X1代表端子排。 M IV MA+B+123456-X1CPU224XP AI/AQ1MCPU224XP DQ1L+0.00.10.20.30.42M2L+0.50.60.71.01.17891011121314151617181920Power3.5DC24VM2122232425L+26272829