PLC霓虹灯课程设计

1、电气与PLC控制技术设计报告电子科学系班级：电子信息工程姓名：学号：指导教师：2011.11.11霓虹灯饰模拟电子信息工程 1 课程设计要求： 合上启动按钮，按以下规律显示：奇数灯闪烁3次偶数灯闪烁3次1324354657681、7、86857463524如此循环。 每一步之间间隔为0.5秒。闪烁表示亮0.5秒灭0.5秒。注意：13指的是1,2,3。 打下启动按钮后，停止灯亮。目 录1 课程设计要求22 总体设计33 硬件系统设计44 程序设计55 程序调试及结果分析106 总结127 参考文献132 总体设计2.1 课程设计内容学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学

2、的理论知识，进行霓虹灯饰的控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：（1） 按设计要求将图1模块与试验台连接；（2） 系统有启动、停止功能；（3） 运用功能指令进行PLC控制程序设计，包括梯形图和语句表；（4） 程序结构与控制功能自行创新设计；（5） 进行系统调试，实现霓虹灯饰的控制要求。 图12.3 霓虹灯的控制系统设计分析本次设计为十组霓虹灯的控制系统设计，要求合上启动按钮，按以下规律显示：奇数灯闪烁3次偶数灯闪烁3次1324354657681、7、86857463524如此循环。 每一步之间间隔为0

3、.5秒。闪烁表示亮0.5秒灭0.5秒。注意：13指的是1,2,3。 打下启动按钮后，停止灯亮。为了满足以上要求，设计采用PLC控制系统，只需设置一个输入接口和十个输出接口，通过PLC程序的设计，使用以为寄存器功能，便可轻松简便地实现所需功能。2.3 PLC型号选择随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。本设

4、计PLC的选择主要从I/O端口数来选择，系统需要1个输入端口，10个输出端口，所以选择西门子S7-200系列的CPU224。其输入端口14个，输出端口10个，共24个，还带有扩展功能，最大可扩展为168点数字量或者35点模拟量的输入和输出；存储容量也进一步增加，有内置时钟，还增加了一些数学指令和高速计数器的数量，具有较强的控制能力。完全符合设计系统的需要。3 硬件系统设计3.1 可编程控制器I/O端口分配 根据设计控制系统的要求，启动按钮SD采用带自锁的按钮，接主机的输入端口X0，十组霓虹灯1、2、3、4、5、6、7、8分别接主机的输出点Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7。 按下启

5、动按钮SD(X0)接通，输出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7便可以控制霓虹灯1、2、3、4、5、6、7、8的亮灭。具体可编程控制器I/O端口分配如表3.2：表3.1 I/O端口分配表输入输出输入点功能输出点功能X1复位按钮Y0灯组1亮灭X0启动按钮Y1灯组2亮灭Y2灯组3亮灭Y3灯组4亮灭Y4灯组5亮灭Y5灯组6亮灭Y6灯组7亮灭Y7灯组8亮灭（注：1、2、3、4、5、6、7、8灯分别接主机的输出点Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7,启动按钮接主机的输入点X0）3.2 PLC的结构图 如图2 图24 程序设计4.1 实验程序步序指 令步序指 令0LD X000 启动

6、29ORB1ANI M030OR M1072OUT T0 K1031OR M1133LD T032OR M2064OUT M033OUT Y0005LD X00034LD M1046OUT T1 K1535AND T227ANI T136LD M1058OUT M1037AND T229LD M1038ORB10OR M239LD M10611OUR M10040AND T2212LD M11341ORB13OUT M20042OR M10714LD M20643OR M10815OUT T2 K1044OR M20516ANI T245OR M20617OUT M246OUT Y00118L

7、D M047LD M10119SFTL M100 M101 K13 K148AND T2220LD M049LD M10221SFTL M200 M201 K6 K150AND T2222LD M10151ORB23AND T2252LD M10324LD M10253AND T2225AND T2254ORB26ORB55OR M10727LD M10356OR M10828AND T2257OR M109步序指 令步序指 令58OR M20489OR M20359OR M20590OR M20460OR M20691OUT Y00461OUT Y00292LD M10462LD M1049

8、3AND T2263AND T2294LD M10564LD M10595AND T2265AND T2296ORB66ORB97LD M10667LD M10698AND T2268AND T2299ORB69ORB100OR M11070OR M108101OR M11171OR M109102OR M11272OR M110103OR M20173OR M203104OR M20274OR M204105OR M20375OR M205106OUT Y00576OUT Y003107LD M10177LD M101108AND T2278AND T22109LD M10279LD M10

9、2110AND T2280AND T22111ORB81ORB112LD M10382LD M103113AND T2283AND T22114ORB84ORB115OR M11185OR M109116OR M11286OR M110117OR M11387OR M111118OR M20188OR M202119OR M202步序指 令步序指 令120OUT Y006130OR M113121LD M104131OR M201122AND T22132OUT 007123LD M105133LD X000124AND T22134ANI T23125ORB135OUT T22 K5126L

10、D M106136LD T22127AND T22137OUT T23 K5128ORB138END129OR M1121394.2梯形图：5 程序调试及结果分析5.1程序调试连接好外部电路，然后进行以下调试：硬件调试：接通电源，检查西门子S7-200可编程控制器是否可以正常工作，接头是否接触良好，然后把其与电脑的通信口连接。软件调试：按要求在编辑软件中输入梯形图，并进行语法的检查，正确后设置正确的通信口，将指令读入到指定的可编程控制器ROM中，进行下一步的调试。 运行调试：在硬件调试和软件调试正确的基础上，打开西门子S7-200可编程控制器的“RUN”开关进行调试；观察运行的情况，看是否是随

11、时按下停止按钮可以停止系统运行，或者等待100个脉冲后，系统是否循环运行。5.2遇到的问题：因为之前在做灯塔之光实验有相关的经验，所以在编写霓虹灯的顺序循环闪亮的程序比较顺利，但是让奇数灯、偶数灯分别闪烁三次在循环的程序在时间设置上出现了问题。首先是脉冲时间的设置上，不同的脉冲时间，闪烁的次数不同。T0、T1、T2不改变，改变T22的值，当为K5，奇数灯偶数灯分别闪烁六次，当为K10，分别闪烁三次。经过不断的修改时间的设置，总结出奇数灯、偶数灯闪烁的次数以及霓虹灯循环亮的时间跟T0、T1、T2、T22的设置有关系，而T0、T2的时间是相同的。根据程序要求，每一步之间的时间间隔为0.5秒，经过不

12、断霓虹灯的闪烁的时间计算与测试，最终得出想要的运行结果。根据以上的调试情况，霓虹灯饰的PLC控制系统设计符合要求。5.3 结果分析:程序调试成功后程序达到了控制的要求，我通过记录灯的闪烁绘制了下表作为结果分析。输出步 灯Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7结果123456781+1、3、5、7闪烁3次2+2、4、6、8闪烁3次3+1、2、3亮4+2、3、4亮5+3、4、5亮6+4、5、6亮7+5、6、7亮8+6、7、8亮9+1、7、8亮10+6、7、8亮11+5、6、7亮12+4、5、6亮13+3、4、5亮14+2、3、4亮15+1、2、3亮综上，运行结果与实验要求完全一致。6 总结我的主要工作是

13、连接线路，实验演示，参与分析讨论程序工作流程。通过这次课程设计，我的合作意识得到加强。合作能力得到提高。上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。 我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样