基于S7-200PLC的彩灯控制系统设计(2)

1、学号 115 14 0 1112«电气控制与可编程控制技术课程设计（2011级本科）题目:基于S7-200PLC 的彩灯控制系院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：后春东指导教师:张静职称：副教授宀兀成日期:2014年 6 月 30 日课程设计任务学生姓名后春东学号1151401112专业方向电力系统班级电气11 (1)班题目名称基于S7-200PLC的彩灯控制系统设计一、设计要求：设计一个基于S7-200PLC控制的彩灯控制系统，当按钮按下后，彩灯边框依 次点亮完毕并保持20S，开始同时闪烁及交差闪烁。在按钮按下的同时在边框内， 按照笔画顺序将“梦”字显示出来并闪烁。

2、二、设计任务：1. 完成控制系统的硬件设计，主要包括：电气元件的选择、电气原理图设计、 可编程控制器输入输出接线图设计及控制面板设计等。2. 完成控制梯形图的软件设计，主要包括：程序工作图设计、梯形图程序设计 及仿真调试。3. 完成课程设计说明书的撰写，主要包括：封面、目录、设计任务书、设计总 体思路、硬件设计、软件设计、总结体会、参考文献等三、设计进度及安排：第十七周星期一下达设计任务书，了解控制系统设计相关知识查阅文献资料，确定控制系统的总体设计方案，完成控制星期二星期四系统的硬件设计完成控制系统的软件设计及调试 撰写课程设计说明书答辩第十八周星期一星期二星期三星期四星期五指导教师签字:目

3、录一、 设计目的 1二、 控制要求 1三、 PLC 型号选择 2四、地址分配表 2五、外部接线图 2六、工作流程图 3八、 程序 5九、 仿真 11十、 心得体会 13十一、 参考文献 14、设计目的为了将所学的的理论知识与与实际问题结合起来，去解决工程实际问题，及搞 懂PLC的工作原理与应用，加深 PLC在工业自动化及楼宇自动化方面的应用, 为以后的工作打坚实的基础。、控制要求当10.0闭合时，如图所示：L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8,每隔1S依次点亮，全部点亮之后保持20S,每隔0.5S闪烁一次共闪烁5次，之后奇数L1,L3, L5, L7及偶数L2, L4, L6, L8

4、每隔0.5S相互交差亮灭一次，共亮灭 5次, 之后从头开始循环，当I0.0闭合的同时，将“梦”字按笔画顺序依次点亮，先点亮 L9, L10, L11,过 1S后点亮 L12, L13, L14,过 1S后点亮 L15, L16,过1S后点亮L17, L18如此按顺序点亮到L39,保持20S,在每隔0.5S闪烁一次共闪5次，有重头开始循环L1L8L212L91011L21214L730L3431.3539L36L6L4L515L1318L26L28.24三、PLC型号选择PLC机型的选择是PLC硬件设计的中心，同时也要照顾软件的的需要，在本题的 设计中使用的是S7-200PLC,由于设计要求有2

5、个输入点和39个输出点。CPU226主机数字量I/O点为24输入/16输出；扩展能力强具有PID控制器；I/O 端子排可能很容易地整体拆卸，是具有将强控制能力的控制器，因此选择CPU226 较为合适，本设计中使用一个主芯片 CPU226及两个扩展快，分别为EM223(16I/16Q)，EM223(8I/8Q)。四、地址分配表基于S7-200的PLC彩灯控制分配表彩灯分配表名称SB1SB2L1L2L3L4L5L6L7地址I0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6名称L8L9L10L11L12L13L14L15L16地址Q0.7Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4

6、Q1.5Q1.6Q1.7名称L17L18L19L20L21L22L23L24L25地址Q2.0Q2.1Q2.2Q2.3Q2.4Q2.5Q2.6Q2.7Q3.0名称L26L27L28L29L30L31L32L33L34地址Q3.1Q3.2Q3.3Q3.4Q3.5Q3.6Q3.7Q4.0Q4.1名称L35L36L37L38L39地址Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5Q4.6五、外部接线图根据设计任务要求PLC主机的硬件接线图如下图所示70.0S7-2000.1L+Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7EM223

7、(16I/16Q) QO.oQ0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q07ML+EM223(8I/8Q)Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7图1彩灯控制外部接线图六、工作流程图根据设计任务要求PLC工作流程图如下图所示10.0M0.3T43所有灯亮1T39奇数灯亮T4180<T37<330J37I 0<T37<10Q0.0-T3710<T37<20Q0.1-T37I20<T37<30Q0.2X37130<T37<40Q0.3-T3740

8、<T37<50Q0.4-T37I50<T37<60Q0.5J3760<T37<70Q0.6-T3770<T37<80Q0.7M0.2T37延时20ST3730<T37<380=380S：T370<T43<10Q1.0Q1.1Q1.2_T4310<T43<20一Q1.3Q1.4Q1.5一 T4320<T43<30Q1.6Q1.7-T4330<T43<40Q2.0Q2.1-T4340<T43<50Q2.2Q2.3Q2.4-T4350<T43<60Q2.5Q2.6Q2.

9、7-T4360<T43<70Q3.0Q3.1-T4370<T43<80Q3.2Q3.3-T4380<T43<90Q3.4Q3.5Q3.6T43Q3.7T38一所有灯灭T40一偶数灯亮所有灯灭T49T3790<T43<100-T4300<T43<110-T43延时20ST43Q4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5Q4.6T43T48310<T43<360T43T43=360一所有灯亮|图2彩灯工作流程图七、脉冲时序图根据设计任务要求脉冲时序图如下图所示10.0L_QO.OQ0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0

10、.6Q0.7Q1.0Q1.3Q1.6Q2.0Q2.2Q2.5Q3.0Q3.2Q3.4Q4.0Q4.61S八、程序20S20SLGLTLTLTULTLTLTLrL i_rLTLrLrLrLrLn_rLn_ LrLTLrLnjLrLrLrLTL iJirLrirLJTrLrLrLn_ LTUTITU-LTTTLrLTL LrLrLrLrLrLrLrLTLn LFLrLrLnjLrLrLrLFL LTLTLnJ图3彩灯脉冲时序图n_rLrLn_rLri_ n-ji_rL_n_rL_ri_ njnjj-LrLn_ "LrLTLTLTLn nj-|_rLri_rLri_ n_n_TLn_TLn

11、_ nj-LTLTLTLn_ -irLTL-rLTLH njT-TLrLTLri n_n n r. n n nj-LrLTLTLTI_ -LrLTLTLTLn9网络3怎1T打13?QO.1-1T §)301冋绪4T37T37Q0.2-H>'如1T s )20151TJ7137QO.3>'<='H-C S )30401rj £b r-Fffi 6T37T37aa.4Hl妇1T T4050网络7T37T37QO.&T” HIT ：)5060i网珞3T舒737T”lHlT T6070i网络11F30(30.08冋络12QCD<

12、;厂T37>«|T37bd-nT川1 、 1740INTON/ 33038CE-PT1 CO m 慕INTONHI1QO ms10网络15137T41TQ0.13 >1QLL3 乞) 1go.5 s ) 甲Q0.7£ )1QO.O1I111Q0.2f ：)Q0.4Y R )100.61冋谿leT37QOO1 =l I( K )300£网緡17INTONPT100 ms苓-T43T43T43Q2.0T I1 承 I号)30402Hft 22II143T43Q22I、' I<=| IC 5 )40103T心T13Q2.5|如|_C O50&#

13、163;03m »；1901 八00 L1 r I11 >Cfrl1 K |Efrlez卿306C 1-Klovoa舉阻FOG08T”<!frWcmCfrl92蚕网CL现00LIdNCINibfri如00LIdNU丄»L帥丄09Ei'= rCtrloieZlBi界回九、仿真根据设计任务要求仿真图如下图所示151UH CF DI ri4RS7rT1：i蛇：U-I * I II I I I I I I 11 TTTTT1FI 1 2* 3 4 5 S 7 n 1 7 3 4W會幅快出.壮计«凹B芥H«MMS0HSA= I ；邱冋王丽口t曰

14、佃L晅 W1 : 册 4» ；图4所有灯全部点亮IIjQCTinnEixizn沁仙1.n H 4 Jt M A I UNAllMMHft# U IO1 J fl J t b f ) 4 & ( I*I-3LiMU Hmujjj 1ft H t 1 AXL.1*：1 6WP(Tr至总区第:Tim VRM4Wt ftttttfl 11寸illLSTn旳計皿.土揖怡Elfe时匚画昴Hi會sfitT时iZMgt.gjue吁-i:怡西细 官曲甲蛀百口疋 r W 苒-NT * BP - «Ti *) 4 t /TN)I*<U-i9441：Mn Jr| J4<4J|l

15、-l|-Cn J图5 L1L8点亮图6所有灯闪烁十、心得体会课程设计是培养学生综合运用所学知识发现， 提出, 分析和解决实际问题锻 炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程，随着 科学技术发展的日新日异， 单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域， 在生活中可以说得是无处在，因此作为二十一世纪的大学来说掌握PLC的编程技术是十分重要的。课设不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多 在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结 合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相 结合起来，从理论中得出结论才能真正为社会服务

16、，从而提高自己的实际动手 能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这 毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了 自己的不足处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固等等。通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。这次课程设 计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在同学们的帮助下， 终于游逆而解。同时，在同学们的身上我学得到很多实用的知识。一、参考文献1张晓峰.电气控制与可编程控制技术及应用 M .北京:国防工业出社 ,2010.2 宋伯生.PLC.编程理论.算法及技巧M.北京：机械工业出版社，2005.3吴明亮 ,蔡文忠. 可编程控制器实训教程 M. 北京: 化学工业出版社 ,2005.4贾德胜.PLC应用开发实用子程序M.北京：人民邮电出版社,2006. 5陈忠华 .可编程控制器与工业自动化 M. 北京： 机械工业出版社 ，2005.6 崔元明 .可编程器件应用指导 M. 北京： 清华大学出版社 ,2000.7 袁任光 .可编程控制器选用手册 M. 北京：机械工业出版社 ,2002.8 胡学林.可编程控制器教程M.