毕业设计__照明控制多路开关

1、目录摘要1目录2一、绪论21.1 选题背景和意义.21.2 主要方法.41.3重点要解决的问题.51.4课题的主要内容.5二、照明控制多路开关的实现工具.52.1PLC的功能特点.52.2PLC系统的根本结构.52.3PLC的编程语言.6三、 软件系统设计.73.1照明控制多路开关的控制主程序.73.2照明控制多路开关梯形图.73.3照明控制多路开关梯形图指令码12四、软件调试.144.1系统软件仿真.144.2 PLC仿真软件.144.3 仿真结果.16五、总结19六、致谢19参考文献20附录 摘要就如何应用PLC实现照明控制多路开关的设计展开讨论，通过分析对多路开关控制的要求，对PLC控制

2、系统进行了软、硬设计。同时将PLC的逻辑控制、数据运算、数据比拟、数据传送通过程序有机的结合起来。本次设计利用西门子S7-200系列PLC作为核心部件，完成由一个开关控制三组灯不同组合的亮灭的制作。本设计可实现四种不同灯组组合的亮灭，按第一下开关灯组一将被点亮，按第二下开关灯组一与灯组二将被点亮，按第三下开关灯组一和灯组三将被点亮，按第四下灯组一灯组二和灯组三同时亮，按第五下三组灯全部熄灭。本设计中硬件电路设计使用AUTOCAD软件;使用STEP7-Micro/WIN32软件编写程序；利用仿真软件对每一种组合灯组的亮灭进行模块仿真，观察结果。关键词：四种不同灯组组合 模块仿真 PLCJust

3、how to apply PLC lighting control multi-channel switch design, through the analysis of the discussions on the multiple switch control requirements of PLC control system, the soft and hard design. Meanwhile will PLC logic control, data operation, data comparison, data transfer through organic combine

4、 program. This design using the Siemens s7-200 PLC as the core component, finish by a switch control three groups of various combinations of bright lights out production. This design can realize four different combination of DengZu kill bright DengZu, according to the first once switch a will be lig

5、hted, press second switch DengZu a DengZu 2 will be lighted with DengZu, according to third switch DengZu a and three will be lighted, press the fourth position DengZu a DengZu 2 and DengZu three meantime bright, according to all three groups of lights under 5 extinguished. This design hardware circ

6、uit design using AUTOCAD software; Use Micro/STEP7 - WIN32 writing software program; Using simulation software on each combination of DengZu kill bright for module simulation, observations. 绪论1.1选题背景和意义1.1.1 PLC简介可编程控制器简称PLC是以微处理器为根底，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术开展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程

7、和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的根底设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。可编程控制器PLC是用来取代控制系统中的继电器的一种设备，它通过检测输入端口，并根据输入端口的状态，按照程序控制输出口，可编程控制器的程序一般要使用一定的软件编写，使用人员通过输入预先编写的程序，使可编程控制器按预定的控制方案执行控制任务。目前大多数城市采用的交通信号灯指挥控制系统，采用电子线路加继电器构成，也有少数采用单片机构成。对信号灯的要求也越来越高，采用电子线路加继电器的控制方式，那

8、么需要参加大量的中间继电器，时间继电器，计数器等器件。而且交通控制智能化需要按实际情况而改变参数，如使用继电器控制，那么很难实现。如使用单片机控制，那么需要引入大量I/O接口电路、硬件设计，而且这两种控制方式的抗干扰能力十分有限。采用可编程控制器对交通信号灯进行管理，技能满足控制要求，又具有高的抗干扰和稳定性。PLC是在继电器控制逻辑根底上，与3C技术Computer,Control,Communication相结合，不断开展完善的。目前已从小规模单机顺序控制，开展到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。PLC早期主要应用于工业控制，但随着技术的开展，其应用领域正在不断扩大下面就其在公路

9、交通领域的应用做一简单介绍：PLC型交通灯控制器：将PLC用于对交通信号灯的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便的实现。目前大多品牌的PLC内部均配有实时时钟，通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理。由于PLC本身具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。美国罗克韦尔自动化公司生产的Micrologix1000系列微型可编程控制器具有体积小、使用简单、通用性强、快速高效等特点。它是一种集成式控制器，集成了电源、

10、输入模块、输出模块和处理器于一身，输入输出状态由LED指示，内装RS-232通讯接口，可连接手持编程器输入指令程序或连接计算机直接编制梯形图程序，并且通过1761-NET-AIC通讯模块可联成DH-485网络，网络长度1200m, 波特率为32.5Kbps。 1.1.2 PLC的国内外状况照明控制多路开关作为一种电子产品，早已广泛应用于各种建筑装饰灯具的控制中，但目前所用的照明控制多路开关有的电路比拟复杂并且很多都是用的多个开关对灯组的亮灭进行控制的，这样既麻烦又浪费材料并且不美观。随着电子技术的开展，应用系统向小型化，快速化，大容量，重量轻，简约化的方向开展。而PLC具有通用性强，使用方便，

11、适应面广，可靠性高，抗干扰性强，编程简单等特点，并以微处理器为根底，综合了计算机技术，自动控制技术和网络通信技术等现代科技技术而开展起来的一种新型工业制动控制装置，是将计算机技术应用于工业控制领域的新产品。 目前市场上有很多类型的照明控制多路开关，但大多数都是早期设计的，采用模拟电路，数字电路或者模数混合电路的产品。这些多路开关随着功能的增多，电路也越复杂并且需要用到的开关数量也越多，这样既不便于功能的换代也非常影响美观。随着我国经济和文化的开展，在很多有灯管用具的场合，都要求多组灯组组合发光。 由于PLC具有的有点和特点我们编程灵活，系统的安装和维修比拟简单，使我们更加方便的用一个开关控制各

12、个灯组的亮灭，给我们的生活带来更缤纷的色彩。 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM通用汽车公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司DEC研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable ,是世界上公认的第一台PLC。限于当时的元器件条件及计算机开展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计

13、数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机简称PC开展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic ControllerPLC。20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化开展阶段，计算机技术已全

14、面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器开展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。上世纪80年代至90年代中期，是PLC开展最快的时期，年增长率一直保持为3040%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在

15、某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。20世纪末期，可编程控制器的开展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期开展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的开展。我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产

16、品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比拟著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。1.1.3 PLC未来展望21世纪，PLC会有更大的开展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，

17、会进一步向超小型及超大型方向开展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的开展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的开展方向。目前的计算机集散控制系统DCSDistributed Control System中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的开展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成局部，将在工业及工业

18、以外的众多领域发挥越来越大的作用。.1.1.4 意义照明控制多路开关已经广泛应用于我们的学习生活工作娱乐当中，例如我们在教室中可以利用照明控制多路开关来控制教师灯管点亮的组数从而调节教师的亮度，这样就可以很好的保护我们的眼睛，让灯光不至于太暗也不至于太亮。 随着电子技术的迅速开展，多个开关控制多组灯组的亮灭的方法已经逐渐开始被先进的电子产品所取代。现在的照明控制多路开关可以实现一个按钮控制多组灯组的亮灭，实现一个循环控制的要求。 .1.2 主要方法 软件模拟 设计PLC端子接线图，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试 1.3 重点要解决的问题指令的编写PLC端口接线，完成程序调试,提出便于

19、修改程序的可行性方案 .1.4 课题的主要内容照明控制多路开关可提供4种不同灯组组合的亮灭，当想要开一组灯的时候就按一下开关那么第一组灯就会被点亮，当觉得一组灯亮度不够时那就再按第二下开关那么第一组灯和第二组灯就将被点亮，或那么可以按第三下开关那么第一组和第三组灯就将被点亮，当想要把三组灯全部点亮时那就按第四下开关，次时三组灯全亮，当要关掉所有灯是就按第五下开关，这时三组灯全灭。二、照明控制多路开关的实现工具2.1PLC的功能特点1.可靠性高，抗干扰能力强。2.配套齐全，适应性强，应用灵活。3.编程方便，易于使用。4.功能强，扩展能力强，性价比高。5.PLC控制系统设计、安装、调试方便。6.维

20、修方便，维修工作量小。7.PLC体积小、能耗低、易于实现机电一体化。2.2PLC系统的根本结构 可编程控制器是微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物，按照用户程序存储器中预先编制的控制程序，通过输入接口录入现场信息，执行数字或逻辑运算，然后通过输出口接制各种执行机构运作。 PLC作为一种以微处理器为核心的数字控制的特殊计算机，它的硬件配置与一般计算机类似，主要由中央处理器CPU、信号输入/输出模块、电源和编程器等局部组成，如图 2.3PLC的编程语言 PLC是专为工业自动控制而开发的装置，主要适用对象是广阔工程技术人员及抄做维护人员。为了满足他们的传统和掌握能力，PLC通常不直接采用计算机的

21、编程语言，而常常采用面向控制过程、面向问题的“自然语言编程。 为电子技术所有领域制定全球性标准的世界性组织IEC国际电工委员会于1994年5月公布了可编程控制器表准IEC1131,该标准鼓励不同种类的PLC制造商提供在外观和抄作上相似的指令。IEC1131-3标准中定义了五种PLC编程语言的表达方式：梯形图ALDLadder Diagram;语句表STLStatement List;功能块图FBDFunction Block Diagram ;结构文本STStructured Text；顺序功能图FSCSequential Function Chart。三、 软件系统设计3.1照明控制多路开关

22、的控制主程序,如图：3.2照明控制多路开关梯形图,如下：3.3照明控制多路开关梯形图指令码,如下：四、软件调试4.1系统软件仿真这次我的毕业设计使用了西门子的仿真软件来对程序进行仿真，它的功能是将我们编写好的程序在电脑中虚拟运行。如果没有编写好的程序是仿真软件是无法进行仿真的。所以在安装仿真软件之前，我们必须先安装STEP7-Micro/WIN32编程软件，并且版本要互相兼容。4.2PLC仿真软件西门子的仿真软件使用灵活，简单，方便。我们在软件上编好梯形图后进行语法检查，并可以进行梯形图逻辑测试，检查梯形图是不是有逻辑上的错误，这样就可以非常直观的显示照明控制多路开关系统的运行情况了。 下面我

23、就对如何使用西门子PLC仿真软件进行说明：1启动软件，创立一个新工程。2编写程序所需的梯形图。3启动仿真，让PLC与计算机联机。4将计算机中的程序下载到PLC中，让PLC进行仿真抄作。5启动仿真后，程序开始在电脑上模拟PLC写入过程。6这时程序已经开始运行。4.3仿真结果 经过屡次的仿真和修改，我的毕业设计已完成了以下设计：1当按下第一次开关时第一组灯组被点亮，如图;2当按下第二次开关时第一和第二组灯组将被点亮，如图：3当按下第三下开关，第一组和第三组灯组将被点亮，如图：4当按下第四下开关，第一、第二、第三组灯组将全部被点亮，如图：当按下第五下开关，第一、第二、第三组灯组将全部熄灭，如图：五、

24、总结在计算机中使用STEP7-Micro/WIN32编程软件将照明控制多路开关的梯形图编辑完成后，就到做仿真的步骤，但是我在将PLC与计算机联机时，PLC与计算机总是无法连接，刚开始我试着切换连接端口，但还是连接不上，之后我又试着换一台PLC或是换一台计算机，但还是无法连接，最后请指导老师帮助，指导老师帮我换了数据线及调试端口，这才能够联机。再将梯形图下载到PLC中时，程序下载到一局部时就会中断下载，导致我无法做程序仿真，最后仔细检查梯形图才发现原来是梯形图上有一个错误，计算机没有检查出来，但会影响PLC对其的下载，把梯形图修改一下后，梯形图就顺利下载到PLC中。通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯穿，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来电子的开展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业，他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端，毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力；是我在校期间向学校所交的最后一份综和性