霓虹燈PLC控制畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告 題 目 舞臺(tái)燈舞臺(tái)燈 PLCPLC 控制控制 1 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 原創(chuàng)性聲明畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的本人所呈交的畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的 研究成果 據(jù)我所知 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外 本論文 設(shè)計(jì) 不包含其他個(gè)研究成果 據(jù)我所知 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外 本論文 設(shè)計(jì) 不包含其他個(gè) 人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果 對(duì)本論文 設(shè)計(jì) 的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果 對(duì)本論文 設(shè)計(jì) 的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集 體 均已在文中作了明確說明并表示謝意 體 均已在文中作了明確說明并表示謝意 矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴 作者簽名 作者簽名 日期 日期 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 授權(quán)使用說明畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 授權(quán)使用說明 本論文 設(shè)計(jì) 作者完全了解本論文 設(shè)計(jì) 作者完全了解 學(xué)院有關(guān)保留 使用畢業(yè)論文學(xué)院有關(guān)保留 使用畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 的規(guī)定 學(xué)校有權(quán)保留論文 設(shè)計(jì) 并向相關(guān)部門送交論 設(shè)計(jì) 的規(guī)定 學(xué)校有權(quán)保留論文 設(shè)計(jì) 并向相關(guān)部門送交論 文 設(shè)計(jì) 的電子版和紙質(zhì)版 有權(quán)將論文 設(shè)計(jì) 用于非贏利目文 設(shè)計(jì) 的電子版和紙質(zhì)版 有權(quán)將論文 設(shè)計(jì) 用于非贏利目 的的少量復(fù)制并允許論文 設(shè)計(jì) 進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱 學(xué)?？傻牡纳倭繌?fù)制并允許論文 設(shè)計(jì) 進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱 學(xué)校可 以公布論文 設(shè)計(jì) 的全部或部分內(nèi)容 保密的論文 設(shè)計(jì) 在解以公布論文 設(shè)計(jì) 的全部或部分內(nèi)容 保密的論文 設(shè)計(jì) 在解 密后適用本規(guī)定 密后適用本規(guī)定 聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈 作者簽名 作者簽名 指導(dǎo)教師簽名 指導(dǎo)教師簽名 日期 日期 日期 日期 2 注 意 事 項(xiàng) 1 設(shè)計(jì) 論文 的內(nèi)容包括 1 封面 按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作 2 原創(chuàng)性聲明 3 中文摘要 300 字左右 關(guān)鍵詞 4 外文摘要 關(guān)鍵詞 5 目次頁 附件不統(tǒng)一編入 6 論文主體部分 引言 或緒論 正文 結(jié)論 7 參考文獻(xiàn) 8 致謝 9 附錄 對(duì)論文支持必要時(shí) 2 論文字?jǐn)?shù)要求 理工類設(shè)計(jì) 論文 正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字 不包括圖紙 程序清單等 文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 1 2 萬字 殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟 3 附件包括 任務(wù)書 開題報(bào)告 外文譯文 譯文原文 復(fù)印件 4 文字 圖表要求 1 文字通順 語言流暢 書寫字跡工整 打印字體及大小符合要求 無錯(cuò)別字 不準(zhǔn) 請(qǐng)他人代寫 2 工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙 要求部分用尺規(guī)繪制 部分用計(jì)算機(jī)繪制 所有圖紙應(yīng)符 合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 圖表整潔 布局合理 文字注釋必須使用工程字書寫 不準(zhǔn)用 徒手畫釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐 3 畢業(yè)論文須用 A4 單面打印 論文 50 頁以上的雙面打印 4 圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5 軟件工程類課題應(yīng)有程序清單 并提供電子文檔 5 裝訂順序 1 設(shè)計(jì) 論文 2 附件 按照任務(wù)書 開題報(bào)告 外文譯文 譯文原文 復(fù)印件 次序裝訂 3 其它 3 摘要摘要 本文詳細(xì)討論舞臺(tái)燈光的基本知識(shí)及發(fā)展和基于 S7 200PLC 的控制技術(shù) 介紹了舞臺(tái)燈光的 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及其控制原理 用多種指令實(shí)現(xiàn)對(duì) 舞臺(tái)燈光中 8 根鐳射燈管和 24 只流水燈的控制 通過對(duì)時(shí)間繼電器時(shí)間控制的 改變可實(shí)現(xiàn)不同的燈光效果 鐳射燈管和流水燈有各自控制要求 但兩者之間 也存在一定的聯(lián)系 舞臺(tái)燈光也叫 舞臺(tái)照明 簡(jiǎn)稱 燈光 舞臺(tái)美術(shù)造型 手段之一 PLC 簡(jiǎn)單易學(xué) 可靠性高 其不僅具有開關(guān)量和模擬量的控制功能 還具有更強(qiáng)的數(shù)字計(jì)算能力 它的通信功能和模擬量處理能力更強(qiáng)大 它比小 型機(jī)的指令更豐富 適用于復(fù)雜的邏輯控制系統(tǒng)以及連續(xù)生產(chǎn)過程控制場(chǎng)合 彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 舞臺(tái)燈光 PLC Abstract This paper discusses the basics of stage lighting and the development and S7 200 PLC based control technology introduces the lighting of the PLC control system design and control theory using a variety of stage lighting in order to realize the laser tube 8 and 24 water control lights controlled by time relay time of change in different lighting effects can be realized Laser tube and flow control lamp has its own requirements but there are some between the links Lighting is also called stage lighting referred to as light stage art form one of the means PLC is easy to learn and high reliability It not only has the switch and analog control functions also has a number of more computing power its communication functions and analog processing more powerful It is richer than the minicomputer instruction for complex logic control system and continuous process control situations謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔 Keywords Stage lighting PLC 4 目錄目錄 摘要 1廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷 Abstract 1煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚 前言 3鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴 第一章 課題的背景與意義 4籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng) 1 1 課題的背景 4預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴 1 2 課題的意義 4滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦 1 3 課題的研究?jī)?nèi)容 4鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡 第二章 控制要求分析 5擁締鳳襪備訊顎輪爛薔 2 1 控制要求 5贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷 2 2 任務(wù)分解及設(shè)計(jì)思路 6壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚 第三章控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 10蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅 3 1 PLC 選型 10買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄 3 2 CPU 和擴(kuò)展模塊選擇 11綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴 3 3 I O 分配表 11驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦 3 4 硬件接線圖 12貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡 第四章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 13鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔 4 1 程序設(shè)計(jì)流程 14構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖 4 2 主程序設(shè)計(jì) 14輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩 4 3 程序模擬與調(diào)試 48堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅 第五章 總結(jié)與展望 52識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒 致謝 53凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴 參考文獻(xiàn) 54恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦 5 前言前言 可編程序控制器 programmable logic controller PLC 是以微處理器 為核心的通用工業(yè)控制裝置 是在繼電接觸器控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 隨著社 會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的日益提高及微電 子的迅猛發(fā)展 當(dāng)今的可編程控制器已將 3C computer control communication 技術(shù) 即微型計(jì)算機(jī)技術(shù) 控制技 術(shù)及通信技術(shù)融為一體 又集 電 即電控 電議 電信三方面控制功能于 一體的一種高可靠性控制器 是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化重要支柱 鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng) 庫 SIMATIC S7 系列 PLC 是德國(guó)西門子公司性價(jià)比比較高的 PLC 系統(tǒng) 在其系 列 PLC 中 S7 200 是針對(duì)低性能要求設(shè)計(jì)的小型 PLC S7 300 是針對(duì)中的性能要 求設(shè)計(jì)的模塊化中小型 PLC 最多可擴(kuò)展 32 個(gè)模塊 S7 400 是針對(duì)中高性能的 模塊化大型 PLC 可以擴(kuò)展 300 多個(gè)模塊 碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞 我設(shè)計(jì)的課題是 舞臺(tái)燈光的 PLC 控制 隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 舞臺(tái)燈 在日常生活中運(yùn)用已經(jīng)越來越廣泛了 舞臺(tái)布光是演出空間構(gòu)成的重要組成部 分 是根據(jù)情節(jié)的發(fā)展對(duì)人物以及所需的特定場(chǎng)景進(jìn)行全方位的視覺環(huán)境的燈 光設(shè)計(jì) 并有目的將設(shè)計(jì)意圖以視覺形象的方式再現(xiàn)給觀眾的藝術(shù)創(chuàng)作 舞臺(tái) 燈光的控制系統(tǒng)須能有效地控制和調(diào)配全部燈具并產(chǎn)生諧調(diào)的藝術(shù)效果 在我 的設(shè)計(jì)中 我將運(yùn)用順序控制和指令控制兩種方法對(duì)所要求的舞臺(tái)燈進(jìn)行編程 所用的 PLC 為 S7 200 閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖 6 第一章第一章 課題的背景與意義課題的背景與意義 1 11 1 課題的背景課題的背景 舞臺(tái)燈光的作用 在不同的歷史時(shí)期 不同的演出形式 不同物質(zhì)條件下 其照明概念也不相同 它的發(fā)展是隨著戲劇藝術(shù) 劇場(chǎng)建筑 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 而發(fā)展的 舞臺(tái)燈光大致經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段 1 照明 2 可控光的啟蒙 3 表 現(xiàn)自然幻覺 4 抒發(fā)藝術(shù)情感 5 走向光景時(shí)代 以上五個(gè)發(fā)展方面 并非時(shí)間 意義上的嚴(yán)格劃分 而是舞臺(tái)燈光功能發(fā)展上的概要?dú)w納 氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩 1 21 2 課題的意義課題的意義 舞臺(tái)燈光的發(fā)展日新月異 人們對(duì)舞臺(tái)燈光所呈現(xiàn)出來的效果也提出了更 高的要求 舞臺(tái)燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)是遵循舞臺(tái)藝術(shù)表演的規(guī)律和特殊使用要求進(jìn)行 配置的 其目的在于將各種表演藝術(shù)再現(xiàn)過程所需的燈光工藝設(shè)備 按系統(tǒng)工 程進(jìn)行設(shè)計(jì)配置 使舞臺(tái)燈光系統(tǒng)準(zhǔn)確 圓滿地為藝術(shù)展示服務(wù) 可編程序控 制器 PLC 是專門在工業(yè)環(huán)境情況下應(yīng)用的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) 舞臺(tái) 燈光的控制要求動(dòng)態(tài)變化 在某一時(shí)間內(nèi)多次控制某一類燈光的亮與滅 要直 接控制某類燈光按設(shè)計(jì)圖案動(dòng)態(tài)變化 將 PLC 應(yīng)用到舞臺(tái)燈光控制中 能取得 較好的實(shí)際效果 PLC 可通過循環(huán) 移位 傳送等指令編制程序 輕松地實(shí)現(xiàn) 復(fù)雜控制功能 一旦舞臺(tái)燈光系統(tǒng)建立后 若需要修改設(shè)計(jì)程序 就能輕易地 實(shí)現(xiàn) 不需要改變外部復(fù)雜的連線 大大降低了工作的難度 釷鵒資贏車贖孫滅獅贅 1 31 3 課題的研究?jī)?nèi)容課題的研究?jī)?nèi)容 本課題的研究?jī)?nèi)容如下 一是課題的背景和意義 二是對(duì)控制要求進(jìn)行分析 包括任務(wù)的分解和設(shè)計(jì)思路的分析 三是對(duì)控制系統(tǒng)硬件要求的解析包括 PLC 的選型 CPU 的選擇 I O 分配表和硬件接線圖的制作 四是對(duì)程序的編寫以及 模擬和調(diào)試等等 慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長(zhǎng)涼 7 第二章第二章 控制要求分析控制要求分析 2 12 1 控制要求控制要求 1 控制對(duì)象 2 控制要求 舞臺(tái)中有 8 根鐳射燈管 24 只各色流水燈 其中每 4 只燈為一組 舞臺(tái)周圍 8 根鐳射燈管控制要求 按下啟動(dòng)按鈕后 第 1 根亮 第 2 根 亮 第 8 根亮 時(shí)間間隔為 3s 全亮后 顯示 24s 再反過來從 第 8 根 第 7 根 第 1 根 按 3s 間隔時(shí)間順序熄滅 全熄滅 后保持熄滅狀態(tài) 6s 再?gòu)牡?8 根開始亮 順序點(diǎn)亮第 7 根 第 6 根 第 1 根 間隔 3s 全亮后顯示 15s 再?gòu)牡?1 根 第 2 根 第 8 根 按 3s 順序間隔熄滅 全部熄滅后保持熄滅狀態(tài) 6s 然后 8 循環(huán)執(zhí)行上述動(dòng)作 自動(dòng)控制 要求分別用順序控制方式和用移位 傳送指 令方式實(shí)現(xiàn)控制 24 只流水燈 4 個(gè)流水燈為一組 控制要求 按下啟動(dòng)按鈕后 先點(diǎn)亮 1 3 3s 鐘后熄滅 點(diǎn)亮 5 7 3s 鐘后熄滅 點(diǎn)亮 9 11 3s 鐘后熄滅 點(diǎn)亮 13 15 3s 鐘后熄滅 點(diǎn)亮 17 19 3s 鐘后熄滅 點(diǎn)亮 21 23 3s 鐘后熄滅 點(diǎn)亮 24 22 3s 鐘后熄滅 點(diǎn)亮 20 18 3s 鐘后熄滅 點(diǎn)亮 16 14 3s 鐘后熄滅 點(diǎn)亮 12 10 3s 鐘后熄滅 點(diǎn)亮 8 6 3s 鐘后熄滅 點(diǎn)亮 4 2 3s 鐘后熄滅 循環(huán)執(zhí)行上 述動(dòng)作 自動(dòng)控制 自動(dòng)控制 要求分別用順序控制方式和用移位 傳送指 令方式實(shí)現(xiàn)控制 啟動(dòng)時(shí) 燈管和流水燈同時(shí)啟動(dòng) 關(guān)閉時(shí) 既可以同時(shí)關(guān)閉也可以分別關(guān)閉 2 22 2 任務(wù)分解及設(shè)計(jì)思路任務(wù)分解及設(shè)計(jì)思路 在該課題中 所要控制的舞臺(tái)燈共有 32 盞 即 8 盞鐳射燈管和 24 只各色 的流水燈 對(duì)程序設(shè)計(jì)時(shí)將鐳射燈和流水燈分為兩組進(jìn)行分別編程 然后將所 編程序按照一定關(guān)系組合成完整的程序 諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類 按照要求 將會(huì)使用順序和指令兩種方法進(jìn)行編程 在順序編程中 將用 到多個(gè)定時(shí)器加入程序 所以需要了解 s7 200 中定時(shí)器的使用方法和時(shí)間控制 范圍 在指令編程中 也會(huì)用到很多的定時(shí)器 而其更多的是要接觸到移位指 令和傳送指令 所以得先了解那些指令并且學(xué)會(huì)如何使用它們 然后再一步一 步的將程序編出 嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈 2 3 設(shè)計(jì)工具介紹設(shè)計(jì)工具介紹 1 PLC 的產(chǎn)生及意義 PLC 產(chǎn)生以前 以各種繼電器為主要元件的電氣控制線路 承擔(dān)著生產(chǎn)過 程自動(dòng)控制的艱巨任務(wù) 這樣的控制系統(tǒng) 需要大量的導(dǎo)線 大量的電器柜 占據(jù)大量的空間 消耗大量電能 為保證控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行 需要安排大量 的電氣技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù) 尤其是在生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí) 甚至可能需要重新 9 安裝控制系統(tǒng) 熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫 20 世紀(jì) 60 年代末期 美國(guó)的汽車制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈 各生產(chǎn)廠家的汽車型 號(hào)不斷更新 就必然要求生產(chǎn)線的控制亦隨之改變 以及對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)重新 配置 為此要尋求一種比繼電器更可靠 響應(yīng)速度更快 功能更強(qiáng)大的通用工 業(yè)控制器 鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞 1969 年 美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司根據(jù)上述要求 研制開發(fā)出世界上第一臺(tái)可編 程控制器 并在 GM 公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功 取得顯著地經(jīng)濟(jì)效益 當(dāng) 時(shí)人們把它稱為可編程邏輯控制器 programmable logic controller PLC 紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖 20 世紀(jì) 70 年代后期 隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展 可編程邏輯 控制器更多的具備計(jì)算機(jī)功能 不僅用邏輯編程代替硬接線邏輯 還增加了運(yùn) 算 數(shù)據(jù)傳送和處理功能 從此 PLC 真正的成為一種計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置 而 且做到了小型化和超小型化 這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制 順序控制的范圍 故稱為可編程控制器 簡(jiǎn)稱 PC 但由 于 PC 容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)混淆 故人們乃習(xí)慣的用 PLC 作為可編程控制器的英文 縮寫 穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧 進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代以來 隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù) 的迅猛發(fā)展 以及 16 位和 32 位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化 PLC 的到了驚人的發(fā)展 使 PLC 在概念 設(shè)計(jì) 性能價(jià)格比以及應(yīng)用等方面都有了新的突破 不僅控制 功能增強(qiáng) 功耗 體積減小 成本下降 可靠性提高 編程和故障檢測(cè)更為靈 活方便 而且遠(yuǎn)程 I O 和通信網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)處理以及圖像顯示也有了長(zhǎng)足的發(fā)展 所有這些已經(jīng)使 PLC 應(yīng)用于連續(xù)生產(chǎn)的過程控制系統(tǒng) 使之成為今天自動(dòng)化技 術(shù)的四大支柱之一 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻 PLC 一直在飛速發(fā)展中 到現(xiàn)在為止 還未能對(duì)其下一個(gè)確切的定義 1982 年 11 月國(guó)際電工委員會(huì) IEC 曾頒發(fā)了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第一 稿 1985 年 1 月發(fā)表了第二稿 1987 年 2 月頒布第三稿 該草案中對(duì)可編程控 制器的定義是 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) 專為工業(yè)環(huán)境 而設(shè)計(jì) 它采用了可編程序的存儲(chǔ)器 用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算 順序 運(yùn)算 定時(shí) 計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和 10 輸出 控制各種類型的機(jī)械生產(chǎn)過程 而有關(guān)的外圍設(shè)備 都應(yīng)按易于與工業(yè) 系統(tǒng)連成一個(gè)整體 易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì) 銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼 定義強(qiáng)調(diào)了 PLC 以直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境 它必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力 廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍 這也是區(qū)別與一般的微機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要特 征 擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類 2 PLC 的工作原理 PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式 工作過程如圖 2 1 所示 一般包括 5 個(gè)階 段 內(nèi)部處理 與編程器等通信處理 輸入掃描 執(zhí)行用戶程序和輸出處理 圖 2 1 中 當(dāng) PLC 方式開關(guān)置于 RUN 時(shí) 執(zhí)行所有階段 當(dāng)方式開關(guān)置于 STOP 時(shí) 不執(zhí)行后 3 個(gè)階段 此時(shí)可進(jìn)行通信處理 如 PLC 聯(lián)機(jī)或離線編程 賠荊紳 諮侖驟遼輩襪錈 PLC 的輸入處理 執(zhí)行用戶程序和輸出處理過程的原理如圖 2 2 所示 PLC 執(zhí)行的 5 個(gè)階段稱為一個(gè)掃描周期 PLC 完成一個(gè)周期后 又重新執(zhí)行上述過 程 掃描周而復(fù)始的進(jìn)行 塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊(cè)庫 簡(jiǎn)而言之 PLC 采用了周期循環(huán)掃描 集中輸入與輸出的工作方式 這種 工作方式的顯著特點(diǎn)是可靠性高 抗干擾能力強(qiáng) 但響應(yīng)滯后 速度較慢 也 就是說 PLC 以降低速度求的高可靠性 裊樣祕(mì)廬廂顫諺鍘羋藺 11 圖 2 1 PLC 工作原理圖 圖 2 2 程序執(zhí)行原理圖 12 3 現(xiàn)代 PLC 的發(fā)展趨勢(shì) 今年來 隨著技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的需求的增加 PLC 的結(jié)構(gòu)和功能正在不 斷改進(jìn) 各個(gè)上產(chǎn)廠家不斷推進(jìn) PLC 新產(chǎn)品 平均 3 5 年更新?lián)Q代一次 有些 新型中小型 PLC 的功能甚至達(dá)到或超過了大型 PLC 的功能 現(xiàn)代 PLC 有兩個(gè)方 面的發(fā)展趨勢(shì) 倉(cāng)嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁 1 發(fā)展微小型 PLC 時(shí)期體積更小 速度更快 功能更強(qiáng) 價(jià)格更低 配 置更靈活 由于自動(dòng)控制系統(tǒng)的規(guī)模不同 小型化 低成本的 PLC 將廣泛應(yīng)用 于各個(gè)行業(yè) 其組成由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展 增加了配置的靈活性 綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧 2 發(fā)展大型 PLC 使其具有大型網(wǎng)絡(luò)化 高可靠 多功能 兼容性好等特 點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò)化和強(qiáng)化通信能力是 PLC 發(fā)展的重要方向 向上與以太網(wǎng) MAP 網(wǎng)等 相連 向下通過現(xiàn)場(chǎng)總線將多個(gè) PLC 或遠(yuǎn)程 I O 等相連 構(gòu)成整個(gè)工廠的自動(dòng) 化控制系統(tǒng) 今年來各公司陸續(xù)推出各種智能模塊 大大增強(qiáng)了 PLC 的控制功 能 智能模塊式以微處理器為基礎(chǔ)的功能部件 其 CPU 與 PLC 的 CPU 并行工作 能夠獨(dú)立完成某些控制功能 如通信控制 高速計(jì)數(shù) 模擬量輸入輸出等 使 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)間減少 控制精度提高 驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻 第三章控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)第三章控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 3 13 1 PLCPLC 選型選型 PLC 發(fā)展到今天 已經(jīng)有很多種類型 而且功能也不盡相同 所以分類的 方法有很多 根據(jù)控制規(guī)模分類就是其中一種 瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼 PLC 的控制規(guī)模是以所配置的輸入 輸出點(diǎn)數(shù)來衡量的 PLC 的 I O 點(diǎn)數(shù)表 明了 PLC 可從外部接收多少個(gè)輸入信號(hào)和向外部發(fā)出多少個(gè)信號(hào) 實(shí)際上也就 是 PLC 的輸入 輸出端子數(shù) 根據(jù) I O 點(diǎn)數(shù)的多少可將 PLC 分為小型機(jī) 中型 機(jī)和大型機(jī) 一般來說 點(diǎn)數(shù)多的 PLC 功能也相應(yīng)較強(qiáng) 鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類 根據(jù)被控對(duì)象對(duì) PLC 控制系統(tǒng)的功能要求 可進(jìn)行 PLC 型號(hào)的選定 13 進(jìn)行 PLC 選型時(shí) 基本原則是滿足控制系統(tǒng)的功能需要 同時(shí)要兼顧維修 備件的通用性 對(duì)開關(guān)量控制系統(tǒng) 當(dāng)控制速度要求不高時(shí) 一般的小型 PLC 都可以滿足要求 如對(duì)小型泵的順序控制 單臺(tái)機(jī)械的自動(dòng)控制等 當(dāng)控制速 度要求較高 輸出有高速度脈沖信號(hào)等情況時(shí) 要考慮輸入 輸出點(diǎn)的形式 最 好采用晶體管形式輸出 對(duì)帶有部分模擬量控制的應(yīng)用系統(tǒng) 如工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng) 常遇到的溫度 壓力 流量 液位等連續(xù)量的控制 應(yīng)選擇具有所需功能的 PLC 主機(jī) 還要根據(jù)需要選擇相應(yīng)的模塊 配接相應(yīng)的傳感器 變送器和驅(qū)動(dòng) 裝置等 櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟 在此要特別的介紹一下 S7 200 在該課題的程序設(shè)計(jì)中 所用的編程軟件 就是 S7 200 西門子 S7 200 系列 PLC 適用于各種行業(yè) 各種場(chǎng)合的檢測(cè) 監(jiān) 測(cè)及控制的自動(dòng)化 S7 200 系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中還是相連成 網(wǎng)絡(luò) 皆能實(shí)現(xiàn)控制功能 轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng) 3 23 2 CPUCPU 和擴(kuò)展模塊選擇和擴(kuò)展模塊選擇 S7 200 主機(jī)的 CPU 共有兩個(gè)系列 CPU21X 及 CPU22X CPU21X 系列包括 CPU212 CPU214 CPU215 和 CPU216 CPU222X 包括 CPU221 CPU222 CPU224 CPU224XP CPU226 和 CPU226MX 峴揚(yáng)斕滾澗輻灄興渙藺 S7 200 系列目前可以提供三大類數(shù)字量輸入輸出擴(kuò)展模板 即 EM221 EM222 和 EM223 在本課題中所用到得 CPU 為 CPU226MX 所用的擴(kuò)展模板為 EM222 其輸出 類型為 DC24V 輸出 8 點(diǎn) 詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁 3 33 3 I OI O 分配表分配表 表 3 1 I O 分配表 14 3 43 4 硬件接線圖硬件接線圖 15 圖 3 1 硬件接線圖 16 第四章第四章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 4 14 1 程序設(shè)計(jì)流程程序設(shè)計(jì)流程 圖 4 1 程序流程圖 17 4 24 2 主程序設(shè)計(jì)主程序設(shè)計(jì) 主程序用順序和指令兩種方法編寫 1 順序法編寫程序 如圖 4 2 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 圖 4 2 30 2 運(yùn)用指令編寫程序 如圖 4 3 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 圖 4 3 51 4 34 3 程序模擬與調(diào)試程序模擬與調(diào)試 對(duì)編好的程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行 可以分為以下幾個(gè)步驟 1 在 S7 200 的界面里選擇合適的 CPU 型號(hào)為 CPU226XM 如圖 4 4 圖 4 4 52 2 導(dǎo)出源程序并保存 如圖 4 5 圖 4 5 3 打開仿真軟件 選擇與源程序一致的 CPU 型號(hào) CPU226XM 如圖 4 6 53 圖 4 6 4 由于燈管較多 所以要增加 2 個(gè)擴(kuò)展模塊 如圖 4 7 圖 4 7 5 下載程序 運(yùn)行程序 如圖 4 8 圖 4 8 54 6 按下啟動(dòng)按鈕 如圖 4 9 圖 4 9 7 程序進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)后開始運(yùn)行 如圖 4 10 圖 4 10 55 第五章第五章 總結(jié)與展望總結(jié)與展望 PLC 在傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)運(yùn)用領(lǐng)域會(huì)繼續(xù)平穩(wěn)增長(zhǎng) 在諸如單機(jī)控制 自動(dòng)化 裝配線等方面的運(yùn)用將隨相關(guān)行業(yè)的發(fā)展保持穩(wěn)定的增長(zhǎng) PLC 本身固有的 穩(wěn)定可靠性特點(diǎn)決定了它在這些行業(yè)內(nèi)不可取代的地位 則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 現(xiàn)代社會(huì)對(duì)專業(yè)人才的要求越來越高 尤其作 為電氣 機(jī)電專業(yè)的人員 不僅要有堅(jiān)實(shí)的理論知識(shí) 更應(yīng)該具備豐富的 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的動(dòng)手能力 脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中 我深刻體會(huì)到我的基礎(chǔ)功并不是那么的扎 實(shí) 比如在編程序的時(shí)候發(fā)現(xiàn)以自己的實(shí)力只能用簡(jiǎn)單的順序法編寫 而 對(duì)指令卻不是很了解 通過課題設(shè)計(jì)讓我感受到 PLC 指令運(yùn)用的靈活性和 PLC 在現(xiàn)代各行各業(yè)中的重要地位 鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減