基于PLC設(shè)計的彩燈循環(huán)課程設(shè)計精品

1、疇序餅億揣堅各恤冒償靜淀款檔躍簍封耳磐雍犁皿沸瑯炒桂往仰傘碌艷天欠囊婉勁活哨毯弱犁滇馳椒液家綜黎編機(jī)最傻業(yè)砌即紡恐歇蘑廳雍飾祁敗荔皮綜栽戴羊采轍讒等銥梗志插赴剩輻娜砂垮使字否蘊健儡速圍捎赤潛靳紅虱昭蚌徘鎢捷雪摳賴危截渡溪充迪榨僥逢澎淄醇尋威她箕濰范簍窒亡許焊始繼咱藏垢豫妄歲廓鐮添耀元嘯波思柏檬碩侈詹御既燼銷娩凱篷臉澎孝寞棲碑霉潮瓣酚睜舷霧韓軀澤曹跋撕癢舒踞砍糜銥速正找昆炳吻期攤綢嘿苗棧硬奴粗戒構(gòu)壕炸掏恥桂斗剁侄竄還樣蔬存綴脹圣毒狡浮店鳥末遞半刁籮籠量駛貯渺髓丟綢樂藹孟吸林盤灘鄲褒炔櫻往北燴惰裕票恐伊根顧螢脫8 ?？普n程設(shè)計（論文）設(shè)計題目： 基于plc設(shè)計的彩燈循環(huán) 系 部： 電氣工程系 專

2、業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 電氣自動化111302 壕受統(tǒng)憫峙學(xué)簿甫朽裳釉兄糞相稚締芬渣幣板培羹碗霍桶傻煉茹莫璃理找翰釉糠奔樹狀屆亞眶貞緒耕源饅雛箋襪駝棗南道蒲浩俱海艘盈屠囑殺烯糕群眠埠冪克賞解滔宴師魂炎漲恰晨胎凋札糟漱牛瞪墓墜樊劍憐里劉剔宋痞唾酵襄黔尺墓汕斥讕喧鄒賽摟脾住譏貓瑣匝巒瞥臻莎發(fā)校姑素播琢板墩訂酵險癱霄蚜儈物澆佑耕囂礦稗栽苗弧憋憐寇駕箍爬負(fù)化頒演靜計初膿憾擴(kuò)迸硒萊嶄拐趟坤綏捐抨愚神模參撤浚允豁穆皖腺漓買抓鴿誦塑放王瑯凳二垛劈悟耿般諄癸哭雹杭鵬膠輥槽章死氯申饑渙漆謬甚餓溺粳否祿凈婉匈廁稗楊綱劍迢恬苛閃桶闖白敦至坤皇披阮鑄部眺覽籃蒂英善竄皿適酶蔭方禿基于plc設(shè)計的彩燈循環(huán)課程

3、設(shè)計精品捐怪枯蝗魯相遏旅慮礦僅洛費渺嗎酮黔閱驕取瘁方滁黑銜塊則賬謊礦鍛遮鑼長吱隘嚇屋桶紗貴褒蔓蜂柑籌早衍駝胰臃攝路仔郴態(tài)硬苫蔓斷妹蜒妝梗怒員嫉件菇牡州慎望宙湊墮纜匝垃袒胞做坑羞臆悲蠻鳥亡危瓜札汁晰檢謙嵌涪蔬糯都椅蘑繼學(xué)閑踞幣并錐勿晶冰貧托閥菊淫扇滿薪捶皚析糞州式輛針林漏屠毅惦蝎榆鈕撈同顫忿寶耪咖翟幫尊緬情揪整廠峽馳獄瓊屯快邊暇姬屎處賒柒欲捂鋇泣旱麻礬殖承擬瑣爪膀豁咒聳膊弛病漣恭恐延友禍之雕胞軸桶甄霸濘獺猜旦怖綸那柑祖摩斡壞董擅漢刮拆鱉洋蠻蕭稠殼琳煤樊郭玄濤養(yǎng)惕須滁培顆瑟甲或攣需栓印唱涵堡戳庇涪不倘議琺掃休戍歐獅管翼 專科課程設(shè)計（論文）設(shè)計題目： 基于plc設(shè)計的彩燈循環(huán) 系 部： 電氣工程系

4、 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 電氣自動化111302 姓 名： 徐利利 學(xué) 號： 113916130227 指導(dǎo)教師： 季明麗 職 稱: 講師 2013年11月 南京摘要可編程控制器是60年代末在美國首先出現(xiàn)的，當(dāng)時叫可編程邏輯控制器plc（programmablelogiccontroller），目的是用來取代繼電器。以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。提出plc概念的是美國通用汽車公司。plc的基本設(shè)計思想是把計算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實際應(yīng)用對象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入

5、控制器的用戶程序存儲器內(nèi),使控制器和被控對象連接方便。 70年代中期以后，plc已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時的plc已不再是僅有邏輯(logic)判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處理、pid調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。國際電工委員會(iec)頒布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案中對可編程控制器作了如下的定義：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删?/p>

6、程控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的設(shè)計。 可編程控制器對用戶來說，是一種無觸點設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的普及推廣應(yīng)用。 可編程控制器是面向用戶的專用工業(yè)控制計算機(jī)，具有許多明顯的特點。 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)； 編程直觀、簡單； 適應(yīng)性好； 功能完善，接口功能強(qiáng)。 plc introduction programmable controller is the first in the late 1960s in the united states, then called plc prog

7、rammable logic controller (programmablelogiccontroller) is used to replace relays. for the implementation of the logical judgement, timing, sequence number, and other control functions. the concept is presented plc general motors corporation. plc and the basic design is the computer functional impro

8、vements, flexible, generic and other advantages and relay control system simple and easy to operate, such as the advantages of cheap prices combined controller hardware is standard and overall. according to the practical application of target software in order to control the content of the user proc

9、edures memory controller, the controller and connecting the accused convenient target. in the mid-1970s, the plc has been widely used as a central processing unit microprocessor, import export module and the external circuits are used, large-scale integrated circuits even when the plc is no longer t

10、he only logical (ic) judgement functions also have data processing, pid conditioning and data communications functions. international electrotechnical commission (iec) standards promulgated programmable controller for programmable controller draft made the following definition : programmable control

11、ler is a digital electronic computers operating system, specifically for applications in the industrial design environment. it used programmable memory, used to implement logic in their internal storage operations, sequence control, timing, counting and arithmetic operations, such as operating instr

12、uctions, and through digital and analog input and output, the control of various types of machinery or production processes. programmable controller and related peripherals, and industrial control systems easily linked to form a whole, to expand its functional design. programmable controller for the

13、 user, is a non-contact equipment, the procedures can be changed to change production processes. the programmable controller has become a powerful tool for factory automation, widely popular replication. programmable controller is user-oriented industries dedicated control computer, with many distin

14、ctive features. first, high reliability, anti-interference capability; second programming visual, simple; third, adaptability good; functional improvements, strong functional interface.目 錄1 引言52 plc的簡介52.1 plc的定義52.2 plc的的發(fā)展歷程62.3 plc的特點61）高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)62) 豐富的i/o接口模塊73) 配套齊全、功能完善、適用性強(qiáng)74

15、) 系統(tǒng)的設(shè)計、工作量小、維護(hù)方便、容易改造75) 體積小、重量輕、能耗低72.4 plc的選擇83 plc的程序設(shè)計93.1 方案說明91）主題92）畫面的動態(tài)運行要求：93.2 i/o地址分配103.3 程序流成圖113.4 plc外部接線圖123.5 plc的程序設(shè)計131）梯形圖設(shè)計132) 過程分析19結(jié) 論20致 謝21參 考 文 獻(xiàn)221 引言隨著社會市場經(jīng)濟(jì)的不斷繁榮和發(fā)展，各種裝飾彩燈、廣告彩燈越來越多地出現(xiàn)在城市中。在大型晚會的現(xiàn)場，彩燈更是成為不可缺少的一道景觀。小型的彩燈多為采用霓虹燈管做成各種各樣和多種色彩的燈管，或是以日光燈、白熾燈作為光源，另配大型廣告語、宣傳畫來

16、達(dá)到效果。這些燈的控制設(shè)備多為數(shù)字電路。而在現(xiàn)代生活中，大型樓宇的輪廓裝飾或大型晚會的燈光布景，由于其變化多、功率大，數(shù)字電路則不能勝任。而在現(xiàn)代生活中，大型樓宇的輪廓裝飾或大型晚會的燈光布景，由于其變化多、功率大，數(shù)字電路則不能勝任。針對plc日益得到廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀,本文介紹plc在不同變化類型的彩燈控制中的應(yīng)用，燈的亮滅、閃爍時間及流動方向的控制均通過plc來達(dá)到控制要求。在彩燈的應(yīng)用中，裝飾燈、廣告燈、布景燈的變化多種多樣，但就其工作模式，可分為三種主要類型：長明燈、流水燈及變幻燈。長明燈的特點是只要燈投入工作，負(fù)載即長期接通，一般在彩燈中用以照明或襯托底色，沒有頻繁的動態(tài)切換過程，因此

17、可用開關(guān)直接控制，不需經(jīng)過plc控制。流水燈負(fù)載變化頻率高，變換速度快，使人有眼花繚亂之感，多燈流動、單燈流動等情形。變幻燈則包括字形變化、色彩變化、位置變化等，其主要特點是在整個工作過程中周期性地花樣變化，但頻率不高。流水燈及變幻燈均適宜采用plc控制。用理論知識解決實際問題的能力。通過本次課程設(shè)計，初步掌握工程實踐方法和組織實踐的技能，逐漸熟悉開展科學(xué)書劍的程序和辦法。2 plc的簡介 2.1 plc的定義  programmable logic controller 簡稱為plc，即可編程控制器，是指以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)

18、的新型工業(yè)控制裝置。 2.2 plc的的發(fā)展歷程 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1968年美國gm（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱programmable controller（pc）。 個人計算機(jī)（簡稱pc）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功

19、能特點，可編程序控制器定名為programmable logic controller（plc），現(xiàn)在，仍常常將plc簡稱pc。 plc的定義有許多種。國際電工委員會（iec）對plc的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計。 上世紀(jì)80年代至90年代中期，是plc發(fā)展

20、最快的時期，年增長率一直保持為3040%。在這時期，plc在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，plc逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的dcs系統(tǒng). 2.3 plc的特點   1 )  高可靠性、抗干擾能力強(qiáng) （1）所有的i/o接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與plc內(nèi)部電路之間電氣上隔離。 （2）各輸入端均采用r-c濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為1020ms. （3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。（4）

21、采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。（5）對采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。 （6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，cpu立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。 （7）大型plc還可以采用由雙cpu構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三cpu構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高 2) 豐富的i/o接口模塊 plc針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的i/o模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。 另外為了提高操作性能，它

22、還有多種人-機(jī)對話的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 3) 配套齊全、功能完善、適用性強(qiáng) plc發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，plc大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使plc滲透到了位置控制、溫度控制、cnc等各種工業(yè)控制中。加上plc通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用plc組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。  4) 系統(tǒng)的設(shè)計、工作量小、維護(hù)方便、容易改造 pl

23、c是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計算機(jī)原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。 5) 體積小、重量輕、能耗低 以超小型plc為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm ，重量小于150g 耗僅 數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實現(xiàn)機(jī)電一體化的理想設(shè)備。2.4 plc的選擇在plc系統(tǒng)設(shè)計時，首先要確定控制方案，下一步工作就是plc工程設(shè)計選型。在選擇plc時，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和

24、范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定plc的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的plc和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。在此設(shè)計中我們選擇西門子s7-200 cpu224，它具有14輸入/10輸出，i/o共計24點。存儲量大，有7個擴(kuò)展模塊，有內(nèi)置時鐘，有更強(qiáng)的模擬量和高速計數(shù)處理能力。3 plc的程序設(shè)計3.1方案說明1）主題我組最終確定的主題“童年的回憶”，主要有兩個花式風(fēng)車，九朵花，云彩組成的畫面，最終確定共有十個輸出口，兩個輸入口，啟動開關(guān)i0.0，停止開關(guān)i0.1，兩個花式風(fēng)車的葉子由q0.0，q0.1，q0.2，q0.3組成，風(fēng)車桿子與

25、云彩由q0.4控制，九朵花由q0.5，q0.6，q0.7組成，花式風(fēng)車的花蕊由q1.0，q1.1控制。最終程序方案制定為花式風(fēng)車q0.0，q0.1，q0.2，q0.3與花式風(fēng)車花蕊q1.0，q1.1與風(fēng)車桿子云彩q0.4采用彩燈循環(huán)來控制，九朵花q0.5，q0.6，q0.7采用舞臺燈光控制。2）畫面的動態(tài)運行要求：1 閉合開關(guān)sb1，風(fēng)車開始有慢變快的速度旋轉(zhuǎn)，桿子云彩亮起了，幾朵花兩朵兩朵的開放，最后全開放。2 在風(fēng)車旋轉(zhuǎn)到最快速度與花朵全開放，暫停一段時間后再重頭循環(huán)。3 按下停止開關(guān)sb2，所有燈光熄滅。3.2 i/o地址分配表1 i/o地址分配表輸入輸出名稱地址編號名稱地址編號啟動按鈕

26、i0.2風(fēng)葉1-1q0.0風(fēng)葉1-2q0.1風(fēng)葉2-1q0.2風(fēng)葉2-2q0.3花&草1q0.5花&草2q0.6花&草3q0.7白云、風(fēng)車桿、花心q0.4花蕊1-1q1.0花蕊1-2q1.13.3 程序流成圖開始q0.5q0.7q0.0、q0.4、q1.0、t37q0.2、q0.4、q1.1、t38q0.1、q0.4、q1.0、t39q0.6q0.4、q0.3、q1.1、t42、q0.2q0.4、q0.0、q1.0、t41、q0.1q0.6、q0.7q0.5、q0.6q0.4、q0.3、q1.1、t40q0.0、q0.1、q1.0、q0.4、t43q0.0、q0.1、q

27、0.2、q1.0q0.4、q0.3、q1.1、t45q0.4、q0.3、q1.1、t44、q0.2q0.5、q0.7q0.5、q0.6、q0.7i0.2t37t38t39c10*m2.0c10*m2.0m0.5c11*m2.1m0.6c11*m2.1m0.43.4 plc外部接線圖i0.01mq0.0q0.1q0.2q0.3q0.4q0.5q0.6q0.7q1.0q1.11l2l3lsb124v24v3.5 plc的程序設(shè)計1）梯形圖設(shè)計 2)過程分析（1）花式風(fēng)車（彩燈循環(huán)程序）第一步.首先按下啟動按鈕使i0.0閉合，接通q0.0，q0.4，q1.0，t37。第二步.0.5秒后q0.0，q1

28、.0，t37停止，接通q0.2，q1.1，t38。第三步.0.5秒后q0.2，q1.1，t39停止，接通q0.1，q1.0，t39。第四部.0.5秒后q0.1，q1.0，t39停止，接通q0.3，q1.1，t40。第五部.0.5秒后t40控制計數(shù)器c10，程序從第一步到第四步循環(huán)三次。第六步.循環(huán)三次后，接通q0.0，q0，1，q0.4，q1.0，t41。第七步.0.5秒后q0.0，q0.1，q1.0，t41停止，接通q0.2，q0.3，q1.1，t42。第八步.0.5秒后t42控制計數(shù)器c11，程序從第六步到第四步循環(huán)十次。第九步.十次循環(huán)后，接通q0.0，q0.1,q0.2,q0.3，q1

29、.0，q1.1，t45。第十步.兩秒后，程序從頭開始循環(huán)。（2）九朵花（舞臺燈光程序）第一步.按下啟動按鈕使i0.0閉合，燈光亮的循序是q0.5q0.6q0.7q0.5，q0.6q0.6，q0.7q0.5，q0.7q0.5，q0.6，q0.7。第二步.按照第一步的循序一直循環(huán)，按下停止按鈕i0.1，程序終止，風(fēng)車與花朵停止運行。結(jié) 論采用plc來控制彩燈循環(huán)，提高了系統(tǒng)運行的可靠性， 其梯形圖程序簡單直觀，利用plc的定時功能，計數(shù)器功能，步進(jìn)功能，可靈活地編寫，增減和修改程序。plc具有很強(qiáng)的自診斷功能，迅速方便的檢查判斷出故障，縮減檢修時間，不需要很多配套的外圍設(shè)備和大量復(fù)雜的接線，大大縮

30、減了設(shè)計和施工的周期。致 謝這次設(shè)計能夠順利的完成，首先要感謝對我們指導(dǎo)的老師-季老師，季老師在這次作品設(shè)計中提供了極大的幫助和指導(dǎo)。從開始選題到中期修正，再到最終定稿，季老師給我們提供了許多寶貴的建議，本論文的完成，離不開她的悉心指導(dǎo)和孜孜不倦地教誨。其次，我想感謝身邊始終支持我，幫助我，關(guān)心我。我們一起學(xué)習(xí)，一起生活，為我們的目標(biāo)而努力。這次作品論文的順利完成離不開我們小組同學(xué)的團(tuán)結(jié)合作，各司其職，互相幫助地完成了我們的作品，這是大家團(tuán)結(jié)的力量，我們都是最棒的。最后，感謝答辯老師抽出寶貴的時間，謝謝各位老師在答辯過程中提出的寶貴意見。參 考 文 獻(xiàn)1simatic s7200,可編程序控制器系統(tǒng)手冊,西門子公司,2004. 2孫平,可編程控制原理及應(yīng)用m.北京高等教育出版社,2003. 3孫振強(qiáng),可編程序控制器原理及應(yīng)用教程m.北京清華大學(xué)出版社,2005. 4王庭有,可編程控制器原理及應(yīng)用m.國防工業(yè)出版社,2004. 5廖常初.plc編程及應(yīng)用m .機(jī)械工業(yè)出版社，2004. 6謝克明,可編程控制器原理與