彩燈廣告屏的PLC控制設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、設(shè)計(jì)題目彩燈廣告屏的PLC控制所 在系信息與機(jī)電工程系姓名學(xué)號(hào)072235089任課老師專(zhuān)業(yè)年級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 2007級(jí)2011年1月10日目錄1任務(wù)描述與控制要求說(shuō)明 11.1任務(wù)描述11.2控制要求說(shuō)明22硬件選型32.1PLC的優(yōu)點(diǎn)32.2輸入輸出點(diǎn)數(shù)的確定42.3PLC的選型42.4硬件配置43. 地址分配及I/O連接圖73.1地址分配73.2I/O連接圖83.3燈光布局示意圖104. PLC軟件設(shè)計(jì)115. 調(diào)試說(shuō)明及注意事項(xiàng) 125.1調(diào)試說(shuō)明125.2注意事項(xiàng)126. 附錄136.1附錄一:設(shè)計(jì)梯形圖136.2附錄二：設(shè)計(jì)指令表18參考文獻(xiàn)25彩燈廣告屏的PLC控制1.

2、任務(wù)描述與控制要求說(shuō)明1.1任務(wù)描述圖1系統(tǒng)工作流程系統(tǒng)啟動(dòng)后，燈管點(diǎn)亮的順序依次為;1號(hào)到2號(hào)到3號(hào)8號(hào)時(shí) 間隔為1S,8根彩燈全亮后，持續(xù)10S,然后按照8號(hào)到7號(hào)到6號(hào)1 號(hào)開(kāi)始順序依次熄滅時(shí)間為1S,燈管全部熄滅后等待2S再?gòu)?號(hào)燈 管開(kāi)始按照1號(hào)到2號(hào)8號(hào)順序依次點(diǎn)亮?xí)r間隔為1S,全部點(diǎn)亮后 持續(xù)20S再按照1號(hào)到2號(hào)到8號(hào)順序熄滅，時(shí)間為1S燈管全部熄 滅后，等待2S再重新開(kāi)始上述過(guò)程的循環(huán)。整個(gè)工作流程如下圖1表 示。1.2控制要求說(shuō)明(1)廣告屏中間部分有8根彩燈管從左到右排列，編號(hào)1到8號(hào)系統(tǒng)啟動(dòng)后，燈管點(diǎn)亮的順序依次為;1號(hào)到2號(hào)到3號(hào)8號(hào)時(shí) 間隔為1S,8根彩燈全亮后，持

3、續(xù)10S,然后按照8號(hào)到7號(hào)到6號(hào)1 號(hào)開(kāi)始順序依次熄滅時(shí)間為1S,燈管全部熄滅后等待2S再?gòu)?號(hào)燈 管開(kāi)始按照1號(hào)到2號(hào)8號(hào)順序依次點(diǎn)亮?xí)r間隔為1S,全部點(diǎn)亮后 持續(xù)20S再按照1號(hào)到2號(hào)到8號(hào)順序熄滅，時(shí)間為1S燈管全部熄 滅后，等待2S再重新開(kāi)始上述過(guò)程的循環(huán)；廣告屏四周安裝的24只流水燈4只一組，共分成6組(1-6)系 統(tǒng)啟動(dòng)后按照1-6的順 序，依次亮并循環(huán)時(shí)間隔為1S,18S后，按照6-1 的順序，依次點(diǎn)亮并進(jìn)行循環(huán)，再按照1-6的順序循環(huán)往復(fù)，直至系統(tǒng)停 止工作；(3)系統(tǒng)用啟動(dòng)按鈕和停止按鈕操作，并有單步連續(xù)控制；各個(gè)彩燈的工作電壓均為220V AC。2. 硬件選型2.1PLC

4、的優(yōu)點(diǎn)1) 維護(hù)性好PLC有成熟的技術(shù)和完善的質(zhì)量保障體系，因此PLC出故障的 可能性很小，其硬件部分在其壽命期內(nèi)基本不需要維護(hù) 。PLC是一 種長(zhǎng)線(xiàn)產(chǎn)品，備品備件都有保障，可維護(hù)性好。2) .寬輸入電源范圍AC220V規(guī)格在50V能正常工作更擁有500V輸入電源技術(shù)(非必 須 技 術(shù) ， 選 配 ) 能 適 應(yīng)AC110V,AC120V,AC220V,AC240V,AC380V,AC440V等各種照明 /動(dòng)力 輸入電源規(guī)格，DC輸入規(guī)格更能做到 15V-60V正常工作.適應(yīng) 24V,36V,48V電池供電.超低電源規(guī)格 甚至能在DC8-30V電壓下工作. 適應(yīng)12V電池供電3) 高速率PLC

5、能夠提供高速的傳輸。目前，其傳輸速率依設(shè)備廠(chǎng)家的不 同而在1M 200Mbps之間。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于撥號(hào)上網(wǎng)和ISDN ,比ADSL 更快！足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用。4) .PLC的體積小PLC的幾何尺寸都不大。體積小的PLC可以裝入機(jī)器設(shè)備內(nèi) 部，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊。便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。5) 低功率消耗針對(duì)電池移動(dòng)場(chǎng)所的直流輸入規(guī)格，整機(jī)消耗僅為24V/6MA交 流工作型的功率消耗低到 2.2輸入輸出點(diǎn)數(shù)的確定輸入有 SB1、SB2、SB3、SB4四個(gè)開(kāi)關(guān)。輸出有 HL1、HL2、 HL3、HL4、HL5、HL6、HL7、HL8、KM1、KM2、KM3、KM4、 KM5、KM6。輸入共4個(gè)點(diǎn)，輸出共

6、14個(gè)點(diǎn)。2.3 PLC的選型根據(jù)輸入輸出的點(diǎn)數(shù)可以選擇西門(mén)子 S7-200型PLG2.4硬件配置1) 主要選擇的設(shè)備：S7-200PLC我們選取的PLC是西門(mén)子生產(chǎn)的S7-200.下面對(duì)S7-200做出簡(jiǎn) 要的說(shuō)明：S7-200系列是一類(lèi)可編程邏輯控制器(Micro PLC)。這一系列產(chǎn)品可以滿(mǎn)足多種多樣的自動(dòng)化控制需要，下圖展示一臺(tái)S7-200 Micro PLC的CPU22*系列PLC的CPU外型圖，具有緊湊的 設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令，使得S7-200可 以近乎完美地滿(mǎn)足小規(guī)模的控制要求。此外，豐富的CPU類(lèi)型和電 壓等級(jí)使其在解決用戶(hù)的工業(yè)自動(dòng)化問(wèn)題時(shí)，具有很強(qiáng)的

7、適應(yīng)性。狀態(tài)LEDI/OLED通訊口前蓋CECZECIX存儲(chǔ)潯卡圖2S7-200 CPU外型圖S7-200 CPU模塊包括一個(gè)中央處理器單元（CPU）、電源以及數(shù)字量I/O點(diǎn)，這些都被集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中。CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以便對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制任務(wù)或 過(guò)程進(jìn)行控制。輸入和輸出是系統(tǒng)的控制點(diǎn)：輸入部分從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（例如傳 感器或開(kāi)關(guān)）中采集信號(hào)，輸出部分則控制泵、電機(jī)、以及 工業(yè)過(guò)程中的其他設(shè)備。電源向CPU及其所連接的任何模塊提供電力。通訊端口允許將 S7-200CPU同編程器或一些設(shè)備連接起來(lái)。狀態(tài)信號(hào)燈顯示了 CPU的工作模式（運(yùn)行或停止），本機(jī) 的I/O的當(dāng)前狀態(tài)，以及檢

8、查出來(lái)的系統(tǒng)錯(cuò)誤。通過(guò)擴(kuò)展模塊可以增加CPU的I/O點(diǎn)數(shù)（CPU221不可以擴(kuò) 展）。通過(guò)擴(kuò)展模塊可以提供其通訊功能 一些CPU具有內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘，其他CPU 需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘 卡。EEPROM卡可以存儲(chǔ)CPU程序，也可以將一個(gè)CPU中的程 序傳送到另一個(gè)CPU中。通過(guò)可選的插入式電池盒可延長(zhǎng) RAM中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間。下圖展示了一個(gè)基本的 S7-200 Micro PLC。它包括一個(gè)S7-200CPU 模塊，一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC），STEP 7-Micro/WIN32（3.1 版） 編程軟件，以及一條通訊電纜圖3 S7-200 Micro PLC 系統(tǒng)的組成2）PLC模塊的選擇：采用CPU226的主

9、機(jī)由于實(shí)際控制中，總共有4個(gè)輸入點(diǎn)和 14個(gè)輸出點(diǎn)，而 CPU226有24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)，所以它完全可以滿(mǎn)足條件。下面簡(jiǎn)單介紹一下CPU226 的主機(jī)：CPU226:本機(jī)集成24輸入/16輸出，I/O共計(jì)40點(diǎn)，與CPU224 相比，程序儲(chǔ)存容量增大了一倍，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量增加到10KB,它有 兩個(gè)通信口，通信能力大大增強(qiáng)，它可用于點(diǎn)數(shù)較多、要求較高的小型或中型控制系統(tǒng)3地址分配及I/O連接圖3.1地址分配I/O地址分配如下表編程元件I/O端子電路器件作用輸入繼電器10.0SB1啟動(dòng)按鈕10.1SB2停止按鈕I0.2SB3步進(jìn)按鈕I0.3SB4單步/連續(xù)選擇開(kāi)關(guān)輸出繼電器Q0.0HL1彩燈

10、1Q0.1HL2彩燈2Q0.2HL3彩燈3Q0.3HL4彩燈4Q0.4HL5彩燈5Q0.5HL6彩燈6Q2.0HL7彩燈7Q2.1HL8彩燈8Q2.2KM1流水燈IQ2.3KM2流水燈IIQ2.4KM3流水燈IIIQ2.5KM4流水燈IVQ2.6KM5流水燈VQ2.7KM6流水燈VI3.2 I/O連接圖I/O連接圖如下圖所示圖4外圍接線(xiàn)圖1圖5外圍接線(xiàn)圖23.3燈管布局示意圖圖6燈管布局示意圖4.PLC軟件設(shè)計(jì)（分工）査啓燈左稲初值MO.O控制流水燈計(jì)數(shù).18SM0.1C8CDCTDLD18-FVQ0.7M0.2< )MO.OSM0.5M0.3< )阿路22 疣水燈左移MO.OM0

11、.3ISHRB匚 hlr kin|IM0.6-匚匚INUDATAAQ1.0-S_BIT6-NCS5調(diào)試說(shuō)明5.1調(diào)試說(shuō)明1）硬件調(diào)試：接通電源，檢查S7-200 PLC可編程控制器是否可 以正常工作，接頭是否接觸良好，然后把其與電腦的通信口連接。2）軟件調(diào)試：按要求輸入梯形圖，轉(zhuǎn)換成指令表，并進(jìn)行語(yǔ)法 的檢查，正確后設(shè)置正確的通信口 ，將指令讀入到指定的可編程控 制器ROM中，進(jìn)行下一步的調(diào)試。3）運(yùn)行調(diào)試：在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試正確的基礎(chǔ)上 ，打開(kāi) S7-200 PLC可編程控制器的 RUN”開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)試；觀(guān)察運(yùn)行的情 況，看是否是隨時(shí)按下停止按鈕可以停止系統(tǒng)運(yùn)行，或者等待100 個(gè)脈沖后，系

12、統(tǒng)是否停止運(yùn)行。根據(jù)以上的調(diào)試情況，本彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合 要求。5.2注意事項(xiàng)1） 調(diào)試的時(shí)候要全面徹底地把調(diào)試時(shí)要的地方改掉。2）其余程序指令按軟件轉(zhuǎn)換來(lái)的指令，防止梯形圖編寫(xiě)程序指 令出現(xiàn)錯(cuò)誤。3）在輸入指令的時(shí)候要仔細(xì)，防止不必要的輸入失誤。6.附錄6.2附錄一：設(shè)計(jì)梯形圖岡踣1 啟動(dòng)樗止M0.0looiai I11 /|網(wǎng)緒2 秒脈神MOOSM0.5網(wǎng)絡(luò)3揑制彩燈左移計(jì)數(shù),8SM0.110.1C7coCDCTDLD8 - FV4 全t10S 累計(jì)1更M0 1C1控制卷燈右移計(jì)數(shù)，8S#累計(jì)弟SM0.1C210 1CDCTDL.DPV阿拿6 間隔生累計(jì)羽2網(wǎng)絡(luò)7控制彩燈

13、右移計(jì)數(shù)BS .累計(jì)笛5M0.1匚 4CDCTDI10 11LD1|_ .-36 -1Rta 8全20S. i+56SM0.1C5ICDCTDI10.1ILDI1C756 -PVII11阿貉9 控制彩燈左移計(jì)數(shù)9S,累計(jì)645M0.1C764 -匚ECDCTDLDPV10.1網(wǎng)絡(luò)10M0.1I10.1IC7I阿緒11M0.1I10.1全滅 2S、 i+66S控制鎰水燈計(jì)數(shù)18SBE C7CDCTDLDFVC9j10匚&CDCTDLDPVMO 3< 】Q0.5Q36Q07MQ4PIddt )Mo.aQ1 018 夥燈在用*E4瑋移.宙左后全戒M0.3匚 5網(wǎng)蠟21置彩燈右移初值網(wǎng)緒

14、2D彩燈在:羽-3站右移皺后全亮M0.3C3同絡(luò)22 硫水燈左移M0.0C611 j 1SHRBENENO1 1 ' 1/IM0.4-DATAQO.O-S_BIT0"NQ0.0M0.3同鋼23 硫水燈右移MO.OM0.3M0.51SHRBnr Mi匚 Min1EIN匚 rlUMO. 5-DATAQ0.0-S_BITU-NC4ai.3I ，i141 j 101.5I , II / lI * Z ISHRBENENOIzlM0.6-LXATAQ1.0-S_BIT-忖Q1.2CS1SHRB匚 UFIMn1LH匚 WUzlM0.6-LXATAQ1.0-S_BIT-6-NCS6.2附錄

15、二：設(shè)計(jì)指令表ORGANIZATION_BLOCK 主程序:0B1TITLE二程序注釋BEGINNetwork 1 / 啟動(dòng)/停止/網(wǎng)絡(luò)注釋LDI0.0OM0.0AN I0.1=M0.0Network 2 /秒緩沖LDM0.0ASM0.5=M0.1Network 3 / 彩燈左移,8sLDM0.1LDI0.1OC7CTDC0, 8Network 4 / 全亮 10s,共 18sLDM0.1LD10.1OC7CTDC1, 8Network 5 / 彩燈右移，8s,共 26sLDM0.1LDI0.1OC7CTD C2, 8Network 6 / 間隔 2s,累計(jì) 28sLDM0.1LDI0.1OC

16、7CTD C3, 28Network 7 /彩燈右移，8s,共 36sLDM0.1LDI0.1OC7CTD C4, 36Network 8 / 全亮 20s,共 56sLDM0.1LDI0.1OC7CTDC5, 56Network 9 /彩燈左移,8s, 64sLDM0.1LD10.1OC7CTDC6, 64Network 10 / 全滅 2s,累計(jì) 66sLDM0.1LDI0.1OC7CTDC7, 66Network 11 /流水燈，18sLDM0.1LDI0.1OC9CTDC8, 18Network 12 /流水燈，36sLDM0.1LDI0.1OC9CTDC9, 36Network 13

17、 / 彩燈左移初值LDM0.0ANQ0.7=M0.2Network 14LDMO.OASM0.5EU=M0.3Network 15 /彩燈左移，8s后全亮LDM0.3ANCOSHRB M0.2, Q0.0, 8Network 16 / 彩燈右移初值LDNQ0.0ANQ0.1ANQ0.2ANQ0.3ANQ0.4ANQ0.5ANQ0.6ANQ0.7=M0.4Network 17 /彩燈在18-26S右移，8s后全滅LDM0.3AC1ANC2SHRBM0.4, Q0.0, 8Network 18 /彩燈在56-64S右移，8s后全滅LDM0.3AC5ANC6SHRBM0.4, Q0.0, 8Netw

18、ork 19 /彩燈右移初值LDM0.0ANQ0.0=M0.5Network 20 /彩燈在28-36S右移，8次后全亮LDM0.3AC3ANC4SHRBM0.5, Q0.0, 8Network 21LDNQ1.0ANQ1.1ANQ1.2ANQ1.3ANQ1.4ANQ1.5M0.6Network 22 /流水燈左移LDM0.0AM0.3ANC8SHRBM0.6, Q1.0, 6Network 23 /流水燈右移LDM0.0AM0.3ANC8SHRBM0.6, Q1.0, 6END_ORGANIZATION_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK SBR_0:SBR0TITLE=子程序注釋BEGINNetw