彩燈的控制基于PLC的彩燈控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

1、1 / 26基于 PLC 的彩燈控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，人們生活水平的不斷提高，人們不滿足于吃飽穿暖，要有更高的精神享受，無論是思想還是視覺，人們都在追求更高的美。特別是在視覺方面，人們不滿足于一種光，對物體的周邊裝飾越來越看重。大家不難看到許多高樓大廈的周圍都會(huì)有彩燈的裝飾。許多節(jié)假日，例如：元旦、春節(jié)、元宵節(jié)等，路邊的樹、燈柱以與廣告的霓虹燈，都會(huì)明顯的被彩燈裝飾上，不僅渲染了節(jié)日的氣氛，也可供路人觀賞。彩燈的適用圍廣，使用方便，實(shí)用于家庭、商場、櫥窗、舞廳、咖啡廳、公共廣場等場所的擺設(shè)、裝飾、廣告、環(huán)境凈化與美化。 本次設(shè)計(jì)正是基于此種情況，其目的為了

2、實(shí)現(xiàn)彩燈的多種形式變換。首先確定本次設(shè)計(jì)的 I/O 分配，然后應(yīng)用 PLC 軟件選址進(jìn)行編程，通過串口通訊編譯下載，在實(shí)驗(yàn)板上進(jìn)行調(diào)試，通過開關(guān)、選擇按鈕控制程序，使彩燈按要求運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)彩燈的變換控制。然后在工程組態(tài)軟件中做出相應(yīng)視圖，將 PLC 與組態(tài)軟件相連，最終實(shí)現(xiàn)彩燈是實(shí)物連線與組態(tài)視圖同步。關(guān)鍵詞：彩燈；PLC；I/O2 / 26 目 錄1 引言 .1.1 選題背 .1.2 控制系統(tǒng)的選擇.1.3 PLC 發(fā)展現(xiàn)狀 .1.4 PLC 簡介與工作原理 .2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).2.1 總體設(shè)計(jì).2.2 S7-200PLC 與 PLC 模塊的選擇 .2.3 I/O 地址分配表： .2.4 PL

3、C 外部接線.2.5 控制流程圖 103 程序的編寫與調(diào)試 .3.1 程序的編寫 .3.2 程序的調(diào)試 .結(jié)論.17致 .17參考文獻(xiàn).18附錄（程序梯形圖）.191 / 261 1 引言引言1.11.1 選題背選題背 隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場合可以看到彩色廣告霓虹燈。LED 彩燈由于其豐富的燈光色彩、低廉的造價(jià)以與控制簡單等特點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用，用彩燈來裝飾街道和城市建筑物已經(jīng)成為一種時(shí)尚。但目前市場上各式各樣的 LED 彩燈控制器大多數(shù)用全硬件電路實(shí)現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能單一。這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往有芯片過多、電路復(fù)雜、功率損耗大等缺點(diǎn)。從功能效果上看， 亮燈模式少而且

4、樣式單調(diào)， 缺乏用戶可操作性，影響亮燈效果。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對大型演出活動(dòng)現(xiàn)場的彩燈進(jìn)行控制。當(dāng)前，大型文藝演出燈光控制系統(tǒng)的性能是否良好，直接關(guān)系列晚會(huì)各節(jié)目的燈光效果，也將直接關(guān)乎電視播出的質(zhì)量。大型演出活動(dòng)現(xiàn)場的彩燈有長通類、變換類、流水類和一個(gè) LED 點(diǎn)陣顯示器。根據(jù)以上所述，就需要有特殊的工具對彩燈進(jìn)行控制，長通類直接由開關(guān)控制，而變換類和流水類可通過 PLC 進(jìn)行控制。目前，PLC 已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制中，但是在彩燈控制方面應(yīng)用方面還不是很廣泛。PLC 應(yīng)用于交通控制還有很大的潛能，PLC 以其可方便操作、可方便編程調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)，使得其有逐步取代以往的單片機(jī)在彩燈控制中的地位的趨勢。1.

5、21.2 控制系統(tǒng)的選擇控制系統(tǒng)的選擇1.單片機(jī)實(shí)現(xiàn)彩燈控制器系統(tǒng)所需要的外圍電路多，工作量相當(dāng)于 PLC 較大；雖單片機(jī)體積小、能耗低，但它的可靠性以與抗干擾性明顯沒有 PLC 好；單片機(jī)它的配套設(shè)施和功能沒有 PLC 的完善，使用起來比較復(fù)雜。2. PLC 是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，半導(dǎo)體技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它具有以下特點(diǎn)：（1）高可靠性，抗干擾能力強(qiáng)（2）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)2 / 26（3）程序編制簡單，方便易學(xué)（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便（5）體積小、質(zhì)量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化（6)功能強(qiáng)，擴(kuò)展

6、能力強(qiáng)通過以上可以了解彩燈控制器的控制系統(tǒng)有許多種，但綜合所述，基于 PLC 的眾多優(yōu)勢結(jié)合彩燈控制器的控制系統(tǒng)的選擇，西門子 S7-200 系列的可編程控制器是此次設(shè)計(jì)的最佳選擇。1.31.3 PLCPLC 發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)展現(xiàn)狀可編程序控制器(programmable controller)是計(jì)算機(jī)家族的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。20 世紀(jì)末期，PLC 已經(jīng)廣泛應(yīng)用在復(fù)雜的自動(dòng)化生產(chǎn)和控制行業(yè)中，但從目前的實(shí)際應(yīng)用來看，PLC 大都只承擔(dān)最基本的控制功能，如邏輯控制，順序控制，PID 反饋控制等。在 PLC 組態(tài)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制算法，形成具有人工智能的控制模塊與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能大大提高系

7、統(tǒng)的控制水平，改善控制質(zhì)量。從經(jīng)濟(jì)角度來看，目前 PLC 生產(chǎn)商的一些產(chǎn)品具備某些先進(jìn)控制模塊，如模糊模塊。但它們的價(jià)格十分昂貴，且封閉性較強(qiáng)，不適合我國中小型企業(yè)的工業(yè)改造。因此開發(fā)較為通用的先進(jìn)算法實(shí)現(xiàn)技術(shù)，對于我國中小型企業(yè)的工業(yè)改造具有很大的意義，既可降低生產(chǎn)成本，又可提高經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)測控制是智能控制術(shù)較為成熟的分支，同時(shí)預(yù)測控制對于大滯后系統(tǒng)有良好的控制效果，實(shí)現(xiàn)預(yù)測控制嵌入 PLC，與常規(guī)控制集成運(yùn)行，讓先進(jìn)控制從教授、專家手中走出來，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制的工程化、實(shí)用化，轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)力，對縮短控制系統(tǒng)開發(fā)周期，加快先進(jìn)控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提高我國的工業(yè)自動(dòng)化水平有著重大的意義。目前，P

8、LC 在國外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保與文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。(1)開關(guān)量的邏輯控制這是 PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏3 / 26輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控與自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。(2)模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的 A/D 轉(zhuǎn)換與

9、D/A 轉(zhuǎn)換。PLC 廠家都生產(chǎn)配套的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。(3)運(yùn)動(dòng)控制PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量 1/0 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要 PLC 廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。(4)過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方

10、法。大中型 PLC 都有 PID 模塊，目前許多小型 PLC 也具有此功能模塊。PID 處理一般是運(yùn)行專用的 PID 子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。(5)數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析與處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng);也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。(6)通信與聯(lián)網(wǎng)P

11、LC 通信含 PLC 間的通信與 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控4 / 26制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各 PLC 廠商都十分重視 PLC 的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。1.41.4 PLCPLC 簡介與工作原理簡介與工作原理1.PLC 簡介 現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對市場需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量,多品種，多規(guī)格，低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一需求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，可編程序控制器（PLC，Programmable Logic Controller） 也正是順應(yīng)這一要求

12、出現(xiàn)的，他是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。西門子（SIEMENS）公司的 PLC 產(chǎn)品包括 LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI 人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。西門子 S7 系列 PLC 體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。S7 系列 PLC 產(chǎn)品可分為微型 PLC（如 S7-200），小規(guī)模性能要求的 PLC（如 S7-300）和中、高性能要求的 PLC（如 S7-400）等。本次設(shè)計(jì)采用 S7-200。S7-200 PLC 是超小型化的 PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動(dòng)檢測、監(jiān)測與控制等。S7-200 PLC 的強(qiáng)大功能使

13、其無論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。S7-200 系列的出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：極高的可靠性、極豐富的指令集、易于掌握、便捷的操作、豐富的置集成功能、實(shí)時(shí)特性、強(qiáng)勁的通訊能力、豐富的擴(kuò)展模塊。2. PLC 的工作原理PLC 是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在 PLC 運(yùn)行時(shí)，CPU 根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶5 / 26程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。P

14、LC 的一個(gè)掃描周期包括輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出三個(gè)階段。PLC 在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。PLC 在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的容隨著程序的執(zhí)行而改變。輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。2 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬

15、件設(shè)計(jì)2.12.1 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)是運(yùn)用 PLC 來實(shí)現(xiàn)對彩燈系統(tǒng)的控制，設(shè)計(jì)的彩燈系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，變換多樣，價(jià)格低等點(diǎn)。西門子公司的 PLC 是現(xiàn)在在市面上利用率較高的 PLC。它的指令豐富，功能強(qiáng)大，可靠性高，適應(yīng)性好，便于擴(kuò)展，性價(jià)比高，符合要求。因此，本設(shè)計(jì)中選用西門子公司的 SIMATIC S7-200 小型 PLC 來進(jìn)行控制。 1.我們將該整體設(shè)計(jì)分為兩個(gè)部分：首先設(shè)計(jì)部的八只彩燈管；如圖 2.1 所示，最后綜合起來實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)。2.在該設(shè)計(jì)中我們主要控制的對象是彩燈。6 / 263.PLC 控制系統(tǒng)要求 廣告屏中間部分有 8 根彩燈管.從左到右排列,編號 1 到

16、8 號 系統(tǒng)啟動(dòng)后,燈管點(diǎn)亮的順序依次為;1 號到 2 號到 3 號.8 號時(shí)間隔為 1S,8根彩燈全亮后,持續(xù) 10S,然后按照 8 號到 7 號到 6 號.1 號開始順序依次熄滅時(shí)間為 1S,燈管全部熄滅后等待 2S,再從 8 號燈管開始按照 8 號到號.1 號順序依次點(diǎn)亮?xí)r間隔為 1S,全部點(diǎn)亮后持續(xù) 20S,再按照 1 號到 2 號到.8 號順序熄滅,時(shí)間為1S,燈管全部熄滅后,等待 2S 再重新開始上述過程的循環(huán)； 4.系統(tǒng)用啟動(dòng)按鈕和停止按鈕操作。 圖 2.1 燈管布局示意圖2.22.2 S7-200PLCS7-200PLC 工作原理與工作原理與 PLCPLC 模塊的選擇模塊的選擇

17、S7-200 PLC 具有兩種工作模式，分別是：運(yùn)行（RUN）模式和停止（STOP）模式。在運(yùn)行模式下，通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能；在停止模式情況下下，S7-200 CPU 不執(zhí)行用戶程序，此時(shí)可設(shè)置 CPU 系統(tǒng)的硬件功能，可以將程序、數(shù)據(jù)以與硬件信息下載到 S7-200 CPU。其中用戶程序用編程軟件創(chuàng)建和編輯。CPU 模塊上的模式開關(guān)可以用于改變和轉(zhuǎn)換 S7-200 PLC 的工作方式。開關(guān)撥到RUN 時(shí)，CPU 運(yùn)行，啟動(dòng)用戶程序的運(yùn)行；當(dāng)開關(guān)撥到 STOP 時(shí)，CPU 停止，用戶程序運(yùn)行也一起停止；開關(guān)撥到 TERM 時(shí)，不改變當(dāng)前操作模式。此外還可以通過 Step

18、7-Micro/MIN32 編程軟件控制 S7-200 CPU 的運(yùn)行和停止。S7-200 CPU 前面板上的 LED 指示燈顯示著當(dāng)前的工作模式。S7-200 PLC 通電后，需要對硬件和軟件做一些初始化的工作。為了使 PLC 的輸出7 / 26與時(shí)地響應(yīng)各種輸入信號。初始化后，S7-200 CPU 按照循環(huán)掃描方式，完成包括執(zhí)行用戶程序在的個(gè)個(gè)不同任務(wù)。S7-200 CPU 循環(huán)分階段執(zhí)行一系列任務(wù)。任務(wù)執(zhí)行一次稱為一個(gè)掃描周期。在一個(gè)掃描的周期，CPU 執(zhí)行如圖 2.2 所示。 RUN 狀態(tài) STOP 狀態(tài)圖 2.2 S7-200 CPU 的工作掃描過程示意圖(1)讀輸入在 PLC 的存

19、儲器中，設(shè)置了一片區(qū)域來存放輸入和輸出信號的狀態(tài)，它們分別稱為輸入寄存器和輸出寄存器。CPU 以字節(jié)為單位來讀寫輸入/輸出映像寄存器。在讀輸入階段，S7-200 CPU 讀取物理輸入點(diǎn)上的 ON/OFF1/0）狀態(tài)并復(fù)制到輸入映像寄存器。(2)執(zhí)行用戶程序用戶程序是由若干個(gè)指令組成，指令在存儲器中按順序排列，來實(shí)現(xiàn)控制邏輯。一般情況下，用戶程序從輸入映像寄存器獲得外部控制和狀態(tài)信號，把運(yùn)算結(jié)果寫入輸出映像寄存器，或者存入到不同的數(shù)據(jù)保存區(qū)。在執(zhí)行指令時(shí)，從 I/O 映像寄存器或別的位元件的映像寄存器讀出其 0 或 1 狀態(tài)，并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果寫入到相應(yīng)的映像寄存器中

20、。因此，除只讀的輸入映像寄存器外，各映像寄存器的容隨著程序的執(zhí)行而變化。讀輸入執(zhí)行用戶程序處理通訊任務(wù)執(zhí)行自診斷寫輸出讀輸入處理通訊任務(wù)執(zhí)行自診斷寫輸出8 / 26S7-200 CPU 執(zhí)行完用戶程序后，將輸出映像寄存器的 0 或 1 狀態(tài)傳送到輸出模塊并鎖存起來。(3)處理通訊任務(wù)在處理通訊任務(wù)階段，S7-200 CPU 處理通信口接收到的信息，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑿畔鬟f給通信請求方。(4)執(zhí)行自診斷S7-200 CPU 檢查整個(gè)系統(tǒng)是否工作正常。自診斷測試包括定期檢查 EEPROM、用戶程序存儲器、I/O 模塊狀態(tài)以與 I/O 擴(kuò)展總線的一致性，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以與完成一些別的部工作。(5)寫

21、輸出復(fù)制輸出過程映像寄存器中的數(shù)據(jù)狀態(tài)到物理輸出點(diǎn)。過程映像寄存器是 S7-200 CPU 中的特殊存儲區(qū)，專門用于存放從物理輸入/輸出點(diǎn)讀取或?qū)懙轿锢磔斎?輸出點(diǎn)的狀態(tài)。(6)中斷程序的處理如果在程序中使用了中斷，中斷事件發(fā)生時(shí)立即執(zhí)行中斷，中斷程序可能在掃描周期在任意點(diǎn)上被執(zhí)行。PLC 模塊的選擇：采用 CPU224 模塊由于實(shí)際控制中，總共有 1 個(gè)輸入點(diǎn)和 8 個(gè)輸出點(diǎn)，而 CPU224 有 14 個(gè)輸入點(diǎn)和10 個(gè)輸出點(diǎn)，所以它完全可以滿足條件。 CPU224:本機(jī)集成 14 輸入/10 輸出，I/O 共計(jì) 24 點(diǎn)。2.32.3 I/OI/O 地址分配表地址分配表根據(jù)控制要求,PL

22、C 控制霓虹燈廣告顯示屏的輸入輸出(I0)地址編排如下表所示,其中 SB1 為啟動(dòng)停止開關(guān)。HL1HL8 為 8 根霓虹管,如表 2.1。編程元件I/O 端子電路器件作用輸入繼電器I0.0SB1啟動(dòng)/停止轉(zhuǎn)換按鈕Q0.0HL1霓虹燈 1Q0.1HL2霓虹燈 2Q0.2HL3霓虹燈 39 / 26Q0.3HL4霓虹燈 4Q0.4HL5霓虹燈 5Q0.5HL6霓虹燈 6Q0.6HL7霓虹燈 7輸出繼電器Q0.7HL8霓虹燈 8 表 2.1 I/O 地址分配表軟元件地址分配表本次霓虹燈 PLC 控制系統(tǒng)一共需要通電延時(shí)計(jì)時(shí)器 32 個(gè)，具體分配表如表 3-2 所示。編程元件T1(1s)T11(13s

23、)T21(7s)T31(27s)T2(2s)T12(14s)T22(8s)T32(2s)T3(3s)T13(15s)T23(9s)T4(4s)T14(16s)T24(20s)T5(5s)T15(17s)T25(21s)T6(6s)T16(2s)T26(22s)T7(7s)T17(3s)T27(23s)T8(10s)T18(4s)T28(24s)T9(11s)T19(5s)T29(25s)通電延時(shí)器T10(12s)T20(6s)T30(26s)表 2.2 軟元件的地址分配表2.42.4PLCPLC 外圍接線圖外圍接線圖本次霓虹燈 PLC 控制系統(tǒng)采用西門子 CPU224 模塊，具體 PLC 外圍

24、接線圖如圖 3-2所示。1.輸入口 （1）啟動(dòng)/停止按鈕連 I0.0。2.輸出口（1）Q0.0 霓虹燈 1。10 / 26（2）Q0.1 霓虹燈 2。（3) Q0.2 霓虹燈 3。（4）Q0.3 霓虹燈 4。（5）Q0.4 霓虹燈 5。（6）Q0.5 霓虹燈 6。（7）Q0.6 霓虹燈 7。（8）Q0.7 霓虹燈 8。PLC 的外部接線圖如圖 2.3 所示 圖 2.3 PLC 外部接線圖2.52.5 控制系統(tǒng)流程圖控制系統(tǒng)流程圖根據(jù)對彩燈工作要求，可以設(shè)計(jì)彩燈控制系統(tǒng) PLC 的流程圖，如圖 2.4 所示。11 / 26 圖 2.4 控制系統(tǒng)流程圖3 3 程序的編寫與調(diào)試程序的編寫與調(diào)試3.1

25、3.1 程序的編寫程序的編寫 廣告屏中間 8 個(gè)燈管亮滅的時(shí)序?yàn)榈?1 根亮第 2 根亮第 8 根亮，時(shí)間間隔為 1s，全亮后，顯示 10s，再反過來從 871 順序熄滅，全滅后，停亮 2s，再從第 8 根燈管開始亮起，順序點(diǎn)亮 8761，時(shí)間間隔為 1s，顯示 20s，再從 128 順序間隔 1s 熄滅。全熄滅后，停亮 2s,再從頭開始運(yùn)行，周而復(fù)始。具體設(shè)計(jì)的梯形圖見附錄。3.23.2 程序的調(diào)試程序的調(diào)試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)行語法

26、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 S7-200 PLC 可編程控制12 / 26器的“RUN”開關(guān)進(jìn)行調(diào)試；觀察運(yùn)行的情況。 由于本燈是借用天塔之光的燈運(yùn)行具體燈的表示如圖 3.1 所示； 圖 3.1 彩燈圖13 / 26a.按下啟動(dòng)按鈕等開始按燈 1，燈 2.燈 8 順序間隔 1s 點(diǎn)亮，如圖 3.2 所示；圖 3.2 燈 1-燈 8 點(diǎn)亮圖14 / 26b.全亮 10s 在按照燈 8，燈 7.燈 1 順序間隔 1s 熄滅，如圖 3.3 所示； 圖 3.3 燈 8-燈 1 熄滅

27、圖 15 / 26c.全滅 2s 后，再按照燈 8，燈 7.燈 1 的順序點(diǎn)亮，時(shí)間間隔為 1s，如圖 3.4 所示；16 / 26 圖 3.4 燈 8-燈 1 點(diǎn)亮圖d.全亮 20s 后，在按照燈 1，燈 2.燈 8 順序間隔 1s 熄滅，如圖 3.5 所示；17 / 26圖 3.5 燈 1-燈 8 熄滅圖 若不想循環(huán)運(yùn)行則按停止按鈕，停止運(yùn)行。根據(jù)以上的調(diào)試情況，本次霓虹燈廣告屏的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合要求。結(jié)論結(jié)論本次設(shè)計(jì)在老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格的要求下完成了設(shè)計(jì)。從題目的選定到初步的構(gòu)思和大體容，無不凝聚著老師的心血，在這次的設(shè)計(jì)中錢老師始終對我耐心的指導(dǎo)關(guān)懷和鼓勵(lì)，使我受益匪淺。通

28、過這次對彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的 PLC 控制，讓我了解了 PLC 梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于 PLC 設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。 雖然本次課程設(shè)計(jì)是要求自己獨(dú)立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們在做課程設(shè)計(jì)的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會(huì)使自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)和在一起。討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問題，這樣可以使自己的處理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計(jì)的方法，在設(shè)計(jì)的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后的工作學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。本次設(shè)計(jì)順利的完成，也歸功于個(gè)個(gè)任課老師平時(shí)上課的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好地掌握和運(yùn)用所學(xué)的知識來解決設(shè)計(jì)中所遇到的問題，正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。致致 感我的老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、