天塔之光課程設計

1、工程技術學院PLC編程技術課程設計題 目：天塔之光控制系統(tǒng)的PLC設計 專業(yè)班級： 2012級機制機電 學生姓名: 左玖川 學 號： 201217102030 指導老師： 王巍 成 績： 任務下達日期2015年5月19日設計完成日期2015年5月26日 目錄概 述11.2天塔之光控制系統(tǒng)概述（2）1系統(tǒng)硬件選型及設計22.1 硬件選型22.2 外圍接線設計4系統(tǒng)程序及調試43.1硬件調試53.2聯機調試63.3程序設計T型圖6結論7參考文獻8天塔之光控制系統(tǒng)的PLC設計摘要：本設計是應用s7-200plc天塔之光設計的硬件電路，并利用T型圖控制程序設計，通過控制s7-200plc的定時繼電器的

2、功能來實現各彩燈按一定的規(guī)律點亮和熄滅。這種控制電路結構簡單、可靠性高、應用性強；軟件程序適用范圍廣、，對于各彩燈按一定時間規(guī)律點亮和熄滅，只需要控制定時繼電器的接通即可。關鍵字：plc、T型圖、彩燈概 述1.1S7-200PLC簡介適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網絡皆能實現復雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價格比。S7-200系列出色表現在以下幾個方面：極高的可靠性、極豐富的指、集易于掌、便捷的操、豐富的內置集成功、實時特、強勁的通訊能、豐富的擴展模塊等，S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮

3、其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環(huán)境保護設備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調，電梯控制，運動系統(tǒng)。1.2天塔之光控制系統(tǒng)概述（2）天塔之光的控制系統(tǒng)由s7-200系列plc控制完成，有L1-L9九盞燈，要求通過程序設計完成每個燈的依次點亮，并且點亮時間有一定要求。其具體要求如下：當按下控制開關時，L1、L2、L6立即點亮，1s后L5、L9點亮，L1燈滅;2s后，L1、L4、L8亮;3s后，L3、L7點亮，持續(xù)4s后，繼續(xù)重

4、新開始。并且，實現循環(huán)。天塔之光彩燈分布及控制要求如下圖： 圖系統(tǒng)硬件選型及設計2.1 硬件選型S7-200系列屬于整體式小型PLc，用于代替繼電器的簡單控制場合，也可以用于復雜的自動化控制系統(tǒng)。整體式PLC將CPU模塊、I/O模塊和電源裝在一個箱型機殼內S7-200系PLC提供多種具有不同I/O點數的CPU模塊和數量、模擬量I/O擴展模塊供用戶選用，CPU模塊和擴展模塊用扁平電纜連接。 S7-200系列出色表現在以下幾個方面：極高的可靠性；極豐的指令集；易于掌握；便捷的操作；豐富的內置集成功能；實時性；強勁的通訊能力；豐富的擴展模塊 我們此次設計PLC的選擇主要從I/O端口數來選擇，系統(tǒng)需要

5、2個輸入端口，10個輸出端口，所以選擇西門子S7-200系列的CPU224.其輸入端口14個，輸出端口10個，共24個，還帶有功能最大可擴展為168點數字量或者35點模擬量的輸入和輸出；存儲容量也進一步增加，有置時鐘，還增加了一些數學指令和高速計數器的數量，具有較強的控制能完全符合我們設計系統(tǒng)的需要。I/O分配如下表：序號PLC地址（PLC端子）電氣符號（面板端子）功能說明1I0.0SB1啟動2Q0.0L1指示燈L13Q0.1L2指示燈L24Q0.2L3指示燈L35Q0.3L4指示燈L46Q0.4L5指示燈L57Q0.5L6指示燈L68Q0.6L7指示燈L79Q0.7L8指示燈L810Q1.0

6、L9指示燈L911主機1L、2L、3L、面板COM 接電源GND電源地端12主機1M、面板V+接電源+24V電源正端2.2 外圍接線設計外圍接線如下圖：系統(tǒng)程序及調試本程序要通過過度繼電器對各個彩燈進行按一定的規(guī)律點亮，計時器控制過度繼電器的通斷。過度繼電器分別是M0.0、M0.1、M0.2、M0.3.其控制彩燈關系如下表： 燈過度I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0M0.0M0.1M0.2M0.33.1硬件調試硬件組裝前首先要仔細核對硬件系統(tǒng)設計原理的正確性，包括參數選用的正確性和原理的正確性，這取決于學識和經驗積累。對沒有把握的電路可以過實驗板上直接焊接

7、實際電路來進行調試和驗證。在系統(tǒng)通過理論分析后，可進行印刷電路設計和加工。第一步：斷電調試 為安全起見，首先必須進行斷電調試。斷電調試的內容至少包含短路檢測和原理的正確性確認。 短路檢測 系統(tǒng)電路焊接完成后，必須進行短路檢測。檢測的方法很簡單，選用合適的萬用表歐姆擋（例如，20K擋或200K），用紅黑表筆接電路板的+5V電源的+、-極，如果存在充放電現象（即電阻指示從大到小再到大或從小到大）。最后電阻穩(wěn)定的一個適當的位置（一般為幾千歐姆），基可排除系統(tǒng)短路現象。如果無充放電現象或電阻值穩(wěn)定在很小的位置，則說明系統(tǒng)中可能存在短路故障不能通電試驗，必須對系統(tǒng)進行徹底檢查，直至解決。原理正確性確認關

8、于這個問題，不同的電路有不同的工作原理，因此，必須針對具體電路進行具體分析。第二步：通電調試 （1）復位是否正常 （2）關鍵點電壓參數是否正常3.2聯機調試首先進入機房看所選擇的機型型號是否與自己本次畢業(yè)設計所選擇的機型匹配，待完全匹配后，檢查計算機與硬件調試系統(tǒng)的網絡電纜是否接好，待檢查完畢后，將自己所做的實物的輸入端和輸出端與硬件調試系統(tǒng)端子一一對應插好，連接好正負極接線，使實物與硬件調試系統(tǒng)串聯，然后打開計算機啟動S7-200軟件調試系統(tǒng)，點擊“瀏覽”如圖5.8所示找到自己所做的程序點擊打開，然后啟動硬件調試系統(tǒng)，緊接著點擊軟件調試系統(tǒng)的“下載”指令，待硬件調試系統(tǒng)的綠燈閃爍完畢后，閉合

9、開關(I0.0)，然后觀察實物是否按照自己設計好的規(guī)律點亮和熄滅，如果實物按照自己的設計點亮和熄滅的則本次計軟硬件系統(tǒng)均成功，如果沒有按照自己的設計點亮和熄滅的則失敗，再重新調試程序和檢查所做實物是否有焊接錯誤，直至成功。3.3程序設計T型圖 結論本次設計旨在利用S7-200控制天塔之光系統(tǒng)的設計，熟悉掌握好定時器的作用，按照選題利用定時器的特點進行編程，使各燈按一定的規(guī)律點亮和熄滅，熟悉掌握好S7-200軟件調試系統(tǒng)，當程序編好后，利用這一系統(tǒng)進行調試，如果調試沒有成功再校驗程序有沒有輸入錯誤或者檢查程序是否編輯錯誤，就這樣周而復始直至程序調試成功。制作實物時要了解發(fā)光二極管的單向導電性，區(qū)

10、分發(fā)光二極管的正負極和熟悉掌握焊接技術，不發(fā)生錯接和漏接的情況基礎知識進行實物調試，了解硬件調試系統(tǒng)那部分是輸入端子哪部分是輸出端子，按照編程將實物與硬件調試系統(tǒng)一一對應端子接好，直至實物調試成功。將PLC應用在天塔之光中，通過對硬件、軟件以及接口連接的選型、設計和制定控制系統(tǒng)程序對天塔之光進行控制，使天塔之光進行不同的變換，表現出流水型、發(fā)射型以及閃爍型的效果。完成設計要求，使PLC控制的天塔之光控制系統(tǒng)能更好的運用于燈飾的發(fā)展 最終證明將PLC應用于中、小功率設備中，具有控制簡單、穩(wěn)定、成本低等特點，是一種切實可行的控制方案。如果在系統(tǒng)中加上保護電路及防干擾措施，還可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。相信在未來的發(fā)展中通過PLC控制的燈塔之光會更廣泛的應用在燈飾行業(yè)中，使燈飾行業(yè)再飛躍一個臺階參考文獻1胡學林. 可編程控制器原