plc課程設(shè)計(jì)方案報(bào)告說明書搶答器+交通燈

18-PＬC課程設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí):電氣自動(dòng)化英文班學(xué)號(hào):200９３1３2010８同學(xué)姓名：向偉指導(dǎo)老師：湯老師20１１年12月日目錄1.智能競賽搶答器..．.。．.．。.。.。。。.。。.。..．．.．．。..．。．．．．.．．。。.．.．。．.。...．２１.1學(xué)習(xí)目標(biāo)．．。。..．。。。．.。。.．。.．。.．．．。.。．。。。．．。。。．.。。．.。。.．。．．．2１。２課設(shè)內(nèi)容.。。。．．。．．.．...。．.。...．。．．.。.。。...。．。．．。..。。．．。..。．．。．．21．２。1內(nèi)容概述。.．。.。．.。．。．.．.．．．。．..．..。..。．。.．．。.。。.．.。．。。。。。。。．。２1。２．2系統(tǒng)調(diào)試..。。。。.．。。。．.。..。．.。．．。..．．。。．.．．.。。.．．．.。。。．．。31。２.3所需的設(shè)備．．．。。。.．.．．．．．。。.。.。．.。.．。。。。.。..。.。．.。。。.．。．.。。。.3１.２．4搶答系統(tǒng)Ｉ/Ｏ安排表及I／O接線.。．．.．．。..。.．．。.。。.。。。．．．。。.．．。。31．３心得體會(huì)．。．．。。．。.．．．。.。。。。。。。...。.．。..。．。.。。。．．．．．4２.交通燈。。。..。.．。.。。．.．．。．..．。。.．.。．.．．...。.．．.。．.．.。。。．..．。..．。。5２.1課設(shè)目的．。．．。。。．．.。.。．.．．.。。．.．．。。．。。.．。.．。。.．.．。。.52。２課設(shè)設(shè)備...．。..。．。...．...．。..。。。..。．．．..．..．.．．.．.．．．.。．.。．.．.５2．３掌握要求及參考.．。。．．.。。．.．.。．。..。。。。．..。。。．。.．．.．。。。．．。．．.．。．。５２．３.1掌握要求.．...．。。。。。．．...。...．.．.．．。。。...．.．．。。。．．.．．。．.52．3．2ＰＬC參考圖。..．。．．。．。．。．.．.。.．.。。.．。．..。.．．。。..．。。．。。.．．。。．.。．6２．４組態(tài)王簡介．。。．．。.．。。.。。．.。．．..。.。。。。．.．..．．.．．。.．.．.．.。。．。.．．．72．4．１組態(tài)王基本特性．．.。.。.。．.。.．．．.。.。．。。。．．。.．。.。。...。．。.．。。．．..7２。４．2組態(tài)王與西門子S7-２00的幾種通信方式.。..。.．.．。。。..。。。．。。。．。。。８2.5交通燈系統(tǒng)組態(tài)圖。。。．。．.。．.．．．．。．．．。．.。.。...．。。．．.。。。．...9２．6交通燈掌握時(shí)序圖．。。。..．。．．．。。.。。...．...．。.．..．。．..。..。.．.．。．．１3２.7心得體會(huì)．．。。。。.．.．．．。．．．。．．．...。．。.。。...．.．．.。．.。。。．。．．．..。.。13總結(jié)。。。.．．.。..．.。.．。.。。..。．。。。...．。..。。．。...。.。.．.。。.。．。．．．。。１4參考文獻(xiàn)。..。。。。。．。。。．.．.．。.。.。。．.。。.．。。．..。。。...．．。．.．..。..．.．．。．。。。1５附錄一：ＰＬC繼電器型，晶體管型,晶閘管型的區(qū)分.．..。．..。．.。。...。..．。..1６附錄二:搶答器程序...．..。...．。..．。．。。.．.．.．。．.。.．.。...。．．..。.。。.。..。.１7附錄三:交通燈程序．。．．．．.。。。.．.。..．．。。．.．。...。．.。.。．．．。..．．.。．。．．。。。。１８附錄五:搶答器時(shí)序圖。．．.。．．.。.．。。．..．。.。．．..。。．．．．．．。．．。。.．。．..．。。.。。211。搶答器１.１學(xué)習(xí)目標(biāo)1．學(xué)會(huì)用PLC來解決實(shí)際問題的思路。2.掌握定時(shí)器的格式及編程方法。３．學(xué)會(huì)用互鎖和自鎖電路為基礎(chǔ)構(gòu)成各輸出電路。?1。2課設(shè)內(nèi)容1．2．1內(nèi)容概述設(shè)計(jì)一個(gè)智能競賽搶答顯示系統(tǒng)，使用參加競賽人分為兒童組、同學(xué)組、成人組，其中兒童兩人，同學(xué)為一人,成人二人,主持人一人。掌握要求:當(dāng)主持人按下SBO后,指示燈ＬO亮,表示搶答開頭，參賽者方可開頭按下按鈕搶答；為了公正,要求兒童組只需一人按下按鈕,其對(duì)應(yīng)的指示燈亮，而成人組需要二人同時(shí)按下二個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)的指示燈才亮;當(dāng)一個(gè)問題回答完畢,主持人按下SB1，一切狀態(tài)復(fù)位；成年人一人違例搶答燈L３閃爍;當(dāng)搶答開頭后時(shí)間超過30秒，無人搶答，此時(shí)鈴響,提示搶答時(shí)間已過，此題作廢.圖1—1搶答示意圖１.２．2系統(tǒng)調(diào)試1。輸入程序。按前面介紹的程序輸入方法,用手持式編程器（或計(jì)算機(jī)）正確輸入程序。2．系統(tǒng)調(diào)試。按設(shè)計(jì)的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸出設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試，觀察是否能依據(jù)掌握要求搶答，否則，檢查電路并修改、調(diào)試程序，直至能按掌握要求顯示.１.2．3所需的設(shè)備１．CＴＳC-200PLC１臺(tái)2。編程電纜???1根3.連接導(dǎo)線? 若干１．2.４搶答系統(tǒng)Ｉ/O安排表及I／Ｏ接線１。I/O安排表表1-1I/O安排表類別元件元件號(hào)備注輸入SB0Ｉ0．0搶答開頭SＢ1I0．１返回原狀ＳＢ1１I0．２兒童搶答SB12I0。3兒童搶答SB２1Ｉ0。４同學(xué)搶答ＳB31I０．５成人搶答SB３2I0.6成人搶答輸出L0Q0．0表示搶答已經(jīng)開頭燈Ｌ1Ｑ0.1兒童搶答成功燈L2Q0．2同學(xué)搶答成功燈Ｌ3Q０．3成人搶答成功燈鈴Q0.４搶答時(shí)間已過鈴2。I/O接線圖1-２智力競賽搶答器接線圖?1．3心得體會(huì)通過這次課設(shè)我對(duì)ｐlc有了進(jìn)一步的了解，而且對(duì)Ｖ４.０SＴEP7Miｃro/WINＳP6編程軟件的有了肯定了解。這次課設(shè)使我們對(duì)課本上的知識(shí)有了更深的理解。我們自己獨(dú)立編程使我們知道自鎖的重要和在什麼情況下用自鎖及自鎖的作用.這次課設(shè)我學(xué)到了V4．0SＴEＰ7Mｉｃｒo／WIＮSP6編程軟件的應(yīng)用。2。交通燈2.１課設(shè)目的1．練習(xí)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的基本使用方法。２。掌握PＬＣ的編程和調(diào)試方法.3．對(duì)應(yīng)用PLC解決實(shí)際問題的全過程有個(gè)初步了解。2.2課設(shè)設(shè)備1．編程器１臺(tái)（PC機(jī))。2。實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái)(含S7-200２4點(diǎn)CPU）。3．導(dǎo)線若干。圖2－1交通燈模擬掌握板2.3掌握要求及參考2．３。1掌握要求交通路口紅、黃、綠燈的基本掌握要求如下：路口某方向綠燈顯示(另一方向亮紅燈)10秒后，黃燈以占空比為50％的一秒周期(０．５秒脈沖寬度)閃爍３次（另一方向亮紅燈）,然后變?yōu)榧t燈（另一方向綠燈亮、黃燈閃爍)，如此循環(huán)工作。表２-１Ｉ/Ｏ端口安排PLCＩ／O端口安排：SB１I0。0起動(dòng)按鈕SB2I0．1停止按鈕HＬ1（ＨL７）Q0．0東西紅燈HＬ2（ＨL8）Q０．1東西黃燈HL３(HL9）Q０.2東西綠燈HL4（ＨＬ10)Q0．4南北紅燈ＨＬ５（ＨL11)Q０。5南北黃燈HＬ6（HＬ1２）Ｑ0。6南北綠燈2.3.2ＰLC參考電路圖2-２紅綠燈掌握PLC電氣原理圖２．4組態(tài)王簡介２。４。1組態(tài)王基本特性１.定義組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)HYPERＬＩNK＂httｐ：／/bａｉｋｅ.baidｕ.cｏm／vｉew／３７。htm"軟件,是新型的工業(yè)HYPEＲLINＫ”htｔp：／/baｉke.ｂaidｕ．coｍ/viｅｗ/９９8８1。htm”自動(dòng)掌握系統(tǒng)，它以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng).2.特點(diǎn)它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為掌握層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接掌握層,對(duì)上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)測與掌握，且在自動(dòng)掌握系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題:畫面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫。通過對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采納組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。HＹＰERLINK"ｈttp://ｂaｉkｅ．/ｖiew／38００99.htm”組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者供應(yīng)了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用Windoｗs的圖形編輯功能,便利地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動(dòng)畫方式顯示掌握設(shè)備的狀態(tài),具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢HYPEＲＬＩNＫ＂httｐ：//bａｉke。baｉdu。coｍ／vｉew/4０0．htm＂曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富的HYPERLINK＂http:/／baｉke。baidｕ。cｏm/ｖiew/１5565。htm"設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈敏的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。3．實(shí)踐使用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)掌握系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真的基本方法:(1）圖形界面的設(shè)計(jì)(2）構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(３)建立動(dòng)畫連接(4）運(yùn)行和調(diào)試使用組態(tài)王軟件開發(fā)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):（1）實(shí)驗(yàn)全部用軟件來實(shí)現(xiàn),只需利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)就可完成自動(dòng)掌握系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)，從而大大削減購置儀器的經(jīng)費(fèi)。(2)該系統(tǒng)是中文界面，具有HYＰERLＩＮK＂http://baikｅ.ｂａｉｄｕ．cｏm/ｖiｅw／１921０７。ｈｔm”人機(jī)界面友好、結(jié)果可視化的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)用戶而言,操作簡潔易學(xué)且編程簡潔,參數(shù)輸入與修改靈敏,具有多次或重復(fù)仿真運(yùn)行的掌握能力，可以實(shí)時(shí)地顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線，能很直觀地顯示掌握系統(tǒng)的實(shí)時(shí)趨勢曲線，這些很強(qiáng)的交互能力使其在自動(dòng)掌握系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)揮抱負(fù)的效果。3．在采納組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)編制ＨYPERLINK＂http：／/bａike.baｉdu。ｃoｍ/vｉew/330１２0.ｈtｍ"應(yīng)用程序過程中要考慮以下三個(gè)方面：（1）圖形，是用抽象的圖形畫面來模擬實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場和相應(yīng)的HＹPERLINK＂hｔｔp:／／bａikｅ.ｂaｉ/vｉｅw/113８93。ｈｔm”工控設(shè)備.(２）數(shù)據(jù),就是創(chuàng)建一個(gè)簡略的數(shù)據(jù)庫,并用此數(shù)據(jù)庫中的變量描述工控對(duì)象的各種屬性，比如水位、流量等。(3)連接,就是畫面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫來模擬現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行，以及怎樣讓操作者輸入掌握設(shè)備的指令。２.４．２組態(tài)王與西門子S7-200的幾種通信方式?１.組態(tài)王的通訊機(jī)制?組態(tài)王把每一臺(tái)與之通訊的設(shè)備看作是外部設(shè)備，為實(shí)現(xiàn)和外部設(shè)備的通訊，組態(tài)王內(nèi)置有大量的設(shè)備驅(qū)動(dòng)作為外部設(shè)備的通訊接口。在開發(fā)過程中,只需依據(jù)工程掃瞄器供應(yīng)的“設(shè)備配置向?qū)?，一步步完成連接過程,即可實(shí)現(xiàn)組態(tài)王和相應(yīng)外部設(shè)備驅(qū)動(dòng)的連接。在運(yùn)行期間，組態(tài)王可以通過驅(qū)動(dòng)接口和外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)，包括采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)或指令.組態(tài)王的驅(qū)動(dòng)程序采納ＡctiveＸ技術(shù)，每一驅(qū)動(dòng)都是一個(gè)COM對(duì)象,這種方式使驅(qū)動(dòng)和組態(tài)王構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，從而保證運(yùn)行系統(tǒng)的高效率，如圖1所示.因此，組態(tài)王可以與一些常用I／O設(shè)備直接進(jìn)行通訊,如可編程掌握器（PＬC）、智能模塊、板卡、智能儀表等。組態(tài)王與I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換采納五種方式：串行通訊方式、DＤE方式、板卡方式、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方式、人機(jī)接口卡方式。２組態(tài)王與S7—2０0的ＰＰI通信方式?ＰPI(Pｏｉｎt-tｏ—Poiｎt)是西門子專為Ｓ7—２00系列開發(fā)的一個(gè)通訊協(xié)議，為主/從協(xié)議，PC機(jī)為主站,S７-2０0為從站。該方式下有兩種硬件連接方法，一種是使用PPＩ電纜將PC機(jī)串口和S7-2００的通訊口相連，采納串行通訊方式。另一種是ＰC機(jī)通過CＰ561１通訊卡與S7—２00相連.在第一種方式下，使用PLC編程軟件ＳTEP７－Micｒｏ/WＩN３2安裝通訊硬件，在“ＳETＰG／ＰＣIｎｔeｒｆａcｅ”對(duì)話框中配置ＰC/ＰPＩｃaｂlｅ,選擇InterｆａｃｅParameｔerAｓsignmｅｎｔ為PＰＩ，并設(shè)置PＰI參數(shù)默認(rèn)值,雙擊通訊框中得刷新圖標(biāo)后建立與S7－２0０的通信連接。在其次種方式下,將CP５6１1卡安裝在PC機(jī)的插槽中，用連接帶纜將ＣＰ5611卡與S7—２０0的ＰOＲT口相連,安裝STＥP7-Mｉcｒo／WIＮ32和STＥＰ７V５。0+SｅｒvｉcｅPack5(或STEP7V5.1+ＳervicePaｃk2）,運(yùn)行PG／PC－ｉｎｔeｒｆacｅ,將用戶界面配置為ＣP561１(PＰＩ）方式.這兩種方式的上位機(jī)組態(tài)王的設(shè)置基本相同,首先使用“設(shè)備配置向?qū)?定義外部設(shè)備,分別選擇西門子S7－2０0系列PＰＩ通信和西門子Ｓ7—20０系列通訊卡通信，并設(shè)定如下通信參數(shù)：波特率9６００bps,數(shù)據(jù)位８位,停止位1位,偶校驗(yàn)。在設(shè)定ＰLC地址時(shí)，兩種方式有所不同，前者將ＰＬC地址設(shè)為默認(rèn)地址２。后者采納“PＬC地址。２"地址格式,小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字為有效地址ＰLC的地址（即站號(hào)）,小數(shù)點(diǎn)后為數(shù)字2,所設(shè)定的地址范圍為2．２~１26．2，其中ＰLC的地址可通過編程軟件SＴＥP7-Ｍｉｃｒo/WIN設(shè)置來實(shí)現(xiàn).

在組態(tài)王的“數(shù)據(jù)字典”中定義相關(guān)變量，選擇變量類型為I/O型，并選擇連接設(shè)備,指定所訪問的寄存器名及寄存器類型。注意，組態(tài)王只支持V寄存器,如果要監(jiān)控Q、Ｉ、Ｍ寄存器,可以先在PLC程序中將Q、Ｉ、Ｍ寄存器傳至V寄存器,組態(tài)王通過對(duì)V寄存器的操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)Q、Ｉ、M寄存器的監(jiān)控.另外，組態(tài)王不支持直接以I/O離散變量的定義,需以字節(jié)（BＹＴＥ)形式存取，每一BYＴE類型（8個(gè)BIＴ位）對(duì)應(yīng)8個(gè)開關(guān)量的輸入或輸出狀態(tài)，即BYTE的0~７位分別對(duì)應(yīng)輸入或輸出的0～7開關(guān)量通道,如果要顯示或掌握某一開關(guān)量通道的狀態(tài),可以使用組態(tài)王供應(yīng)的ＢIT（)或BＩＴＳET()函數(shù)進(jìn)行取位或置位.在制作好的監(jiān)控畫面中,將畫面的圖素與定義的變量建立“動(dòng)畫連接",在TｏｕchVew中運(yùn)行，即可建立實(shí)時(shí)通信，得到一個(gè)反映工業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)控畫面。2。5交通燈系統(tǒng)組態(tài)圖１．一般界面圖2-3交通燈系統(tǒng)組態(tài)王一般界面２．演示畫面圖２－4交通燈系統(tǒng)組態(tài)王演示畫面3。東西綠圖2—５東西綠4.東西黃閃爍圖2-6東西黃閃爍5．南北綠圖2—7南北綠6。南北黃閃爍圖2－8南北黃閃爍2．6交通燈掌握時(shí)序圖圖２-９交通燈掌握時(shí)序圖2.7心得體會(huì)通過交通燈課設(shè)我們有對(duì)定時(shí)器，計(jì)數(shù)器從新的學(xué)習(xí)了一遍.這次課設(shè)加強(qiáng)了我們對(duì)定時(shí)器,計(jì)數(shù)器的記憶和應(yīng)用的嫻熟程度.同時(shí)這次課設(shè)也讓我們對(duì)組態(tài)王有了肯定的了解，通過自己的自學(xué)我們能夠用組態(tài)王做出簡潔的畫面連接?？偨Y(jié)通過兩周的課程設(shè)計(jì)，我們不僅加深了對(duì)監(jiān)控組態(tài)軟件的應(yīng)用和PＬＣ的編程設(shè)計(jì)的了解和使用,還學(xué)到了很多課本上沒有涉及知識(shí)，練習(xí)了ＳＱL連接的方法和原理。經(jīng)過一段時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，在湯老師的帶領(lǐng)下，我們學(xué)到了很多知識(shí)。讓我對(duì)之前在課本上很多不明的知識(shí)在實(shí)踐設(shè)計(jì)中有了新的領(lǐng)悟和熟識(shí)，才體會(huì)到“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的真正含義。我們原來認(rèn)為自己已基本掌握的東西可能僅僅是一些膚淺的表面或是總體的一個(gè)方面,如果沒有實(shí)踐體驗(yàn),是發(fā)現(xiàn)不了這些問題的。這次課程設(shè)計(jì)給了我們一個(gè)很好的機(jī)會(huì)去學(xué)習(xí)那些書本上不能學(xué)到的知識(shí)，增長了我們的見識(shí)，使我們對(duì)設(shè)計(jì)操作有了肯定的直觀熟識(shí)。在做課程設(shè)計(jì)的組態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，由于交通燈系統(tǒng)涉及到的掌握變量較多,需要對(duì)每個(gè)變量進(jìn)行定義和編程，要考慮函數(shù)定義的類型和它所對(duì)應(yīng)的PLＣ程序中的端口號(hào)。開頭編程的時(shí)候由于考慮不周到,總會(huì)丟掉一些變量條件,或是變量定義類型不對(duì),組態(tài)運(yùn)行屢屢失敗,經(jīng)過多次改進(jìn)和調(diào)試,程序終究運(yùn)行成功。課程設(shè)計(jì)的過程也是復(fù)習(xí)和再學(xué)習(xí)的過程，要完成設(shè)計(jì)任務(wù),就必須將書本上的知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，這使我們上課學(xué)到的知識(shí)得到系統(tǒng)的重新認(rèn)知，讓我們更加清楚的記憶了相應(yīng)的原理和操作運(yùn)行方式.兩周的設(shè)計(jì)操作中,我們參加了設(shè)計(jì)的各個(gè)方面的商量和動(dòng)手實(shí)踐，獲得了寶貴的閱歷,這是我們在將來的日子里最需要擁有的財(cái)寶，同時(shí),我們小組成員的協(xié)力合作,也使我們體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)精神的重要性。經(jīng)過這段時(shí)間的熬煉，我們熟識(shí)了一個(gè)設(shè)計(jì)的整個(gè)流程,提高了自己的動(dòng)手能力,為以后的設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ).參考文獻(xiàn)［1]殷洪義．可編程序掌握器選擇設(shè)計(jì)與維護(hù)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002［2]戴仙金。西門子S７—２00系列PLC應(yīng)用與開發(fā).北京:中國水利水電出版社,2007[3]廖常初.ＰLC基礎(chǔ)及應(yīng)用．北京：機(jī)械