任務(wù)三 彩燈循環(huán)控制

任務(wù)三彩燈循環(huán)控制（PLC模擬控制）一任務(wù)目的掌握彩燈循環(huán)控制的PLC程序設(shè)計(jì)和模擬控制。重點(diǎn)是循環(huán)移位指令，定時(shí)器的應(yīng)用。二概述彩燈循環(huán)控制是PLC在娛樂場(chǎng)所的一種燈光控制的應(yīng)用。每一個(gè)由PLC的輸出控制一盞燈，以時(shí)間為原則順序控制各燈的亮與滅，以營(yíng)造歡樂娛快的氣氛。三任務(wù)內(nèi)容由1個(gè)按鈕控制8盞燈，按下按鈕，一盞燈亮，并每隔1S由低位向高位移動(dòng)，即低位燈滅，高位燈亮，循環(huán)。抬起按鈕，則燈反方向循環(huán)亮起，即高位燈滅，低位燈亮，循環(huán)。四任務(wù)設(shè)備1、PLC—1型教學(xué)任務(wù)系統(tǒng)1套五預(yù)習(xí)報(bào)告1、循環(huán)移位指令和定時(shí)器指令。2、編寫彩燈循環(huán)控制程序。六任務(wù)報(bào)告要求1、PLC控制硬件圖和地址分配。2、彩燈循環(huán)控制程序1.PLC課程設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的PLC外部電氣接線圖2、系統(tǒng)的操作面板3、設(shè)計(jì)好順序功能圖4、系統(tǒng)的T形圖2.1PLC的歷史和發(fā)展世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制的。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器，人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，成為真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。20世紀(jì)70年代中期，可編程控制器進(jìn)入了實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)己全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型的體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中己獲得了廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)末期，可編程控制器的特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)控制的需要。從控制規(guī)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)及超小型機(jī);從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合;從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元，通訊單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶CPU和存儲(chǔ)器的智能I/O模塊，既擴(kuò)展了PLC功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。加強(qiáng)PLC聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是PLC技術(shù)進(jìn)步的潮流。PLC的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類：一類是PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信，各PLC生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；另一類是PLC與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般PLC都有專用通信模塊與計(jì)算機(jī)通信。為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力，PLC生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，PLC已成為集散控制系統(tǒng)（DCS）不可缺少的重要組成部分。在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢(shì)。2.2PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用PLC是一種專門為了在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作裝置。它采用一可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。PLC是綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點(diǎn)及計(jì)算機(jī)靈活、方便的優(yōu)點(diǎn)而設(shè)計(jì)制造和發(fā)展的，這就使PLC具有許多其他控制器所無法相比的特點(diǎn)?？煽啃愿?，抗干擾能力強(qiáng)。通用性強(qiáng)，使用方便。采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組合靈活方便。編程語言簡(jiǎn)單、易學(xué)，便于掌握。系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短。對(duì)生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)。安裝簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、維護(hù)工作量小目前，PLC在國(guó)內(nèi)己廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通、環(huán)保及文化娛樂等各個(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)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，又可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線.2、數(shù)據(jù)處理PLC可以用于對(duì)直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的位置速度和加速度的控制。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，早期直接用開關(guān)量I/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)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。4、過程控制過程控制是指對(duì)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)方法。5、控制網(wǎng)絡(luò)（通信）隨著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展，近年來工廠自動(dòng)化通信聯(lián)網(wǎng)發(fā)展得很快，各個(gè)著名的PLC生產(chǎn)廠商推出了自己網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。2.3PLC的工作原理PLC的控制功能就是通過運(yùn)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)的。它是一種存儲(chǔ)程序的控制器，用戶根據(jù)某一對(duì)象的具體控制要求，編制好控制程序后，用編程器將程序鍵入到PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中寄存。PLC掃描工作方式主要分三個(gè)階段：輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。（1）輸入采樣PLC在開始執(zhí)行程序之前，首先掃描輸入端子，按順序?qū)⑺休斎胄盘?hào)，讀入到寄存輸入狀態(tài)的輸入映像寄存器中，這個(gè)過程稱為輸入采樣。PLC在運(yùn)行程序時(shí)，所需的輸入信號(hào)不是現(xiàn)時(shí)取輸入端子上的信息，而是取輸入映像寄存器中的信息。在本工作周期內(nèi)這個(gè)采樣結(jié)果的內(nèi)容不會(huì)改變，只有到下一個(gè)掃描周期輸入采樣階段才被刷新。（2）程序執(zhí)行PLC完成了采樣工作后，按順序從0000號(hào)地址開始的程序進(jìn)行掃描執(zhí)行，并分別從輸入映像寄存器、輸出映像寄存器以及輔助繼電器中獲得所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理。再將程序執(zhí)行的結(jié)果寫入寄存執(zhí)行結(jié)果的輸出映像寄存器中保存。但這個(gè)結(jié)果在全部程序未被執(zhí)行完畢之前不會(huì)送到輸出端子上。（3）輸出刷新在執(zhí)行到END的命令時(shí)，即執(zhí)行完用戶所有的程序后，PLC將輸出映像寄存器中的內(nèi)容送到輸出鎖存器中進(jìn)行輸出，驅(qū)動(dòng)用戶設(shè)備。2.4梯形圖程序梯形圖程序如圖4-2所示3、心得體會(huì)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC技術(shù)幾乎完全融入了我們的日常生活之中，所以學(xué)習(xí)PLC對(duì)我們今后的發(fā)展也是非常重要的。對(duì)于初學(xué)者的我們，此次課程設(shè)計(jì)無疑是一個(gè)很好的培養(yǎng)鍛煉我們的機(jī)會(huì)，運(yùn)用平時(shí)所學(xué)和圖書館以及網(wǎng)上資源來設(shè)計(jì)自己的程序，發(fā)現(xiàn)和解決問題彌補(bǔ)知識(shí)的欠缺以及鍛煉實(shí)踐的能力。在此次實(shí)訓(xùn)中，我們四人一組，大家同心協(xié)力，一同泡圖書館查資料，一起研究梯形圖，遇到問題都是自己先討論嘗試著解決，如果確實(shí)無法解決才向老師尋求幫助，讓我深深感受到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的力量，也拿出了好的成果?；仡櫞舜蜳LC課程設(shè)計(jì)，時(shí)間雖比較短暫，但是在此次實(shí)習(xí)中學(xué)到很多有用的東西。當(dāng)我們剛剛拿到這個(gè)課題的時(shí)候，有點(diǎn)茫然，不知道該從何下手，切入點(diǎn)在哪?經(jīng)過在圖書館、網(wǎng)上搜索相關(guān)的資料，逐步了解自己要設(shè)計(jì)個(gè)什么東西，該東西的工作原理，工作設(shè)計(jì)是什么，各環(huán)節(jié)的線索是什么？理清線索后，就確定整體設(shè)計(jì)方案，按方案的步驟著手設(shè)計(jì)各單元電路，慶幸的是各單元電路的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，但是實(shí)際按圖連線就有些困難，及運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)的問題有點(diǎn)讓我們止步，不過最后我們團(tuán)結(jié)互助，不斷向老師請(qǐng)教，把一個(gè)個(gè)難關(guān)予以解決?，F(xiàn)在，整個(gè)設(shè)計(jì)雖基本完成，也許結(jié)果并不是很令人滿意，過程中出現(xiàn)的一些問題，例如延遲時(shí)間不是很精確，電路設(shè)計(jì)得不怎么完善等等。我想我們只有在實(shí)踐中多去操作，不言放棄、不急躁，迎難而上，多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，多嘗