基于S7-200PLC的彩燈控制系統(tǒng)設(shè)計(2)

1、學(xué)號 115 14 0 1112«電氣控制與可編程控制技術(shù)課程設(shè)計（2011級本科）題目:基于S7-200PLC 的彩燈控制系院：物理與機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動化姓名：后春東指導(dǎo)教師:張靜職稱：副教授宀兀成日期:2014年 6 月 30 日課程設(shè)計任務(wù)學(xué)生姓名后春東學(xué)號1151401112專業(yè)方向電力系統(tǒng)班級電氣11 (1)班題目名稱基于S7-200PLC的彩燈控制系統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計要求：設(shè)計一個基于S7-200PLC控制的彩燈控制系統(tǒng)，當(dāng)按鈕按下后，彩燈邊框依 次點亮完畢并保持20S，開始同時閃爍及交差閃爍。在按鈕按下的同時在邊框內(nèi)， 按照筆畫順序?qū)ⅰ皦簟弊诛@示出來并閃爍。

2、二、設(shè)計任務(wù)：1. 完成控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，主要包括：電氣元件的選擇、電氣原理圖設(shè)計、 可編程控制器輸入輸出接線圖設(shè)計及控制面板設(shè)計等。2. 完成控制梯形圖的軟件設(shè)計，主要包括：程序工作圖設(shè)計、梯形圖程序設(shè)計 及仿真調(diào)試。3. 完成課程設(shè)計說明書的撰寫，主要包括：封面、目錄、設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計總 體思路、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、總結(jié)體會、參考文獻(xiàn)等三、設(shè)計進(jìn)度及安排：第十七周星期一下達(dá)設(shè)計任務(wù)書，了解控制系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)知識查閱文獻(xiàn)資料，確定控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，完成控制星期二星期四系統(tǒng)的硬件設(shè)計完成控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計及調(diào)試 撰寫課程設(shè)計說明書答辯第十八周星期一星期二星期三星期四星期五指導(dǎo)教師簽字:目

3、錄一、 設(shè)計目的 1二、 控制要求 1三、 PLC 型號選擇 2四、地址分配表 2五、外部接線圖 2六、工作流程圖 3八、 程序 5九、 仿真 11十、 心得體會 13十一、 參考文獻(xiàn) 14、設(shè)計目的為了將所學(xué)的的理論知識與與實際問題結(jié)合起來，去解決工程實際問題，及搞 懂PLC的工作原理與應(yīng)用，加深 PLC在工業(yè)自動化及樓宇自動化方面的應(yīng)用, 為以后的工作打堅實的基礎(chǔ)。、控制要求當(dāng)10.0閉合時，如圖所示：L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8,每隔1S依次點亮，全部點亮之后保持20S,每隔0.5S閃爍一次共閃爍5次，之后奇數(shù)L1,L3, L5, L7及偶數(shù)L2, L4, L6, L8

4、每隔0.5S相互交差亮滅一次，共亮滅 5次, 之后從頭開始循環(huán)，當(dāng)I0.0閉合的同時，將“夢”字按筆畫順序依次點亮，先點亮 L9, L10, L11,過 1S后點亮 L12, L13, L14,過 1S后點亮 L15, L16,過1S后點亮L17, L18如此按順序點亮到L39,保持20S,在每隔0.5S閃爍一次共閃5次，有重頭開始循環(huán)L1L8L212L91011L21214L730L3431.3539L36L6L4L515L1318L26L28.24三、PLC型號選擇PLC機(jī)型的選擇是PLC硬件設(shè)計的中心，同時也要照顧軟件的的需要，在本題的 設(shè)計中使用的是S7-200PLC,由于設(shè)計要求有2

5、個輸入點和39個輸出點。CPU226主機(jī)數(shù)字量I/O點為24輸入/16輸出；擴(kuò)展能力強(qiáng)具有PID控制器；I/O 端子排可能很容易地整體拆卸，是具有將強(qiáng)控制能力的控制器，因此選擇CPU226 較為合適，本設(shè)計中使用一個主芯片 CPU226及兩個擴(kuò)展快，分別為EM223(16I/16Q)，EM223(8I/8Q)。四、地址分配表基于S7-200的PLC彩燈控制分配表彩燈分配表名稱SB1SB2L1L2L3L4L5L6L7地址I0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6名稱L8L9L10L11L12L13L14L15L16地址Q0.7Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4

6、Q1.5Q1.6Q1.7名稱L17L18L19L20L21L22L23L24L25地址Q2.0Q2.1Q2.2Q2.3Q2.4Q2.5Q2.6Q2.7Q3.0名稱L26L27L28L29L30L31L32L33L34地址Q3.1Q3.2Q3.3Q3.4Q3.5Q3.6Q3.7Q4.0Q4.1名稱L35L36L37L38L39地址Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5Q4.6五、外部接線圖根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求PLC主機(jī)的硬件接線圖如下圖所示70.0S7-2000.1L+Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7EM223

7、(16I/16Q) QO.oQ0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q07ML+EM223(8I/8Q)Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7圖1彩燈控制外部接線圖六、工作流程圖根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求PLC工作流程圖如下圖所示10.0M0.3T43所有燈亮1T39奇數(shù)燈亮T4180<T37<330J37I 0<T37<10Q0.0-T3710<T37<20Q0.1-T37I20<T37<30Q0.2X37130<T37<40Q0.3-T3740

8、<T37<50Q0.4-T37I50<T37<60Q0.5J3760<T37<70Q0.6-T3770<T37<80Q0.7M0.2T37延時20ST3730<T37<380=380S：T370<T43<10Q1.0Q1.1Q1.2_T4310<T43<20一Q1.3Q1.4Q1.5一 T4320<T43<30Q1.6Q1.7-T4330<T43<40Q2.0Q2.1-T4340<T43<50Q2.2Q2.3Q2.4-T4350<T43<60Q2.5Q2.6Q2.

9、7-T4360<T43<70Q3.0Q3.1-T4370<T43<80Q3.2Q3.3-T4380<T43<90Q3.4Q3.5Q3.6T43Q3.7T38一所有燈滅T40一偶數(shù)燈亮所有燈滅T49T3790<T43<100-T4300<T43<110-T43延時20ST43Q4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5Q4.6T43T48310<T43<360T43T43=360一所有燈亮|圖2彩燈工作流程圖七、脈沖時序圖根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求脈沖時序圖如下圖所示10.0L_QO.OQ0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0

10、.6Q0.7Q1.0Q1.3Q1.6Q2.0Q2.2Q2.5Q3.0Q3.2Q3.4Q4.0Q4.61S八、程序20S20SLGLTLTLTULTLTLTLrL i_rLTLrLrLrLrLn_rLn_ LrLTLrLnjLrLrLrLTL iJirLrirLJTrLrLrLn_ LTUTITU-LTTTLrLTL LrLrLrLrLrLrLrLTLn LFLrLrLnjLrLrLrLFL LTLTLnJ圖3彩燈脈沖時序圖n_rLrLn_rLri_ n-ji_rL_n_rL_ri_ njnjj-LrLn_ "LrLTLTLTLn nj-|_rLri_rLri_ n_n_TLn_TLn

11、_ nj-LTLTLTLn_ -irLTL-rLTLH njT-TLrLTLri n_n n r. n n nj-LrLTLTLTI_ -LrLTLTLTLn9網(wǎng)絡(luò)3怎1T打13?QO.1-1T §)301冋緒4T37T37Q0.2-H>'如1T s )20151TJ7137QO.3>'<='H-C S )30401rj £b r-Fffi 6T37T37aa.4Hl婦1T T4050網(wǎng)絡(luò)7T37T37QO.&T” HIT ：)5060i網(wǎng)珞3T舒737T”lHlT T6070i網(wǎng)絡(luò)11F30(30.08冋絡(luò)12QCD<

12、;廠T37>«|T37bd-nT川1 、 1740INTON/ 33038CE-PT1 CO m 慕INTONHI1QO ms10網(wǎng)絡(luò)15137T41TQ0.13 >1QLL3 乞) 1go.5 s ) 甲Q0.7£ )1QO.O1I111Q0.2f ：)Q0.4Y R )100.61冋谿leT37QOO1 =l I( K )300£網(wǎng)緡17INTONPT100 ms苓-T43T43T43Q2.0T I1 承 I號)30402Hft 22II143T43Q22I、' I<=| IC 5 )40103T心T13Q2.5|如|_C O50&#

13、163;03m »；1901 八00 L1 r I11 >Cfrl1 K |Efrlez卿306C 1-Klovoa舉阻FOG08T”<!frWcmCfrl92蠶網(wǎng)CL現(xiàn)00LIdNCINibfri如00LIdNU丄»L帥丄09Ei'= rCtrloieZlBi界回九、仿真根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求仿真圖如下圖所示151UH CF DI ri4RS7rT1：i蛇：U-I * I II I I I I I I 11 TTTTT1FI 1 2* 3 4 5 S 7 n 1 7 3 4W會幅快出.壯計«凹B芥H«MMS0HSA= I ；邱冋王麗口t曰

14、佃L晅 W1 : 冊 4» ；圖4所有燈全部點亮IIjQCTinnEixizn沁仙1.n H 4 Jt M A I UNAllMMHft# U IO1 J fl J t b f ) 4 & ( I*I-3LiMU Hmujjj 1ft H t 1 AXL.1*：1 6WP(Tr至總區(qū)第:Tim VRM4Wt ftttttfl 11寸illLSTn旳計皿.土揖怡Elfe時匚畫昴Hi會sfitT時iZMgt.gjue吁-i:怡西細(xì) 官曲甲蛀百口疋 r W 苒-NT * BP - «Ti *) 4 t /TN)I*<U-i9441：Mn Jr| J4<4J|l

15、-l|-Cn J圖5 L1L8點亮圖6所有燈閃爍十、心得體會課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)， 提出, 分析和解決實際問題鍛 煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程，隨著 科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異， 單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說得是無處在，因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來說掌握PLC的編程技術(shù)是十分重要的。課設(shè)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多 在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié) 合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相 結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論才能真正為社會服務(wù)

16、，從而提高自己的實際動手 能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這 畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了 自己的不足處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固等等。通過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。這次課程設(shè) 計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多編程問題，最后在同學(xué)們的幫助下， 終于游逆而解。同時，在同學(xué)們的身上我學(xué)得到很多實用的知識。一、參考文獻(xiàn)1張曉峰.電氣控制與可編程控制技術(shù)及應(yīng)用 M .北京:國防工業(yè)出社 ,2010.2 宋伯生.PLC.編程理論.算法及技巧M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.3吳明亮 ,蔡文忠. 可編程控制器實訓(xùn)教程 M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2005.4賈德勝.PLC應(yīng)用開發(fā)實用子程序M.北京：人民郵電出版社,2006. 5陳忠華 .可編程控制器與工業(yè)自動化 M. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ，2005.6 崔元明 .可編程器件應(yīng)用指導(dǎo) M. 北京： 清華大學(xué)出版社 ,2000.7 袁任光 .可編程控制器選用手冊 M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2002.8 胡學(xué)林.可編程控制器教程M.