6 PLC原理与应用课程设计报告霓虹灯闪烁控制系统.docx
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6PLC原理与应用课程设计报告霓虹灯闪烁控制系统
《PLC原理及应用》课程设计报告
学院：
工程学院
专业班级：
姓名：
学号：
指导教师：
起止日期：
2010年6月21日～2010年7月2日
目录
1.课程设计目的1
2.课程设计题目和要求1
3.课程设计内容1
3.1霓虹灯的基本结构和工作原理2
3.1.1霓虹灯的基本结构错误！
未定义书签。
3.1.2霓虹灯的工作原理错误！
未定义书签。
3.2I/O分配错误！
未定义书签。
3.3PLC型号的选择错误！
未定义书签。
3.4控制程序错误！
未定义书签。
3.4.1顺序功能图错误！
未定义书签。
3.4.2语句表程序错误！
未定义书签。
3.5程序说明错误！
未定义书签。
3.6系统调试错误！
未定义书签。
4.设计总结6
参考书目6
1．课程设计目的
（1）用PLC构成霓虹灯闪烁控制系统。
（2）掌握定时器，计数器的正确编程方法，用编程软件对可编程控制器的运行进行监控。
（3）了解编程软件的编程环境，软件使用方法。
（4）加深对逻辑指令的理解。
2．课程设计题目和要求
2.1课程设计题目：
霓虹灯闪烁控制系统
2.1课程设计要求：
（1）本控制系统是用于控制霓虹灯的按顺序的闪烁。
它能让你在不用人控制的情况下，三个灯能自动按顺序地进行亮灭。
（2）用PLC对霓虹灯实现控制,其具体要求如下:
要求灯L1,L2,L3按如下顺序启动：
L1亮1S，L1灭,L2亮1S，L2灭,L3亮1S，L3灭,L2亮1S，L2灭,L1亮1S后灭，L1,L2,L3同时亮1S，L1,L2,L3同时灭1S，L1,L2,L3同时亮1S，L1,L2,L3同时灭1S。
（3）系统有单步、连续控制,有启动和停止按钮。
3．课程设计内容
3.1霓虹灯的基本结构和工作原理
3.1.1霓虹灯的基本结构
在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以发光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。
PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。
这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。
（LED）霓虹灯是靠充入玻璃管内的低压惰性气体，在高压电场下冷阴极辉光放电而发光。
霓虹灯的光色是由充入惰性气体的光谱特性决定，光管型霓虹灯充入氖气，霓虹灯发红色光，荧光型霓虹灯充入氩气及汞，霓虹灯发蓝色、黄色等光，这两大类霓虹灯都是靠灯管内的工作气体原子受激辐射发光。
3.1.2霓虹灯的工作原理
霓虹灯是一种低气压冷阳极辉光放电发光的光源。
气体放电发光是自然界的一种物理现象。
通过气体放电使电能转换为五光十色的光谱线，是霓虹灯工作重要的基本过程。
在通常的情况下，气体是良好的绝缘体，他并不能传导电流。
但是在强电场、光辐射、例子轰击和高温加热等条件下，气体分子可能发生电离，产生了可以自由移动的代电粒子，并在电场作用下行程电流，使绝缘的气体成为良导体。
这种电流通过气体的现象就被称为气体放电过程。
3.2I/O分配
输入接点
输入开关名称
输出接口
驱动设备
X0
启动按钮SB1
Y0
LED1
X1
停止按钮SB2
Y1
LED2
X2
单步按钮SB3
Y2
LED3
X3
连续按钮SB4
3.3PLC型号的选择
S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。
使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。
应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，因此我选用西门子得S7-200系列的PLC。
PLC端子接线图如图3-1所示。
图3-1端子接线图
3.4控制程序
3.4.1顺序功能图
图3-2顺序功能图
3.4.2语句表程序
LDM1.1
AT45
LDM0.1
AI0.1
OLD
LDM0.2
AI0.1
OLD
LDM0.3
AI0.1
OLD
LDM0.4
AI0.1
OLD
LDM0.5
AI0.1
OLD
LDM0.6
AI0.1
OLD
LDM0.7
AI0.1
OLD
LDM1.0
AI0.1
OLD
OM0.0
OSM0.1
ANM0.1
=M0.0
LDM0.0
AI0.0
OM0.1
ANM0.2
=M0.1
TONT37,10
LDM0.1
AT37
OM0.2
ANM0.3
=M0.2
TONT38,10
LDM0.2
AT38
OM0.3
ANM0.4
=M0.3
TONT39,10
LDM0.3
AT39
OM0.4
ANM0.5
=M0.4
TONT40,10
LDM0.4
AT40
OM0.5
ANM0.6
=M0.5
TONT41,10
LDM0.5
AT41
OM0.6
ANM0.7
=M0.6
TONT42,10
LDM0.6
AT42
OM0.7
ANM1.0
=M0.7
TONT43,10
LDM0.7
AT43
OM1.0
ANM1.1
=M1.0
TONT44,10
LDM1.0
AT44
OM1.1
ANM0.0
=M1.1
TONT45,10
LDM0.1
OM0.5
OM0.7
OM1.1
=Q0.1
LDM0.2
OM0.4
OM0.7
OM1.1
=Q0.2
LDM0.3
OM0.7
OM1.1
=Q0.3
3.4.3梯形图
图3-3梯形图
3.5程序说明
第1个状态：
LED1亮1秒。
第2个状态：
LED1灭、LED2亮1秒。
第3个状态：
LED2灭、LED3亮1秒。
第4个状态：
LED3灭、LED2亮1秒。
第5个状态：
LED2灭、LED1亮1秒后灭。
第6个状态：
LED1、LED2、LED3同时亮1秒。
第7个状态：
LED1、LED2、LED3同时灭1秒。
第8个状态：
LED1、LED2、LED3同时亮1秒。
第9个状态：
LED1、LED2、LED3同时灭1秒。
第10个状态：
循环至LED1亮……。
3.6系统调试
硬件调试：
接通电源，检查西门子S7-200可编程控制器是否可以正常工作，接头是否接触良好，然后把其与电脑的通信口连接。
软件调试：
按要求在编辑软件中输入梯形图，并进行语法的检查，正确后设置正确的通信口，将指令读入到指定的可编程控制器ROM中，进行下一步的调试。
运行调试：
在硬件调试和软件调试正确的基础上，打开西门子S7-200可编程控制器的“RUN”开关进行调试；观察运行的情况，看是否是随时按下停止按钮可以停止系统运行，或者等待100个脉冲后，系统是否循环运行。
根据以上的调试情况，本灯循环点亮的PLC控制系统设计符合要求。
4．设计总结
经过这次关于霓虹灯闪烁控制系统的课程设计，使得我对PLC的掌握进一步的增强，加深了对PLC它们的理解，并对PLC产生了浓厚的兴趣，同时我也看到自己的一些不足之处，比如说对一些复杂的梯形图分析起来还是有一定的困难，对一些应用指令还不太熟悉。
在设计过程中我也遇到很多问题和困难，不过在卢老师的细心指导下都解决了。
通过卢老师的指导，也让我受益匪浅，学到了很多课堂上学不到的知识，同时也大大提高了我的动手能力。
这次课程设计对理论教学起到了必要的补充和拓宽作用。
在这次的设计中，我发现PLC在工业控制中的作用很大，它能使人的控制转变成电脑的控制，大大地降低了产品的成本，很大地提高生产效率。
经过这次课程设计培养了我的设计能力以及全面的考虑问题能力。
相信通过这次课程设计它对我以后的学习及工作都会产生积极的影响。
参考书目
[1]廖常初．PLC编程及应用．北京：
机械工业出版社,2O04.
[2]谢克明等主编．可编程控制器原理与程序设计．电子工业出版社,2002.
[3]郭和伟．电气与PLC控制技术[M]．北京：
清华大学出版社，2007
[4]范永胜.王岷.电气控制与PLC应用.高等教育出版社，2001-09.190.
[5]王兆义．可编程控制器教程．北京：
机械工业出版社，1993．
[6].尹宏业.PLC可编程控制器教程.北京：
北京航空工业出版社.1997.
计算机控制技术（单片机）课程设计指导教师评语
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