彩灯广告屏的PLC控制设计.docx
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彩灯广告屏的PLC控制设计
设计题目彩灯广告屏的PLC控制
所在系信息与机电工程系
姓名
学号072235089
任课老师
专业年级电气工程及其自动化2007级
2011年1月10日
1.任务描述与控制要求说明-————--——————-—-—-——--—-—-——-----—1
1。
1任务描述---—--—-——----—--———------——————--—--—--—-—-1
1。
2控制要求说明-—-————--——-—--———-—-———--—-—--————----—2
2。
硬件选型------—-—-—---—---—---—-----—---——------—---—-——3
2。
1PLC的优点-—--——--————--—--——-—————--—-—————--—---——-3
2.2输入输出点数的确定———-—-—---—-——-—---———----—--—————4
2.3PLC的选型—---————-—-----—-——-—--————-—--———————————-4
2.4硬件配置—-—-—---—————---—-—---——-—-———-——--——--———--4
3。
地址分配及I/O连接图-—--—--—-——--—-———--—-——----—--—---—7
3.1地址分配-—-—---—-——-——-----—-—————-——-————-—————--—-7
3。
2I/O连接图——--—-—-—----——----—————-—--——-----—-—-—-——8
3。
3灯光布局示意图-—---———-——-—----——--—---——--—-———--—10
4。
PLC软件设计—--——-———————--———----—--—----—---—-——--———11
5。
调试说明及注意事项-—--———————--——-———--———--—--————---—12
5。
1调试说明——-------——-—-——--——-—--——--—--———--———----12
5.2注意事项-———-—-—-———-——----——----—--——---—-------——12
6.附录——-—-—-—-——-——--——--——-——--——-——---————---—--—----—13
6。
1附录一:
设计梯形图---—--—-—----—--——---——-—-—--———-—13
6。
2附录二:
设计指令表—-—----————--—--—-—--—-——-——--—--—18
参考文献—--—-——---——---—---——-———--——---—--——--------—-—-25
彩灯广告屏的PLC控制
1.任务描述与控制要求说明
1.1任务描述
图1系统工作流程
系统启动后,灯管点亮的顺序依次为;1号到2号到3号.。
.。
.。
8号时间隔为1S,8根彩灯全亮后,持续10S,然后按照8号到7号到6号..。
。
.。
1号开始顺序依次熄灭时间为1S,灯管全部熄灭后等待2S,再从8号灯管开始按照1号到2号.。
.。
..8号顺序依次点亮时间隔为1S,全部点亮后持续20S,再按照1号到2号到。
。
。
...8号顺序熄灭,时间为1S,灯管全部熄灭后,等待2S再重新开始上述过程的循环。
整个工作流程如下图1表示。
1。
2控制要求说明
(1)广告屏中间部分有8根彩灯管.从左到右排列,编号1到8号
系统启动后,灯管点亮的顺序依次为;1号到2号到3号。
..。
。
。
8号时间隔为1S,8根彩灯全亮后,持续10S,然后按照8号到7号到6号.。
。
.。
.1号开始顺序依次熄灭时间为1S,灯管全部熄灭后等待2S,再从8号灯管开始按照1号到2号..。
。
..8号顺序依次点亮时间隔为1S,全部点亮后持续20S,再按照1号到2号到...。
..8号顺序熄灭,时间为1S,灯管全部熄灭后,等待2S再重新开始上述过程的循环;
(2)广告屏四周安装的24只流水灯4只一组,共分成6组(1—6)系统启动后按照1—6的顺序,依次亮并循环时间隔为1S,18S后,按照6—1的顺序,依次点亮并进行循环,再按照1—6的顺序循环往复,直至系统停止工作;
(3)系统用启动按钮和停止按钮操作,并有单步\连续控制;
(4)各个彩灯的工作电压均为220VAC。
2.硬件选型
2.1PLC的优点
1)。
维护性好
PLC有成熟的技术和完善的质量保障体系,因此PLC出故障的可能性很小,其硬件部分在其寿命期内基本不需要维护。
PLC是一种长线产品,备品备件都有保障,可维护性好.
2).宽输入电源范围
AC220V规格在50V能正常工作更拥有500V输入电源技术(非必须技术,选配)能适应AC110V,AC120V,AC220V,AC240V,AC380V,AC440V等各种照明/动力输入电源规格 ,DC输入规格更能做到15V—60V正常工作.适应24V,36V,48V电池供电.超低电源规格甚至能在DC8—30V电压下工作.适应12V电池供电
3)。
高速率
PLC能够提供高速的传输.目前,其传输速率依设备厂家的不同而在1M-200Mbps之间.远远高于拨号上网和ISDN,比ADSL更快!
足以支持现有网络上的各种应用。
4).PLC的体积小
PLC的几何尺寸都不大.体积小的PLC可以装入机器设备内部,使机器结构紧凑。
便于实现机电一体化。
5)。
低功率消耗
针对电池移动场所的直流输入规格,整机消耗仅为24V/6MA交流工作型的功率消耗低到0.1W-—0.3W
2。
2输入输出点数的确定
输入有SB1、SB2、SB3、SB4四个开关。
输出有HL1、HL2、HL3、HL4、HL5、HL6、HL7、HL8、KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6。
输入共4个点,输出共14个点。
2.3PLC的选型
根据输入输出的点数可以选择西门子S7—200型PLC。
2.4硬件配置
1)主要选择的设备:
S7-200PLC
我们选取的PLC是西门子生产的S7—200.下面对S7—200做出简要的说明:
S7—200系列是一类可编程逻辑控制器(MicroPLC)。
这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要,下图展示一台S7-200MicroPLC的CPU22*系列PLC的CPU外型图,具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令,使得S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求.此外,丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时,具有很强的适应性.
图2S7-200CPU外型图
S7-200CPU模块包括一个中央处理器单元(CPU)、电源以及数字量I/O点,这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中.
●CPU负责执行程序和存储数据,以便对工业自动控制任务或过程进行控制。
●输入和输出是系统的控制点:
输入部分从现场设备(例如传感器或开关)中采集信号,输出部分则控制泵、电机、以及工业过程中的其他设备。
●电源向CPU及其所连接的任何模块提供电力。
●通讯端口允许将S7—200CPU同编程器或一些设备连接起来。
●状态信号灯显示了CPU的工作模式(运行或停止),本机的I/O的当前状态,以及检查出来的系统错误。
●通过扩展模块可以增加CPU的I/O点数(CPU221不可以扩展)。
●通过扩展模块可以提供其通讯功能。
●一些CPU具有内置实时时钟,其他CPU需要实时时钟卡。
●EEPROM卡可以存储CPU程序,也可以将一个CPU中的程序传送到另一个CPU中。
●通过可选的插入式电池盒可延长RAM中的数据存储时间。
下图展示了一个基本的S7-200MicroPLC。
它包括一个S7—200CPU模块,一台个人计算机(PC),STEP7-Micro/WIN32(3。
1版)编程软件,以及一条通讯电缆。
图3S7-200MicroPLC系统的组成
2)PLC模块的选择:
采用CPU226的主机
由于实际控制中,总共有4个输入点和14个输出点,而CPU226有24个输入点和16个输出点,所以它完全可以满足条件。
下面简单介绍一下CPU226的主机:
CPU226:
本机集成24输入/16输出,I/O共计40点,与CPU224相比,程序储存容量增大了一倍,数据储存容量增加到10KB,它有两个通信口,通信能力大大增强,它可用于点数较多、要求较高的小型或中型控制系统。
3.地址分配及I/O连接图
3.1地址分配
I/O地址分配如下表
编程元件
I/O端子
电路器件
作用
输入继电器
I0。
0
SB1
启动按钮
I0。
1
SB2
停止按钮
I0.2
SB3
步进按钮
I0.3
SB4
单步/连续选择开关
输出继电器
Q0。
0
HL1
彩灯1
Q0。
1
HL2
彩灯2
Q0。
2
HL3
彩灯3
Q0。
3
HL4
彩灯4
Q0.4
HL5
彩灯5
Q0.5
HL6
彩灯6
Q2。
0
HL7
彩灯7
Q2.1
HL8
彩灯8
Q2.2
KM1
流水灯I
Q2.3
KM2
流水灯II
Q2.4
KM3
流水灯III
Q2。
5
KM4
流水灯IV
Q2.6
KM5
流水灯V
Q2.7
KM6
流水灯VI
3.2I/O连接图
I/O连接图如下图所示
图4外围接线图1
图5外围接线图2
3。
3灯管布局示意图
图6灯管布局示意图
4。
PLC软件设计(分工)
5。
调试说明
5.1调试说明
1)硬件调试:
接通电源,检查S7—200PLC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。
2)软件调试:
按要求输入梯形图,转换成指令表,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。
3)运行调试:
在硬件调试和软件调试正确的基础上,打开S7—200PLC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,系统是否停止运行。
根据以上的调试情况,本彩灯循环点亮的PLC控制系统设计符合要求.
5。
2注意事项
1)调试的时候要全面彻底地把调试时要的地方改掉.
2)其余程序指令按软件转换来的指令,防止梯形图编写程序指令出现错误。
3)在输入指令的时候要仔细,防止不必要的输入失误。
6。
附录
6。
2附录一:
设计梯形图
6。
2附录二:
设计指令表
ORGANIZATION_BLOCK主程序:
OB1
TITLE=程序注释
BEGIN
Network1//启动/停止
//网络注释
LDI0.0
OM0。
0
ANI0。
1
=M0。
0
Network2//秒缓冲
LDM0.0
ASM0。
5
=M0.1
Network3//彩灯左移,8s
LDM0。
1
LDI0.1
OC7
CTDC0,8
Network4//全亮10s,共18s
LDM0。
1
LDI0.1
OC7
CTDC1,8
Network5//彩灯右移,8s,共26s
LDM0。
1
LDI0。
1
OC7
CTDC2,8
Network6//间隔2s,累计28s
LDM0。
1
LDI0.1
OC7
CTDC3,28
Network7//彩灯右移,8s,共36s
LDM0。
1
LDI0.1
OC7
CTDC4,36
Network8//全亮20s,共56s
LDM0。
1
LDI0。
1
OC7
CTDC5,56
Network9//彩灯左移,8s,64s
LDM0.1
LDI0。
1
OC7
CTDC6,64
Network10//全灭2s,累计66s
LDM0。
1
LDI0.1
OC7
CTDC7,66
Network11//流水灯,18s
LDM0。
1
LDI0.1
OC9
CTDC8,18
Network12//流水灯,36s
LDM0.1
LDI0.1
OC9
CTDC9,36
Network13//彩灯左移初值
LDM0.0
ANQ0。
7
=M0.2
Network14
LDM0.0
ASM0.5
EU
=M0。
3
Network15//彩灯左移,8s后全亮
LDM0。
3
ANC0
SHRBM0.2,Q0.0,8
Network16//彩灯右移初值
LDNQ0。
0
ANQ0。
1
ANQ0。
2
ANQ0.3
ANQ0.4
ANQ0.5
ANQ0。
6
ANQ0.7
=M0。
4
Network17//彩灯在18—26s右移,8s后全灭
LDM0.3
AC1
ANC2
SHRBM0.4,Q0.0,8
Network18//彩灯在56-64s右移,8s后全灭
LDM0.3
AC5
ANC6
SHRBM0。
4,Q0.0,8
Network19//彩灯右移初值
LDM0。
0
ANQ0。
0
=M0.5
Network20//彩灯在28-36s右移,8次后全亮
LDM0。
3
AC3
ANC4
SHRBM0。
5,Q0。
0,8
Network21
LDNQ1.0
ANQ1。
1
ANQ1.2
ANQ1.3
ANQ1。
4
ANQ1.5
=M0.6
Network22//流水灯左移
LDM0。
0
AM0.3
ANC8
SHRBM0。
6,Q1.0,6
Network23//流水灯右移
LDM0。
0
AM0.3
ANC8
SHRBM0.6,Q1。
0,6
END_ORGANIZATION_BLOCK
SUBROUTINE_BLOCKSBR_0:
SBR0
TITLE=子程序注释
BEGIN
Network1//网络标题
//网络注释
END_SUBROUTINE_BLOCK
INTERRUPT_BLOCKINT_0:
INT0
TITLE=中断程序注释
BEGIN
Network1//网络标题
//网络注释
END_INTERRUPT_BLOCK
参考文献
[1]王也仿主编;可编程控制器应用技术;北京;机械工业出版社;2001.9
[2]夏辛明黄鸿高岩编著;可编程控制器技术及应用;北京;北京理工大学出版社;2005年10月
[3]王庭有等编著;可编程控制器原理及应用;北京;国防工业出版社;2005.1
[4]张万忠孙晋编著;可编程控制器入门与应用实例;北京;中国电力出版社;2005