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1、课程设计态度评价10%出勤情况评价10%任务难度、量评价10%创新性评价综合设计能力评价20%报告书写规范评价20%口试20%成绩综合评定等级评阅教师：2010年 月 日节日彩灯控制系统1.课程设计内容学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行节日彩灯控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：（1） 设计出硬件系统的结构图、接线图等；（2） 系统有启动、停止功能；（3） 运用功能指令进行PLC控制程序设计，包括梯形图和语句表；（4） 程序结构与控制功能自行创新设计；（

2、5） 进行系统调试，实现霓虹灯饰的控制要求。2.总体设计2.1节日彩灯控制系统设计分析本次设计为十组节日彩灯的控制系统设计，要求合上启动按钮，按以下规律显示：为了满足以上要求，设计采用PLC控制系统，只需设置一个输入接口和十个输出接口，通过PLC程序的设计，使用以为寄存器功能，便可轻松简便地实现所需功能。2.3 PLC型号选择随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模

3、块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。本设计PLC的选择主要从I/O端口数来选择，系统需要1个输入端口，10个输出端口，所以选择西门子S7-200系列的CPU224。其输入端口14个，输出端口10个，共24个，还带有扩展功能，最大可扩展为168点数字量或者35点模拟量的输入和输出；存储容量也进一步增加，有内置时钟，还增加了一些数学指令和高速计数器的数量，具有较强的控制能力。完全符合设计系统的需要。3 硬件系统设计3.1可编程控制器I/O端口分配 根据设计控制系统的要求，启动按钮SD采用带自锁的按钮，接主机的输入端口I0.0,十组节日彩灯1、2、3、4、5、6、7、8、9、

4、10分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1。 按下启动按钮SDI0.0接通，输出端Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1便可以控制节日彩灯1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的亮灭。具体可编程控制器I/O端口分配如表3.2：表3.1 I/O端口分配表输入输出输入点功能输出点I0.0复位按钮Q0.0灯组1亮灭I0.4启动按钮Q0.1灯组2亮灭Q0.2灯组3亮灭Q0.4灯组4亮灭Q0.6灯组5亮灭Q0.5灯组6亮灭Q0.3灯组7亮灭Q1.1灯组8亮灭Q1.0

5、灯组9亮灭Q0.7灯组10亮灭3.2 PLC外部输入输出电路（注：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10灯分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1.启动按钮接主机的输入点I0.0.）。3.PLC的结构图4 程序设计4.1 实验程序步序指 令LD I0.0 启动29O M21.01AN M0.030O T472TON T37, +2031= Q0.0 3LD T3732D M10.24= M0.033O M11.05LD I0.034O M11.26TON T38, +3035O M11.37AN T3836O M11

6、.48= M1.037O M11.59LD M1.038O M20.510O M0.239O M20.711= M10.040O M21.112LD M11.7417= Q0.113= M20.042O T414LD M21.443LD M10.315TON T39, +2044O M10.716O M11.64517= M0.24618LD M0.04719SHRB M10.0, M10.1, +1548AN T3920SHRB M20.0, M20.1, +1249O M20.421LD M10.150O M20.622O M11.15123522453= Q0.2 2554LD M10.

7、42655 M20.227O M10.6 O 56285758895990O M11.760O M20.391O M20.161926293639464= Q0.3 95O T47 65LD M10.596= Q0.6 6697LD M10.26798O M11.0 68996910070O M20.210171102721037310474= Q0.4 1057510676O M10.6107= Q0.7 77108LD M21.378109= Q1.07911080111= Q1.181112LD M21.282113O M21.383114O M21.48411585= Q0.5 116

8、TON T47, +1086AN T48117LD T4787118TON T48, +10881194.2 梯形图设计网络1网络2网络3网络4网络5网络6网络7网络8网络9网络10网络11网络12网络13网络14网络15网络16网络17网络18网络195 程序调试及结果分析5.1程序调试连接好外部电路，然后进行以下调试：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。刚开始的时候，网络7我用的是“M21.4”导致没有达到要求。后来经过自己分析和赵老师的指导发现“M21.4”无法启动移位寄存器把“M21.4”改为M0.0。按下启动按钮，霓虹灯真的按照控制要求闪烁了。根据以上的调试情况，霓虹灯饰的PLC控制系统设计符合要求。5.2 结果分析:程序调试成功后程序达到了控制的要求，我通过记录灯的闪烁绘制了下表作为结果分析。步 灯结果+2亮1、8亮