基于PLC的彩灯广告屏控制设计 精品.docx

1、基于PLC的彩灯广告屏控制设计 精品设 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 日目 录1.任务描述与控制要求说明-11.1任务描述-11.2控制要求说明-22.硬件选型-32.1PLC的优点-32.2输入输出点数的确定-42.3PLC的选型-42.4硬件配置-43.地址分配及I/O连接图-73.1地址分配-73.2I/O连接图-83.3灯光布局示意图-104.PLC软件设计-115.调试说明及注意事项-125.1调试说明-125.2注意事项-126

2、.附录-136.1附录一：设计梯形图-136.2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

3、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

4、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220V AC。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

5、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1M200Mbps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-0.3W2.2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、H

6、L6、HL7、HL8、KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6。输入共4个点，输出共14个点。2.3 PLC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（Micro PLC）。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S7-200 Micro PLC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

7、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2 S7-200 CPU外型图S7-200 CPU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

8、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S7-200 Micro PLC。它包括一个S7-200 CPU 模块，一台个人计算机（PC），STEP 7-Micro/WIN32(3.1版)编程软件，以及一条通讯电缆。图3 S7-200 Micro PLC系统的组成2）PLC模块的选

9、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I0.0SB1启动按钮I0.1SB2停止按钮I0.2SB3步进按钮I0.3SB4单步/连续选择开关输出继电

10、器Q0.0HL1彩灯1Q0.1HL2彩灯2Q0.2HL3彩灯3Q0.3HL4彩灯4Q0.4HL5彩灯5Q0.5HL6彩灯6Q2.0HL7彩灯7Q2.1HL8彩灯8Q2.2KM1流水灯IQ2.3KM2流水灯IIQ2.4KM3流水灯IIIQ2.5KM4流水灯IVQ2.6KM5流水灯VQ2.7 KM6流水灯VI3.2 I/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23.3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S7-200 PLC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。

11、 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S7-200 PLC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

12、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:OB1TITLE=程序注释BEGINNetwork 1 / 启动/停止/ 网络注释LD I0.0O M0.0AN I0.1= M0.0Network 2 / 秒缓冲LD M0.0A SM0.5= M0.1Network 3 / 彩灯左移,8sLD M0.1LD I0.1O C7CTD C0, 8Network 4 / 全亮10s，共18sLD M0.1LD I0.1O C7CTD C1, 8Network 5 / 彩灯右移，8s，共26sLD M0.1LD I0.1O C7CTD C2, 8Network 6 / 间隔2s，累计28sLD M0.1LD I0.1O C7CTD C3, 28Network 7 / 彩灯右移，8s，共36sL