PLC彩灯控制设计说明书

1、8 / 18届课程设计课程设计论文设计题目：用控制彩灯状态学生姓名：秦梅艳、赵芳琴、黄婷学号：、所属学院：信息工程学院专 业：计算机科学与技术班级：班指导教师：张鹏程教师职称：讲师摘要随着社会经济的发展，城市美化问题越来越引起人们的关注。由于流 水灯所具有的特有流动感而广泛应用于广告控制与人们生活中，给人们一 种美感，为人们生活带来乐趣。在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大 型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，数字电路则不能胜任。实现 流水灯闪烁系统的控制方法很多，可以用标准逻辑器件、可编程序控制器、 单片机等方案来实现。其中用标准逻辑器件来实现电路在很大程度上要受 到逻辑器件如门电路等的

2、影响，调试工作极为不易，而单片机编程复杂不 容易掌握。因此，最终我们选择了用可编程的控制器来实现系统功能的设 计。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个 行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价 格低、可靠性高，在现代工业中的应用更加突出。城市交通灯控制采用的 可编程制器具有可靠性高、维护方便，用法简单、通用性强等特点。关键词： 彩灯程序控制的硬件结构实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算 机从结构上分，分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式包括板、板、 显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块 式包括

3、模块、模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一 定规则组合配置。其结构如图所示。 中央处理单元()是的控制中枢，它 按照系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据、 检查电源、存储器以与警戒定时器的状态；并能诊断用户程序中的语法错 误。当 投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和 数据，并分别存入 映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序, 经过命令解释后，按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入 映象区 或数据寄存器内，等所有的用户程序执行完毕之后，最后将 映象区的各 输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行直 到停止运行

4、。如图的结构图：班程然输入螭 e= 中产lo*输出喇系犍序存储者系统程序存储器电薄图的结构图的工作原理它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在 工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行 逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或 模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。是微机技术 与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中 的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点， 充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习 惯，特别是的程序编制，不需要专门的计算机

5、编程语言知识，而是采用了 一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、 方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的后，只需按说明书 的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地 将应用于生产实践。的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理则大同 小异，通常由主机、输入输出接口、电源、编程器扩展器接口和外部设备 接口等几个主要部分组成。是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在运行时，根 据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或 地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺 序执行用户程

6、序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮 新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态 的刷新等工作。的扫描一个周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三 个阶段在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器 中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态 寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令, 执行的结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着 程序的执行而改变。输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输

7、出锁存器中，并通过一定的方式（继 电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。选型前盖:模式选择开关run/stop） 模拟电位器i/o扩展端口接线端子（cpu 224、cpu226 和 cpu 226xm上可插拔）安装在标准din &轨上的夹子诵讯口可选上痛槽eeprom !； 时钟r 电池卜西门子 系列可编程控制器是德国西门子公司生产的高性能价格比 的微型可编程控制器c由于它具有结构小巧，运行速度快，价格低廉与多 功能多用途等特点，因此在工业企业中得到了广泛的应用。 系列系统 由基本单元、扩展单元、功能单元和外部设备等组成。其结构如图所示：i/o指示灯 状杰指示灯 lf run st

8、op结构图特性cpu 221cpu 222cpu 224cpu 226cpu 226xm外形尺寸（mm）90xs0x6290x 80 x 62120.5x80x62190x80x62190x80x62程序存储区2048 字2048 字4096 字4096 字8192 字箴据存炯1024 字1024 字2560 字2560 字5120 字撑电保持时阿50小时50小时190小时190小时19。小时本机v06人，4出8人用出14 a/10 出24入716出24 a/16 出犷展模决敛量02777岛速计数裆单相双相4 路 30khz2 ?各 20khz4路30khz2路 20khz6路30khz4路2

9、0khz6 路 30khz4路20khz6路30khz4路 20khz脉冲输出dc）2 路 20khz2跄 20khz2路20khz2路20khz2路 20khz模拟电位器11222次时时钟配时钟卡配时钟卡内置内置内置通讯口1 rsy851 rs4861 rs4852 rs 4852 rs 485浮点数运算有i/o映软区2564128 28 出）布尔指令执行速度0.37卜指令技术指标、西门子的基本指令位逻辑指令主要包括：位逻辑运算指令、位操作指令和位测试指令，逻辑操作结果()用以赋值、置位、复位布尔操作数， 也控制定时器和计数器的运行。置位复位：置位复位指令是之将线圈设计成置位线圈和复位线圈的

10、两大部分，将存储器的置为位，复位功能 分离开来。上升沿和下降沿触发：边沿触发器是指用边沿触发信号产生一个机器周期的扫描脉冲，正跳变触发指输入脉冲上升沿使触点闭合一 个扫描周期。副跳变触发是指输入脉冲的下降沿使触点闭合一个扫描周 期。定时器指令：的定时器为增量型定时器，用于实现时间控制。、西门子的特点具有结构小巧，运行速度高，价格低廉与多功能多用途等特点，因此在工 业中小型企业中得到了广泛的应用。彩灯设计可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技 术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程 方便、可靠性高等优点，巳广泛用于工业过程和位置的自动控制中。本设

11、计 是用来实现对按钮，按钮动作控制。按下，每个灯隔亮一个，灭一个， 如此正反循环，再次按下停止。按下，每个灯隔亮一个，灭一个，如此正 反循环，再次按下停止按下停止。系统调试运行是用组态软件进行仿真的，最终经过多次调试实现了我 们所需的全部设计要求。输入输出电路图:ki l1程序与梯形图设计:网络标题网络注释网络标题网络注释20 / 18网络标题网络注释网络标题网络注释网络标题网络注释网络标题网络注释网络标题网络注释网络标题网络注释网络标题网络注释仿真:功能：按下，每个灯隔亮一个，灭一个，如此正反循环，再次按下停止按下，每个灯隔亮一个，灭一个，如此正反循环，再次按下停止课程设计总结和学别的学科一

12、样，在学完理论课程后我们做了课程设计，此次设计 以分组的方式进行，每组有一个题目。我们做的是一个由三八个部分组成 的自来水厂控制系统。由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的 经验，拿到的时候都不知道怎么做。但通过各方面的查资料并学习。我基 本学会了设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同学合作的机 会，提高了与人合作的意识与能力。通过这次设计实践。我学会了的基本编程方法，对的工作原理和使用 方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质， 在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不 加重视，当我们把自己想出来的程序与到中的时候，问题出现了，不是

13、不 能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试 中出现的问题，我们对的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。通过合作，我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。上大学后, 很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的 方式，每个人互责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工 中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们 还向别的同学请教。在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极 向同学说明自己的想法。能过比较选出最好的方案。在这过程也提高了我 们的表过能力。在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，

14、不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方 法，不是有句话叫做思而不学者殆，做事要学思结合有的初学者在理论上花了很多功夫，结果半年下来还是没有把搞懂， 其实他们只是缺少了一些的实践经验，只要再进行一些实际的梯形图编 写、程序下载、调试等操作，增加对的感性认识，很快就可以掌握这项技 术了。开始阶段可以先学习一种品牌的，因为所有的原理都是差不多的， 掌握了一种其它的只要翻阅一下手册也就能上手使用了。初学时可以编一些简单的梯形图，如触点的与、或、输出等，在的机 器里运行一下。成功了就会增加你学习的兴趣、和信心。然后再把的主要 功能逐个运用一次，比如高速计数器，你可以用本身的脉冲

15、输出端接到高 速计数器的输入端，下载编好的梯形图，打开变量观察窗口，运行程序， 观察计数的值是否正确。经过了这样的实践，你基本上知道到底能做哪些 事情了，在实际的工控应用中就能做到胸有成竹了。通过课程设计，使我受益匪浅，本次课设中我明白任何一件事都不是 一次就能成功的。对于大学所学的知识不仅要理论，更主要的是实践。技 术是一门实践性非常强的技术，如果你想学好，那么你就必须去实践它。 编程就像是一位习武之人，如果只是整天坐在家中看拳谱，不出门练武的 话，那么就是一本再厉害的武林密集，再长的时间他的功力也不会提高。 学习也是同样的道理，光看书是没有用的，一本书您就是看了十遍以后您 还是不会用，学过编程（不管什么语言）的都知道。答谢辞在此论文结束之际，感谢老师这年来的谆谆教导，和对实验的指导， 老师平易近人的人格魅力，严谨治学的工作态度，是我以后工作的学习榜 样。此次的论文设计让我对自己所学的理论知识有了整体的了解，自己所 掌握的理论知识还远远不够，不足以整体解决问题，因此查阅借鉴并整理 以前导师所授知识，经多日收集整理，终完成论文的编辑。 至此，本次 论文的设计完满结束，由于能力与专业知识的有限，文中难免会有些不足 和欠缺之处，敬请陈老师指正。我会在以后的学习工作中努力提升自己的能力，