塔灯显示系统控制系统.docx

1、成绩：PLC2013718 12 1 23 44567 6 131415辽东学院1 课程设计任务书课程设计题目：课程设计时间：自塔灯显示系统控制系统2013 年 7 月 8 日起至 2013 年7 月18 日.课程设计要求：合上启动按钮后，按以下规律显示： L1、 L2、 L9L1 、 L5、 L8L1 、 L4 、 L7L1 、 L3 、L6L1L2、L3 、L4 、L5L6、L7 、L8、 L9L1、 L2、L6L1 、L3、 L7L1 、 L4 、 L8 L1、 L5 、 L9 L1 L2、 L3 、 L4、 L5 L6 、L7 、 L8 、 L9 L1、 L2 、 L9 如此学生签名：

2、2013年 7月 18日课程设计评阅意见课程设计态度评价任务难易度及综合设计报告书写口试工程(包含出勤情况等）创新性评价能力评价规范评价20%10%20%30%20%成绩综合评定等级评阅教师：2013年月日2 总体设计2.1 天塔之光地应用简介天塔之光控制系统主要应用在闪光灯或花样灯饰中，目前我国灯具市场地发展空间十分广阔 .近年来，伴随我国人民生活水平逐年提高，城镇住宅建设以及室内装饰装修热度不减，人均住房面积地扩大，在促使一室一灯为一室多灯、增加局部照明地同时，所用灯具正逐步由低档产品向中高档产品发展，民用照明需求旺盛.从发展趋势上看，今后灯具除了其外观及内在质量要求越来越优秀、时尚、体现

3、个性等，对其功能细化、科技含量、节能环保等方面地要求也越来越高.作为与人们日常生活密切相关地灯饰市场需求，更是以每年15左右地幅度增长.2.2 塔灯工作控制要求本次设计要求：合上启动按钮后，九盏灯按以下规律显示：L1 、 L2、 L9L1 、 L5 、L8L1、L4 、L7L1、L3 、L6L1L2 、L3、L4 、L5L6 、L7、 L8、L9L1 、L2 、L6L1、L3 、L7L1、L4 、L8L1、L5 、L9L1L2、L3 、L4、 L5L6、 L7 、L8 、L9 L1、 L2、 L9如此循环下去，直到按下停止按钮为止.本次设计采用PLC控制系统，通过PLC地程序设计，使用移位寄存

4、器，便可实现所要求实现地功能.2.3 设计意义随着时代地发展与科技水平地进步，加强对PLC 技术地研究具有十分重要意义.原来地艺术灯饰控制系统常采用继电器逻辑控制或电子逻辑控制装置，这种控制方式存在着硬件布线复杂 .安装和维护不方便，灵活性差，可靠性不高地缺点，尤其是在实现多层次地大中型艺术灯饰地控制上工作量很大.本设计采用PLC 来实现艺术照明灯地自动控制.原因在于它具有继电器接触器控制装置和通用计算机所不具备地特点，主要有以下几个方面.1.运行稳定、可靠性高、抗干扰能力强2.设计、使用和维护方便3.编程语言简单直观、易学易用4.系统配套齐全、功能完善、适用性强5.与通信技术、网络技术相结合

5、6.体积小、重量轻、能耗低2.4 设计方案将 14 项灯点亮地情况分别使用 M10.1-M10.7,M11.0-M11.6 单独控制，利用移位寄存器，实现所要求实现地功能 .Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0M10.1M10.2M10.3M10.4M10.5M10.6M10.7M11.0M11.1M11.2M11.3M11.4M11.5M11.6表 2-1 接触器与灯地对应表3 硬件系统设计3.1 输入 /输出分配表序号1PLC 地址（ PLCI0.4端子）电气符号（面板端子）SB1功能说明启动2I0.1SB23Q0.0L14Q0.1L25Q0.2L36Q

6、0.3L47Q0.4L58Q0.5L69Q0.6L710Q0.7L811Q1.0L912主机 1L、 2L 、3L 、面板 COM 接电源 GND13主机 1M 、面板 V+ 接电源 +24V表 3-1 输入 /输出分配表图 3-1 PLC 接线图3.2 西门子 S7-200停止指示灯 L1指示灯 L2指示灯 L3指示灯 L4指示灯 L5指示灯 L6指示灯 L7指示灯 L8指示灯 L9电源接地端电源正极端图 3-2 S7-200 PLC 编程系统S7-200 系列属于整体式小型PLC ，用于代替继电器地简单控制场合，也可以用于复杂地自动化控制系统.整体式PLC将CPU模块、 I/O模块和电源装

7、在一个箱型机壳内.S7-200系列PLC 提供多种具有不同I/O点数地CPU模块和数字量、模拟量I/O扩展模块供用户选用， CPU 模块和扩展模块用扁平电缆连接.S7-200 系列出色表现在以下几个方面：极高地可靠性、极丰富地指令集、便捷地操作、丰富地内置集成功能、强劲地通讯能力以及丰富地扩展模块.本次设计主要从I/O 端口数来选择PLC ，需要2 个输入端口，10 个输出端口，所以选择西门子S7-200 系列地 CPU 224. 它地输入端口有14 个，输出端口有10 个，还带有扩展功能，最大可扩展为168 点数字量或者35 点模拟量地输入和输出；存储容量也进一步增加，有内置时钟，还增加了一

8、些数学指令和高速计数器地数量，具有较强地控制能力.符合设计需求 .4 程序设计4.1 SHRB 简介移位寄存器指令功能：SHRB 将 DATA 数值移入移位寄存器，并可以指定移位寄存器地长度和移位方向地移位指令.4.1.1 指令说明：EN：能输入端 ，连接移位脉冲信号，每次使能有效时，整个移位寄存器移动1 位 .数据输入端：3 个DATA ：数据输入端:连接移入移位寄存器地二进制数值，执行指令时将该位地值移入寄存器.S_BIT ：指定移位寄存器地最低有效位N：指定移位寄存器地长度和移位方向，移位寄存器地最大长度为64 位，N为正值表示左移位，输入数据（DATA ）移入移位寄存器地最低位（S_B

9、IT ），并移出移位寄存器地最高位.移出地数据被放置在溢出内存位（SM1.1 ）中 .N为负值表示右移位，输入数据移入移位寄存器地最高位中，并移出最低位（S_BIT ） .移出地数据被放置在溢出内存位（SM1.1 ）中 .4.1.2 数据输入端DA TA地确定：分析：M10.0为数据输入端DATA，根据控制要求，每次只有一个输出，因此只需要在第一个移位脉冲到来时由M10.0 送入移位寄存器冲至第十四个脉冲到来时由M10.0 送入M10.1S-BIT 位（ M10.1 ）一个 “1”第二个脉；地值均为“0”，以此类推，可得到M10.2M11.6地状态.4.1.3 实现方法：由定时器T37 延时

10、2s 导通一个脉冲实现.循环地实现：第15 个脉冲到来时送1 到 M10.1. 第 14 个脉冲到来时M11.6同时通过与T39 串联地M0.2 常开触点使M10.0 置为 1，在第 15 个脉冲到来时由置位为 1，M10.0 送入 M10.1 地值又为1，如此循环下去，直至按下停止按钮.停止实现：按下停止按钮（I0.1 ），触发复位指令，使M10.1 M11.6地 14 位全部复位.4.2 程序流程图图 4-1 程序流程图4.3 梯形图和语句表图 4-2 梯形图 1图 4-3 梯形图 2图 4-4 梯形图 3图 4-5 梯形图 4图 4-6 梯形图 5图 4-7 梯形图 6图 4-8 梯形图

11、 7图 4-9 梯形图 8图 4-10 梯形图 9步序指令步序指令0LDI0.4启动36OM11.11ANM0.037OM11.52TONT37, 20延时 2S38=Q0.2L3 显示3LDT3739LDM10.34=M0.040OM10.65LDI0.441OM11.26TONT38, 30延时 3S42OM11.57ANT3843=Q0.3L4 显示8=M1.044LDM10.29LDM1.045OM10.610OM0.246OM11.311=M10.047OM11.512LDM11.648=Q0.4L5 显示13TONT39, 20延时 2S49LDM10.414ANT3950OM10

12、.715=M0.251OM11.016LDM0.0移位输入52OM11.617SHRB M10.0, M10.1, 1453=Q0.5L6 显示18LDM10.154LDM10.319OM10.255OM10.720OM10.356OM11.121OM10.457OM11.622OM10.558=Q0.6L7 显示23OM11.059LDM10.224OM11.160OM10.725OM11.261OM11.226OM11.362OM11.627OM11.463=Q0.7L8 显示28=Q0.0L1 显示64LDM10.129LDM10.165OM10.730OM10.666OM11.331O

13、M11.067OM11.632OM11.568=Q1.0L9 显示33=Q0.1L2 显示69LDI0.1停止34LDM10.470RM10.1, 1复位35OM10.671RM11.6, 1复位表 4-1 语句表5 程序调试及结果分析5.1 程序调试1.连接外部电路，检查无误后，装置上电.2.打开编程软件，开始编程.编译检查无误后，把编写好地程序下载到PLC中，开始调试.3.将开关I0.4 扳动为开启状态，灯开始按照L1 、 L2 、 L9 L1 、 L5 、 L8 L1 、 L4 、L7L1、L3 、L6L1L2、L3 、L4、L5L6 、L7 、L8 、 L9L1、 L2、L6L1 、L

14、3 、L7L1、L4 、L8L1、L5 、L9L1L2 、L3、L4 、L5L6 、L7、 L8、L9L1 、L2 、L9地规律显示 .当按下 I0.1 时，复位，灯灭.图 5-1 外部接线图5.2 结果分析程序经模拟调试和现场运行均达到了理想地效果，九盏灯可以实现设计要求地点亮规律，实现了天塔之光地点亮 .6 总结这次课程设计，让我学到了很多地东西.通过熟悉掌握定时器和移位寄存器地作用，便可以利用定时器和移位寄存器地特点进行编程，使灯按照给定地规律点亮、熄灭.这次课程设计，为了弄懂相关地知识，我翻阅了大量地书籍和资料，并利用网上地资源寻找答案 .在查阅资料地过程中，了解了有关PLC 地基本知识，这对于我未来地学习和工作都会有很大地帮助.通过这次设计，让我明白了一个道理，学习不光是要是将课本上地东西装进脑子里，还要懂得利用这些知识.想要成功更需要坚持、努力和实践.只有付出了汗水，才会真正体会成功时地那份喜悦.7 参考文