學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）題目：廣告牌燈自動(dòng)閃爍PLC控制程序設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：所在院(系)：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：班級(jí)：指導(dǎo)教師：職稱：2012年12月24日一、緒論隨著微處理器，計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在所有的工業(yè)領(lǐng)域。現(xiàn)在社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場需求作出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本、和高質(zhì)量的產(chǎn)品。為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性。可編程序控制器（ProgrammableLogicController）正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。可編程序控制器簡稱PLC，它的應(yīng)用面廣，功能強(qiáng)大，使用方便，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要的支柱之一。PLC廣泛的應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，PLC在其他領(lǐng)域，例如在民用和家庭自動(dòng)化中也得到了迅速的發(fā)展。國際電工委員會(huì)（IEC）在1985年的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案第3稿中，對(duì)PLC作出如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其每部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順許控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其設(shè)備，都應(yīng)按照易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。”可以預(yù)料：在工業(yè)控制領(lǐng)域中，PLC控制技術(shù)的應(yīng)用必將形成世界潮流。PLC程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序，又有用戶自己開發(fā)的應(yīng)用程序，系統(tǒng)程序提供應(yīng)用平臺(tái)，同時(shí)還為PLC可靠運(yùn)行及信息與信息轉(zhuǎn)換進(jìn)行必要的公共處理，用戶程序由用戶自己設(shè)計(jì)，這樣可以滿足大多數(shù)用戶的需要。本課題的意義二、本課題的意義可編程邏輯控制器PLC是自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)三者結(jié)合的高科技產(chǎn)品，他作為一種通用的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置，在工業(yè)控制各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)的到廣泛應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)全球化和工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，廣告的形式也在不斷地發(fā)展提高。廣告的形式和采用的技術(shù)也越來越先進(jìn)。廣告一般有這么幾種：電視廣告中的立體畫面和聲音；廣播電臺(tái)中的聲音宣傳；街頭或商場的大屏幕顯示系統(tǒng)；報(bào)紙雜志上的文字宣傳；街頭巷尾的燈箱廣告。前4種形式接個(gè)較高，顯示的信息量較多，而普通的燈箱廣告畫布上印的宣傳內(nèi)容大多靜止不動(dòng)，傳遞的信息量有限，但價(jià)格便宜。若采用滾動(dòng)的畫布廣告，將多幅畫面組合起來裝在漏天燈箱中，畫布用電機(jī)拖動(dòng)，可以上下移動(dòng)進(jìn)行循環(huán)顯示，信息量大，動(dòng)態(tài)效果好，可以對(duì)多種商品進(jìn)行介紹和宣傳在街頭構(gòu)成一道風(fēng)景線。同時(shí)也適用于大型商場對(duì)商品信息及銷售情況進(jìn)行介紹。畫布可以定期更換，方便不同商品的需要。三、廣告燈的控制顯示要求利用西門子S7-200設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)閃爍廣告牌，其內(nèi)容為“攀大機(jī)械工程學(xué)院”，這八個(gè)字用八個(gè)燈點(diǎn)亮并實(shí)現(xiàn)閃爍。按下啟動(dòng)按鈕，廣告燈控制裝置開始工作，按下停止按鈕，廣告燈控制裝置停止工作。其閃爍要求為：在打開閃爍開關(guān)后，首先是“攀”亮1s，接著是“大”字亮1s，再接著是“機(jī)”字亮1s，如此至“學(xué)院”后，“攀大機(jī)械工程學(xué)院”這八個(gè)字以0.6s的周期閃爍3次，然后重新開始，如此循環(huán)進(jìn)行。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)四、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1主要選擇的設(shè)備我們選取的PLC是西門子生產(chǎn)的S7-200.下面對(duì)S7-200做出簡要的說明：S7-200系列是一類可編程邏輯控制器（MicroPLC）。這一系列產(chǎn)品可以滿足多種多樣的自動(dòng)化控制需要，下圖展示一臺(tái)S7-200MicroPLC的CPU22*系列PLC的CPU外型圖，具有緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令，使得S7-200可以近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求。此外，豐富的CPU類型和電壓等級(jí)使其在解決用戶的工業(yè)自動(dòng)化問題時(shí)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。圖二S7-200CPU外型圖S7-200CPU模塊包括一個(gè)中央處理器單元（CPU）、電源以及數(shù)字量I/O點(diǎn)，這些都被集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中。S7-200系列PLC由西門子公司研發(fā)生產(chǎn)，是一種疊裝式結(jié)構(gòu)的小型PLC。它指令豐富、功能強(qiáng)大、可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊、便于擴(kuò)展、性能價(jià)格比高。適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動(dòng)化。S7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。S7-200CPU將一個(gè)微處理器、一個(gè)集成電源和數(shù)字量I/O點(diǎn)集成在一個(gè)緊湊的封裝內(nèi)，從而形成了一個(gè)功能強(qiáng)大的微型PLC，當(dāng)下載程序到PLC后，S7-200就可以按照邏輯關(guān)系監(jiān)控I/O設(shè)備從而實(shí)現(xiàn)控制要求。4.2PLC選型S7-200系列PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)的6種CPU供用戶使用。表1S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元型號(hào)輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)可帶擴(kuò)展模塊數(shù)S7-200CPU22164—S7-200CPU222862個(gè)擴(kuò)展模塊78路數(shù)字量I/O點(diǎn)或10路模擬量I/O點(diǎn)S7-200CPU22414107個(gè)擴(kuò)展模塊168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)S7-200CPU22624162個(gè)擴(kuò)展模塊248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)根據(jù)輸入信號(hào)及輸出信號(hào)的數(shù)量，經(jīng)過初略計(jì)算，輸人點(diǎn)數(shù)為2點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為8點(diǎn)；輸人、輸出信號(hào)都是數(shù)字量。增加20%備用量，以便隨時(shí)增加控制功能：輸入點(diǎn)數(shù)為：2×(1+20%)=2.4輸出點(diǎn)數(shù)為：8×(1+20%)=9.6根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)，可選西門子s7-200cpu224型可編程控制器，其輸入點(diǎn)14點(diǎn)，輸出點(diǎn)10點(diǎn)，擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)為8點(diǎn)。4.3可編程序控制器I/O分配表編輯元件編輯地址電路器件說明輸入元件I0.0SB1啟動(dòng)按鈕I0.1SB2停止按鈕輸出元件Q0.0HL1彩燈“攀”Q0.1HL2彩燈“大”Q0.2HL3彩燈“機(jī)”Q0.3HL4彩燈“械”Q0.4HL5彩燈“工”Q0.5HL6彩燈“程”Q0.6HL7彩燈“學(xué)”Q0.7HL8彩燈“院”4.4PLC接線圖4.5元器件選擇元件參數(shù)數(shù)量廣告燈220V8個(gè)動(dòng)合開關(guān)250V/3A2個(gè)直流電源額定電壓24V1個(gè)導(dǎo)線0.3平方米1圈絕緣膠布1個(gè)熔斷器FURT18-321個(gè)電極頭1個(gè)4.6廣告燈PLC詳細(xì)接線攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文）系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)方案五、系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)方案5.1程序流程圖5.2程序梯形圖5.3梯形圖語句表Network1//啟保停LDI0.0OM0.0OM0.2ANM0.1ANI0.1=M0.0Network2//“攀”字亮一秒時(shí)間設(shè)定LDM0.0ANT51TONT37,10Network3//“大”字亮一秒時(shí)間設(shè)定LDT37TONT38,10Network4//“機(jī)”字亮一秒時(shí)間設(shè)定LDT38TONT39,10Network5//“械”字亮一秒時(shí)間設(shè)定LDT39TONT40,10Network6//工字亮一秒時(shí)間設(shè)定LDT40TONT41,10Network7//程字亮一秒時(shí)間設(shè)定LDT41TONT42,10Network8//學(xué)字亮一秒時(shí)間設(shè)定LDT42TONT43,10Network9//院字亮一秒時(shí)間設(shè)定LDT43TONT44,10Network10//8個(gè)字同時(shí)亮0.6秒時(shí)間設(shè)定LDT44TONT45,6Network11//8個(gè)字同時(shí)滅0.6秒時(shí)間設(shè)定LDT45TONT46,6Network12//8個(gè)字同時(shí)亮0.6秒時(shí)間設(shè)定LDT46TONT47,6Network13//8個(gè)字同時(shí)亮0.6秒時(shí)間設(shè)定LDT47TONT48,6Network14//8個(gè)字同時(shí)亮0.6秒時(shí)間設(shè)定LDT48TONT49,6Network15//8個(gè)字同時(shí)滅0.6秒時(shí)間設(shè)定LDT49TONT50,6Network16//返回第一個(gè)定時(shí)器循環(huán)上述過程LDT50TONT51,10Network17//攀字亮滅控制LDM0.0ANT37=Q0.0Network18//大字亮滅控制LDT37ANT38=Q0.1Network19//機(jī)字亮滅控制LDT38ANT39=Q0.2LDT39Network20//械字亮滅控制ANT40=Q0.3Network21//工字亮滅控制LDT40ANT41=Q0.4Network22//程字亮滅控制LDT41ANT42=Q0.5Network23//學(xué)字亮滅控制LDT42ANT43=Q0.6Network24//院字亮滅控制LDT43ANT44=Q0.7Network25//8個(gè)燈同時(shí)亮LDT44ANT45SQ0.0,1SQ0.1,7Network26//8個(gè)燈同時(shí)滅LDT45ANT46RQ0.0,1RQ0.1,7Network27//8個(gè)燈同時(shí)亮LDT46ANT47SQ0.0,1SQ0.1,7Network28//8個(gè)燈同時(shí)滅LDT47ANT48RQ0.0,1RQ0.1,7Network29//8個(gè)燈同時(shí)亮LDT48ANT49SQ0.0,1SQ0.1,7Network30//8個(gè)燈同時(shí)滅LDT49ANT50RQ0.0,1RQ0.1,7攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文）系統(tǒng)仿真六、系統(tǒng)仿真仿真結(jié)果如下圖1裝載“廣告燈閃爍PLC控制”程序，切換到運(yùn)行狀態(tài)后得到下圖所示。2現(xiàn)打開輸入端口I0.1，即按下SB1，程序開始運(yùn)行。得到下圖所示：1）“攀”字亮1s2）“大”字亮1s3）“機(jī)”字亮1s4）“械”字亮1s5）“工”字亮1s6）“程”字亮1s7）“學(xué)”字亮1s8）“院”字亮1s9）“攀大機(jī)械工程學(xué)院”八個(gè)字同時(shí)亮0.6s10）“攀大機(jī)械工程學(xué)院”八個(gè)字同時(shí)滅0.6s11）循環(huán)9，10兩個(gè)過程三次后，再返回1過程繼續(xù)運(yùn)行。12）打開端口I0.1斷開端口I0.0。程序停止運(yùn)行，如下圖所示仿真結(jié)束。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文）總結(jié)總結(jié)通過本次課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步鞏固了課本理論知識(shí)，熟練掌握了西門子PLC編程軟件的編程方法和修改調(diào)試技巧。培養(yǎng)了所學(xué)理論知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用能力。再次學(xué)習(xí)和掌握一般電氣設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。對(duì)PLC實(shí)物的工作過程有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，掌握一般電氣設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的施工設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試方法。同時(shí)培養(yǎng)了查閱圖書資料、工具書的能力和工程繪圖、書寫技術(shù)報(bào)告的能力。在此衷心感謝在這次課設(shè)中譚老師的大力支持和幫助，我們才得以順利完成本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)！攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文）