PLC舞台艺术彩灯课程设计.doc

毕业设计〔论文〕题目： 基于PLC的舞台艺术灯饰的设计 院 (系)： 机电工程学院 专 业： 应用电子技术 姓 名： 秦林锋 学 号： 指导教师： 程佳佳 二〇一 年 月 日毕业设计〔论文〕任务书学生姓名秦林锋学号专 业应用电子技术院〔系〕机电工程学院毕业设计〔论文〕题目基于PLC的舞台艺术灯饰的设计任务与要求完成时间段年 月 日 至 年 月 日 共 周指导教师单位职称院〔系〕审核意见毕业设计(论文)进度方案表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字教师对进度方案实施情况总评 　　　　　　　　　　　　　　　　　 签名 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一毕业设计(论文)中期检查记录表学生填写毕业设计(论文)题目: 基于PLC的舞台艺术灯饰的设计学生姓名: 　秦林锋 　　 学号：专业：　　　　　　应用电子技术　　　　　 指导教师姓名: 程佳佳职称: 讲师检查　教师填写毕业设计(论文)题目工作量饱满　一般　不够　毕业设计(论文)题目难度大　适中　不够　毕业设计(论文)题目涉及知识点丰富　比拟丰富　较少　毕业设计(论文)题目价值很有价值　一般　价值不大　学生是否按方案进度独立完成工作任务　学生毕业设计(论文)工作进度填写情况　指导次数　学生工作态度认真　一般　较差　其他检查内容：存在问题及采取措施:检查教师签字: 年 月 日院〔系〕意见(加盖公章): 　年 月 日序言本次PLC课程设计题目为舞台艺术彩灯的PLC控制，控制要求主要围绕七盏灯〔Q0.0-Q0.6〕进行的，颜色分别为红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、粉色、紫色。

把戏1中的要求首先红色彩灯点亮；经过2秒后自动熄灭，同时橙色彩灯点亮；经过2秒后自动熄灭，黄色彩灯点亮……；紫色彩灯熄灭之后，红色彩灯又继续点亮，如此循环；把戏2中要求七盏彩灯同时闪〔亮0.5s、灭0.5s〕；把戏3中要求七盏彩灯依次都亮，间隔时间为1秒；然后反方向依次全灭；如此循环按下启动按钮SB1后，七盏彩灯首先按把戏1点亮，循环3次后按把戏2点亮，5秒后再按把戏3点亮，循环3次后按把戏4点亮，循环3次后按把戏1点亮，完成一个大循环按下停止按钮SB2，彩灯停止工作仔细分析实验要求发现四种把戏显示是循环完本身的次数后依次进行来完成一个大循环且控制对象为七盏彩灯的亮灭综合考虑，可采用传送指令和比拟指令完本钱次设计实验要求虽然复杂但是却是按照时间顺序的方法走下去，每一步对应着彩灯把戏的变化，采用传送指令可满足对彩灯变化要求本次设计宜采用主程序调用子程序的方法主程序为七盏彩灯4种把戏的得电回路，利用定时器、计数器和比拟指令的组合让四种把戏限制分别在其对应的时间内得电，各个子程序编写对应把戏网络，这样编写的目的是调试程序方便且便于修改目录1 S7-200系列PLC根本知识1.1 S7-200系列PLC概述西门子S7-200系列可编程控制器有CPU21X系列和CPU22X系列，其中CPU22X型可编程控制器提供了4个不同的根本型号，常见的有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四种根本型号，其主要技术标准如表1-1所示。

表1-1 S7-200CN CPU主要技术标准特性CPU 221CPU 222CPU 224CPU 224XPCPU 226外形尺寸〔mm)90*80*6290*80*62120.5*80*62140*80*62190*80*62程序存储器：可在运行模式下编辑不可在运行模式下编辑409640964096409681921228812288163841638424576数据存储区2084208481921024010240掉电保持时间5050100100100本机I/O数字量模拟量6入/4出-8入/6出-14入/10出-14入/10出2入/1出24入/16出-扩展模块数量0个模块2个模块7个模块7个模块7个模块模拟电位器11222通讯口1RS 4851RS-4851RS-4852RS-4852RS-4851.2 扩展模块扩展单元没有CPU，作为根本单元输入/输出点数的扩充，只能与根本单元连接使用，不能单独使用连接时CPU模块放在最左侧，扩展模块用扁平电缆与左侧的模块相连S7-200的扩展模块包括数字量扩展模块，模拟量扩展模块，热电偶、热电阻扩展模块，通信模块，称重模块，位置控制模块等。

模拟量、数字量扩展模块分别如表1-2、表1-3所示表1-2 模拟量扩展模块型号点数EM2314路模拟量输入EM2322路模拟量输出EM2354路模拟量输入，1路模拟量输出表1-3 数字量扩展模块类型型号各组输入点数各组输出点数输入扩展模块EM221EM221 24V DC输入4，4——EM221 230V AC输入8点相互独立——输出扩展模块EM222EM222 24V DC输出——4，4EM222 继电器输出——4，4EM222 230V AC双向晶闸管输出——8点相互独立输入/输出扩展模块EM223EM223 24V DC输入继电器输出44EM223 24V DC输入24VDC输出4，44，4EM223 24V DC输入24VDC输出8，84，4，8EM223 24V DC输入继电器输出8，84，4，4，41.3 S7-200的编程元件1. 输入过程映像存放器〔输入继电器〕I编号范围：I0.0--I15.7功能：专门用来接收从外部开关发来的信号2. 输出映像存放器〔输出继电器〕Q编号范围：Q0.0--Q15.7功能：专门用来将输出信号传送给外部负载3. 定时器T定时器的分类按分辨率来分，有1ms、10ms、100ms三种定时器。

按工作方式来分，有通电延时定时器〔TON〕、断电延时型定时器〔TOF〕和保持型通电延时定时器〔TONR〕三种定时时间： 定时时间=预置值×时基4. 位存储器〔中间继电器〕M位存储器用来保存中间操作状态和控制信息，其作用相当于继电器控制电路中的中间继电器地址编号范围为M0.0--M31.7共256点5. 计数器C计数器的功能：用于累计计数输入端接收到的由断开到接通的脉冲个数计数器的编号：C0--C255计数器的分类：①加计数器 ②减计数器 ③加/减计数器6．累加器AC累加器是用来暂存数据的存放器，它可以用来存放运算数据、中间数据和结果CPU提供了4个 32位的累加器，其地址编号为AC0--AC3累加器的可用长度为32位，可采用字节、字、双字的存取方式，按字节、字只能存取累加器的低8位或低16位，双字可以存取累加器全部的32 位 7. 几个常用的特殊存储器SMSM0.0：运行监视继电器当PLC运行时，SM0.0自动处于接通状态，当PLC停止运行时，SM0.0处于断开状态SM0.1:初始化脉冲〔开机脉冲〕SM0.4:周期为1分钟占空比为50%的时钟脉冲SM0.5:周期为1秒钟占空比为50%的时钟脉冲。

8．顺序控制继电器S顺序控制继电器是专门用于编制顺序控制程序的，通常与顺序控制继电器指令一起使用以实现顺序功能图的编程顺序控制继电器的地址编号范围为S0.0--S31.71.4 S7-200的数据长度和编址方式1. S7-200的数据长度S7-200的数据可以按位、字节、字和双字存取其中1个二进制数为1位，8个相连的二进制位为1个字节〔B〕，2个字节组成1个字〔W〕，2个字组成1个双字〔D〕2. S7-200的编址方式位编址：区域标志符+字节号.位号，如I0.0、Q2.0、M1.2等字节编址：区域标志符+B+字节号，如IB0、QB2、VB20等字编址：区域标志符+W+起始字节号，如VW0表示由VB0和VB1这2字节组成的字双字编址：区域标志符+D+起始字节号，如VD0表示由VB0到VB3这4字节组成的双字1.5 编程考前须知1．触点不能放圈的右边2．梯形图中不能出现输入继电器的线圈3．输出线圈不能串联，但可以并联4．除含跳转和子程序调用指令的程序以外，同一操作数的线圈只能使用一次5．线圈不能直接与左母线相连6．地址编号中不可以出现XX.8和XX.97．定时器和计数器必须有设定值8．立即输出和立即置位指令只能用于输出量，立即触点指令只能用于输入量。

9．跳转指令和标号指令必须成对使用1.6 梯形图设计方法1.6.1 经验设计法经验设计法就是在一些典型电路的根底上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图有时需要屡次反复地调试和修改梯形图，增加一些中间编程元件和触点，最后才能得到一个较为满意的结果这种方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结果不是唯一的，设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系，所以把这种方法叫做经验设计法1.6.2 继电器电路移植法继电器电路移植法的一般步骤如下：1．认真研究继电器控制电路及有关资料，深入理解控制要求2．对继电器控制电路中用到的低压电器进行分析、归纳继电器电路图中的交流接触器、电磁阀、电磁铁、信号灯等执行机构一般用PLC的输出继电器来控制，它们的线圈接在PLC的输出端按钮、限位开关、转换开关、速度继电器等用来提供控制命令和反应信号，它们的触点接在PLC的输入端，一般使用常开触点继电器电路中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的辅助继电器和定时器来完成，它们与PLC的外部接线无关热继电器的常闭触点接在PLC的输出端直接通断电源更为可靠，梯形图中不再考虑。