霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的设计与调试[42页].docx

……………………………………………………………最新资料推荐………………………………………………… 机电工程学院课程设计说明书 设计题目:霓虹灯广告屏装置PLC 控制程序的设计与调试 学生姓名： Haooge 学 号： 200948050318 专业班级： 机制F0906 指导教师： xue 2012年12月14日内容摘要 为展现商家的形象和“品位”,在夜晚展现出一个美好的夜景，一般都会采用“个性”霓虹灯广告屏来装饰商场。

这就涉及到如何去控制商家所需的霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等诸多控制问题如何去快捷、可靠、简单的去控制，成为人们考虑的重点PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机,霓虹灯和流水灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等，均可以通过PLC来达到控制的要求本课程设计根据课题上的5点要求，进行I/O口估算，并选择PLC型号、绘制流程图和设计梯形图以及编写程序清单、调试程序、修改程序并最终确定程序，最终实现课程要求在编写程序的时候用到了传送指令和位移指令，使程序变得更加简洁同时在单步控制的时候用到了计数器和比较指令，使程序简洁明了基本实现对霓虹灯的正确、简洁、稳定的控制关键词：广告屏；PLC控制；单步/连续控制；位移指令目 录第1章 引言 11.1 课程设计内容和要求 11.2 总体设计思路 2第2章 霓虹灯PLC控制的系统总体方案设计 22.1 设计原理及方案选择 22.2所需元器件介绍 22.3控制流程图设计 22.4 I/O分配 32.5 I/O接线图 3第3章 软件设计 33.1 单步/连续控制的实现 33.2 连续控制的设计 33.3单步程序的设计 8第4章 调试说明 84.1调试说明 84.2调试要求 84.3确定程序 8结论 9谢辞与设计总结 10附录1 梯形图 11附录2 语句表 28最新精品资料整理推荐，更新于二〇二一年一月二十六日2021年1月26日星期二19:29:13第1章 引言1.1 课程设计内容和要求1. 霓虹灯广告屏装置PLC 控制梯形图的设计与调试该广告屏由8 根灯管和24 只流水灯组成，每4 只流水灯为一组，如图1所示：图 1 霓虹灯广告屏示意图2. 控制要求（1）该广告屏中间8 根灯管亮灭的时序为：第1 根亮→2 亮→3 亮→……→第8 根亮，时间间隔为1s，全亮后，显示10s，再反过来从8→7→……→1 按1s 间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s；再从第8 根开始亮，顺序点亮7→6→……→1，时间间隔1s，显示5s，再从1→2→……→8 按1s 间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s，然后重复运行，周而复始。

2）24只流水灯，4个一组分成6组，从Ⅰ→Ⅱ→……→Ⅵ按1s 时间间隔依次向前移动，且点亮时每相隔1 灯为亮，即从Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同时Ⅰ“①、③”灭→Ⅲ“ 、 ”亮，同时Ⅱ“⑤、⑦”灭……，如此移动一段时间（如30s）后，再反过来移动一段时间：Ⅵ“ (24)(22) ”亮 →Ⅴ“ (20)(18) ”亮，同时Ⅵ“ (24)(22) ”灭，……如此循环往复3）系统有单步/连续控制，有起动和停止按钮4）起动时，灯管和流水灯能同时起动，关闭时，可同时也可分别关闭5）要求有移位指令的应用1.2 总体设计思路通过分析本课程设计的控制要求，进而确定PLC的I/O接口的数目、选择合适的PLC型号和扩展模块、选择合适的流程并绘制流程图、根据流程图设计梯形图、编写程序并调试程序、修改不合理程序、并最终确定程序从而实现控制8个霓虹灯和周围的24流水灯的有规律的闪烁第2章 霓虹灯PLC控制的系统总体方案设计2.1 设计原理及方案选择根据要求，8个长灯管分别单独控制，24个流水灯每两个一组进行控制八个长灯管用到8个输出，24个流水灯每两个一组公用一个输出，所以流水灯共用到12个输出，整个控制程序一共用到20个输出。

选择PLC：西门子S7-200本身自带16个输出口在加上一个扩展模块EM223的8个输出口，一个有24个输出口，因此可以实现要求硬件的配置主要有：电源；西门子S7-200PLC和扩展模块EM223；8个长灯管；24个流水灯；足够数量的导线2.2所需元器件介绍(1)电源:普通用电电压交流220V(2)长灯管:8个适合本广告屏使用的长灯管,所需电压为交流220V(3)流水灯:24个适合本广告屏使用的流水灯,所需电压为交流220V(4)PLC:西门子S7-200 CPU226 PLC一个,EM223 DI8/DO8*DC24V/继电器扩展模块一个(5)各类导线及开关:若干2.3控制流程图设计根据要求,此广告屏控制装置需要连续控制和单步控制使用转化开关，当转换开关放到连续控制时，广告屏便以连续控制的方式运行；当装好开关放到单步控制时，广告屏便以单步控制的方式运行2.3.1连续控制连续控制时采用顺序控制的方式来实现当按下启动按钮时，长灯管和流水灯一起启动当按下总关闭按钮时，长灯管和流水灯一起熄灭在启动按钮按下后，广告屏正在工作时，单独按下长灯管关闭按钮或者流水灯关闭按钮，实现单独熄灭长灯管和流水灯。

连续控制流程图如图2所示2.3.2单步控制采用计数器，用计数器的值与比较指令比较进行单步控制操作如图3所示2.4 I/O分配经估算并最终确定输入口为7个、输出口为20个其中（1）输入口：包括1个启动按钮SB1，1个总停止按钮SB2，1个长灯管单独停止按钮SB3，1个流水灯单独停止按钮SB4，1个单步控制按钮SB5，以及一个两个点位的转化开关SA2)输出口：包括控制8个长灯管的8个输出口，控制24个流水灯的12个输出口（流水灯每两个一组为一个输出口）I/O分配表如图表12.5 I/O接线图根据需要选择西门子S7-200 CPU226 PLC和扩展模块EM223 DI8/DO8*DC24V/继电器.I/O接线图如图4所示第3章 软件设计3.1 单步/连续控制的实现为实现单步和连续控制，使用了单步的常开开关来常开单步控制软件部分，只有当单步常开开关闭合时，才能使后面的单步控制程序运行同样使用了连续的常开开关来常开连续控制软件部分，只有当连续常开开关闭合时，才能使后面的连续控制程序运行3.2 连续控制的设计设计连续控制时，使用了顺序控制程序和移位指令，并用定时器来实现定时和跳转在连续控制时，同时启动长灯管和流水灯。

在长灯管程序前加上自锁程序，当单独直接关闭长灯管时，长灯管熄灭并初始化长灯管程序同样在流水灯程序前加上其自锁程序，当单独关闭流水灯时，流水灯熄灭并初始化流水灯程序图2 连续控制流程图图3 单步控制流程图表1 I/O分配表编程元件I/O端子电路器件作用输入继电器I0.0SB1总启动按钮I0.1SB2总停止按钮I0.2SB3长灯管单独关闭按钮I0.3SB4流水灯单独关闭按钮I0.4SB5单步控制按钮I0.5SA点位1转换开关/连续控制I0.6SA点位2转换开关/单步控制输出电器Q0.0HL1灯管1Q0.1HL2灯管2Q0.2HL3灯管3Q0.3HL4灯管4Q0.4HL5灯管5Q0.5HL6灯管6Q0.6HL7灯管7Q0.7HL8灯管8Q1.0HL9和HL10流水灯1和3Q1.1HL11和 HL12流水灯5和7Q1.2HL13和 HL14流水灯9和11Q1.3HL15和 HL16流水灯13和15Q1.4HL17和 HL18流水灯17和19Q1.5HL19和 HL20流水灯21和23Q2.0HL21和 HL22流水灯24和22Q2.1HL23和 HL24流水灯20和18Q2.2HL25和 HL26流水灯16和14Q2.3HL27和 HL28流水灯12和10Q2.4HL29和 HL30流水灯8和6Q2.5HL31和 HL32流水灯4和2图4 I/O接线图3.3单步程序的设计设计单步程序时用到了计数器、移位指令和比较指令。

当转换开关放到单步时，每按一次单步按钮，计数器加1同时使用比较指令，把计数器的当前值和设定值进行比较通过计数器当前值的大小来顺序控制灯管和流水灯的亮灭第4章 调试说明4.1调试说明（1）硬件调试：接通电源前，检查S7-200 PLC可编程控制器接头是否接触良好，其与电脑的通信口连接是否正常 （2）软件调试：输入编写好梯形图，并进行语法的检查（编译），正确后设置正确的通信口，将编写好的梯形图下载到S7-200可编程控制器ROM中，进行的调试 （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，看运行情况是否按照控制要求进行工作 4.2调试要求（1）连续控制时：按下启动按钮，长灯管和流水灯同时运行按下总关闭按钮，长灯管和流水灯同时熄灭2）连续控制时：按下启动按钮，长灯管和流水灯同时运行此时，按下长灯管单独关闭按钮，长灯管熄灭或者按下流水灯单独关闭按钮，流水灯熄灭并且，在单独停止长灯管或者流水灯其中任何一个时，再次按下启动按钮是无任何反应只有当按下总停止按钮之后，再按下启动按钮才能同时启动长灯管和流水灯3）单步控制时：按下启动按钮之后，每按下一次单步运行按钮，长灯管或者流水灯状态变化一次。

单步运行为长灯管先按要求单步运行，之后是流水灯按要求顺序运行4.3确定程序根据以上的调试情况，调试出满足本广告屏装置控制要求的PLC程序，并确定程序结论本设计能满足一般的霓虹灯广告屏的基本控制，可充分发挥PLC可编程控制器的性能经过调试运行，其性能稳定可靠，性价比高而且编程简单易懂，方便以后变换不同的程序进行不同的控制在编程此梯形图时大量采用了功能指令，简化了程序，减少了工作量采用了移位指令、传送指令、比较指令和计数器指令精简程序的同时，为CPU在每个扫描周期减轻负担除此之外，编程中出现一些问题如怎样才能更巧妙的使用传送指令和移位指令的配合，在一个扫描周期里，程序时如何在这些程序中按什么样的顺序执行的同样也由于没有实体PLC，而模拟器不能全部模拟器全部指令，并且模拟器使用的电脑CPU和PLC上的CPU扫描周期有很大的不同所以不确定在模拟器上能成功运行的程序，在实体PLC上也同样能按照。