天塔之光的模拟控制

题目： 天塔之光的模拟控制

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院 系： 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师：

2016年6月

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目 录

1课程设计目的…………………………………………………………………………1 2课程设计题目描述和要求……………………………………………………………1 3设计内容………………………………………………………………………………2 原理及组成………………………………………………………………………2 控制任务…………………………………………………………………………2 任务分析……………………………………………………………………2 PLC的型号选择……………………………………………………………2 3.3系统硬件设计……………………………………………………………………3 I/O分配……………………………………………………………………3 PLC硬件接线图……………………………………………………………3 3.4系统软件设计……………………………………………………………………4 3.系统软件流程图……………………………………………………………4 3.4.2软件程序的编写……………………………………………………………5 3.4.3组态的创建…………………………………………………………………5 3.5系统调试过程……………………………………………………………………6 4总结……………………………………………………………………………………6 参考文献…………………………………………………………………………………7 附录 系统完整程序……………………………………………………………………8

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1课程设计目的

可编程逻辑控制器〔PLC〕，是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

1.掌握移位指令的使用及编程；

2.掌握天塔之光控制系统的接线、调试、操作；

3.通过对天塔之光闪亮过程的移位控制，掌握移位寄存器指令的编写方法。

2课程设计题目描述和要求

1.依据实际生活中对天塔之光的运行控制要求，运用可编程控制器的强大功能，实现模拟控制。

2.闭合“启动”开关，指示灯按以下规律循环显示：L1→L2→L3→L4→L5→L6→L7→L8→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L2→L3→L4→L5→L6→L7→L8→L1、L3、L6→L1、L4、L7→L1、L8→L1、L2、L5→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8.

3.关闭 “启动”开关，天塔之光控制系统停止运行。通过在控制面板的每一步操作，都能在MCGS界面能够直观清楚地表达出来，还要做到实时监控的目的。

图2.1 天塔之光灯分布图

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3设计任容

原理及内容

图3.1 移位指令

移位指令使用：

移位指令将输入值IN右移或左移N位，并将输出结果装载到OUT中。移位指令对移位出的位自动补零。

如果位数N大与或等于最大允值，那么移位操作的次数为最大允许值。 控制任务 任务分析

1)设备的名称、用途、基本结构、动作原理以及工艺过程的简要介绍。 2)拖动方式、运动部件的动作顺序、各动作要求和控制要求。 3)互锁、自锁、保护要求。

4)应绘制外接电路图和PLC外部接线图。

原理设计的中心任务是绘制电气原理图和选用电器元件。接线图的编号应与原理图一致，要标注组件所有进出线编号、配线规格、进出线的连接方式〔采用端子板或接插板〕。 PLC的型号选择

SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。 S7-200系列出色表现在以下几个方面：

(1) 编程简单，使用方便

(2) 控制灵活，程序可变，具有很好的柔 (3) 功能强，扩充方便，性能价格比高

(4) 控制系统设计及施工的工作量少，维修方便

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(5) 可靠性高，抗干扰能力强

(6) 体积小、重量轻、能耗低，是“机电一体化”特有的产品。 系统硬件设计 3.3.1 I/O分配

表 I/O分配表 电气符号 序号 PLC地址〔PLC端子〕 〔面板端子〕 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 SD L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 启动〔SD〕 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 电源正端 电源地端 功能说明 主机1M、面板V+接电源+24V 主机1L、2L、3L、面板COM 接电源GND PLC硬件接线图

经过设计实现该程序的PLC硬件接线图见下列图3.2；实现该程序的外部接线实物图见下列图3.3。

图3.2 PLC硬件接线图

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图3.3 PLC外部接线图

3.4系统软件设计 3.4.1系统软件流程图

该程序的基本运行原理以及逻辑运行的流程图见下列图。

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图3.4 逻辑运行的流程图

3.4.2 软件程序的编写 系统完整程序见附录。 组态的创建

图3.4 天塔之光组态图

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3.5系统调试过程

天塔之光系统的调试过程： 〔一〕分析被控对象并提出控制要求 （二）确定输入／输出设备 （三）选择PLC

（四）分配I/O点并设计PLC外围硬件线路 （五）程序设计 （六）硬件实施 （七）联机调试

（八）整理和编写技术文件

4总结

本设计完成了题目要求的基本部分的全部要求。发挥部分的因为时间和制作材料的短缺而没有进行尝试，在今后条件允许的情况下再扩展。基本部分各单元工作稳定。

通过这次设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC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PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，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PLC 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。

在天塔之光设计中，我觉得最难的是课题实际效果和理论设计的联系。要实现功能，要如何去画出梯形图。想了很久之后，我们去问了老师。最后做出了梯形图，并实现了课题要求的功能，出现这个问题，主要还是因为对书本上的知识不够了解。 实训完成后需要对梯形图附加一些必要的系统设计及功能说明。这些问题看起来简单，然而做起来并没有那样的轻而易举，对格式的要求，对步骤的操作都需要我们仔细，耐心的完成。

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参考文献

[1] SIEMENS公司. 深入浅出西门子S7-300PLC［M］.北京航空航天大出版社,2004. [2]戴一平. 可编程序控制器逻辑控制案例[M].北京：高等教育出版社，2007. [3]林育兹，鲍平等. 可编程序控制器原理及逻辑控制[M].北京：机械工业出版社，2006. [4]宋伯生. PLC编程理论.算法及技巧[M]. 北京：机械工业出版社，2007. [5]戴一平. 可编程序控制技术及应用[M]. 北京：机械工业出版社，2004.

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附录 系统完整程序

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