霓虹燈廣告屏控制器的設(shè)計(jì)概述(共40頁(yè)).doc

1、中文摘要霓虹燈是城市的美容師, 在技術(shù)不斷創(chuàng)新的時(shí)代，霓虹燈的制造技術(shù)及相關(guān)零部件的技術(shù)水平也在不斷進(jìn)步。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，霓虹燈的品種、規(guī)格也已基本系列化，可供各種用途的選擇，其質(zhì)量已逐步向國(guó)際水平靠攏，中國(guó)加入WTO與國(guó)際水平的差距將越來(lái)越小，在不久的將來(lái)必將趕超國(guó)際先進(jìn)水平。PLC可編程控制器是以微處理器為基礎(chǔ)綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的一種新型的工業(yè)控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)已廣泛用于工業(yè)過(guò)程和位置的自動(dòng)控制中。據(jù)統(tǒng)計(jì)可編程控制器是工業(yè)自動(dòng)化裝置中應(yīng)用最多的一種設(shè)備。專家認(rèn)為可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一

2、。如今PLC、機(jī)器人、CAD/CAM將成為工業(yè)三大支柱。PLC不僅在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用而且在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用也非常廣泛。在商業(yè)行業(yè)中，各種門面、招牌、字幕廣告、建筑物輪廓等裝飾照明場(chǎng)都有霓虹燈閃爍的身影。霓虹燈的光線連續(xù)、均勻在商業(yè)廣告中已得到廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：霓虹燈；控制；PLC目錄第1章 引言 11.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求11.1.1控制要求 1 1.1.2課題要求 11.2 設(shè)計(jì)總體思路 11.2.1 PLC簡(jiǎn)介 1 1.2.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路5第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)72.1 硬件設(shè)備的選擇72.1.1 選擇主要的設(shè)備72.1.2 PLC模塊的選擇 82.2 系統(tǒng)硬件連接設(shè)計(jì)82.2

3、.1 I/O接口地址分配表 82.2.2 PLC外圍接線圖 8第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 103.1 編程軟件簡(jiǎn)介 103.2 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 113.2.1 按照控制要求進(jìn)行編程 113.2.2 軟元件的地址分配表 113.2.3 梯形圖（見附錄）113.2.4 語(yǔ)句表（見附錄）113.2.5 程序調(diào)試（見附錄）11設(shè)計(jì)總結(jié) 12致謝詞13附錄14參考文獻(xiàn) 25引言11 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求1.1.1控制要求圖 1-1 示意圖該廣告屏中間8個(gè)燈管亮滅的時(shí)序?yàn)榈?根亮第2根亮第3根亮第8根亮，時(shí)間間隔為1s,全亮后，顯示10s,再反過(guò)來(lái)從871順序熄滅。全滅后，停亮2s,再?gòu)牡?根燈管開始亮起，順序點(diǎn)亮7

4、61，時(shí)間間隔為1s，顯示20s,再?gòu)?28順序熄滅。全熄滅后，停亮2s,再?gòu)念^開始運(yùn)行，周而復(fù)始。1.1.2課題要求1. 采用PLC控制，列出輸入輸出點(diǎn)分配表；2. 畫出PLC的輸入輸出設(shè)備的接線圖；3. 利用STEP7-Micro/WIN32軟件完成梯形圖、指令表的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試。1.2 總體設(shè)計(jì)思路題目要求用PLC控制燈管的動(dòng)作，下面對(duì)PLC做簡(jiǎn)單介紹。1.2.1 PLC簡(jiǎn)介1. PLC的產(chǎn)生20世紀(jì)20年代起，人們把各種繼電器、定時(shí)器、接觸器及其觸點(diǎn)按一定的邏輯關(guān)系連接起來(lái)組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機(jī)械，這就是大家熟悉的傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易掌握、價(jià)格便宜，能滿足大

5、部分場(chǎng)合電氣順序邏輯控制的要求，因而在工業(yè)控制領(lǐng)域中一直占據(jù)主導(dǎo)地位。但是繼電接觸器控制系統(tǒng)具有明顯的缺點(diǎn)：設(shè)備體積大、可靠性差、動(dòng)作速度慢、功能弱。難于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制；特別是由于它是靠硬連接線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜煩瑣，當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)π枰淖儠r(shí)，原有的接線和控制柜就要更換，所以通用性和靈活性較差。到20世紀(jì)60年代，由于小型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和大規(guī)模生產(chǎn)的發(fā)展，人們?cè)噲D用小型計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制的要求；但由于價(jià)格高，輸入、輸出電路信號(hào)及容量不匹配、編程技術(shù)復(fù)雜等原因，一直未能得到推廣應(yīng)用。1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)美國(guó)通用汽車公司（GM）對(duì)新的汽車流水線控制系統(tǒng)提出的具體要求，

6、研制開發(fā)出世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上應(yīng)用成功。這是世界上第一臺(tái)可編程序控制器，型號(hào)為PDP-14。人們把它稱做可編程序控制器（PLC，Programmable Logic Controller）,簡(jiǎn)稱PLC。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)了微處理器和微型計(jì)算機(jī)，人們將微機(jī)技術(shù)應(yīng)用到PLC中，使得它更多地發(fā)揮計(jì)算機(jī)的功能，不僅用邏輯編程取代了硬連線邏輯，還增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能，使其真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制設(shè)備。2. PLC的定義PLC一直在飛速發(fā)展中，因此到現(xiàn)在為止，還未能對(duì)其下一個(gè)十分確切的定義。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）曾于1982年

7、11月頒發(fā)了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿，1985年1月發(fā)表了第二稿，1987年2月頒布了第三稿。終稿中對(duì)可編程控制器的定義是：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程；而有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。3. PLC的應(yīng)用初期的PLC主要在以開關(guān)量居多的電氣順序控制系統(tǒng)中使用，但在20世紀(jì)90年代后，PLC也被廣泛地在流程工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中使用，一直到現(xiàn)在的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系

8、統(tǒng)，PLC更是其中的主角，起應(yīng)用面越來(lái)越廣的作用。PLC被廣泛使用，起主要原因是：（1）價(jià)格越來(lái)越低 由于微處理器芯片及有關(guān)元件的價(jià)格大大下降，使得PLC的本下降；（2）功能越來(lái)越強(qiáng) 隨著計(jì)算機(jī)、芯片、軟件、控制等技術(shù)的飛速發(fā)展也使得PLC的功能大大增強(qiáng)。它不僅能更好地完成原來(lái)得心應(yīng)手的順序邏輯控制任務(wù)，也能處理大量的模擬量，解決復(fù)雜的計(jì)算和通信聯(lián)網(wǎng)問(wèn)。（3）與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展 在當(dāng)前最熱的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中，主站和幾乎都 有PLC的身影，PLC的通信技術(shù)又往前發(fā)展了一大步?，F(xiàn)在開放式、標(biāo)準(zhǔn)化的PLC也已走到前臺(tái)，為適應(yīng)現(xiàn)在和未來(lái)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展要求做好了準(zhǔn)備。目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300

9、多品種PLC產(chǎn)品，應(yīng)用在汽車、糧食加工、化學(xué)/制藥、金屬/礦山、紙漿/造紙等行業(yè)。PLC的主要應(yīng)用范圍通?？煞殖梢韵聨追N：一、中小型單機(jī)電氣控制系統(tǒng)：這是PLC應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，例如塑料機(jī)械、印刷機(jī)械、包裝機(jī)械、組合機(jī)車、磨床、電鍍流水線及電梯控制等。這些設(shè)備對(duì)控制系統(tǒng)的要求大都屬于邏輯順序控制，所以這也是最適合PLC的使用領(lǐng)域。在這里PLC用來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制，應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控等。二、制造業(yè)自動(dòng)化：制造業(yè)是典型的工業(yè)類型之一，在該領(lǐng)域主要對(duì)物體進(jìn)行品質(zhì)處理、形狀加工、組裝，以位置、形狀、力、速度等機(jī)械量和邏輯控制為主。由于PLC性能的提高和通信功能的增強(qiáng)，使得它在制造業(yè)領(lǐng)域中

10、的大型控制系統(tǒng)中也占絕對(duì)主導(dǎo)的地位。三、運(yùn)動(dòng)控制：為適應(yīng)高精度的位置控制，現(xiàn)在的PLC制造商為用戶提供了功能完善的運(yùn)動(dòng)控制功能?，F(xiàn)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域基于PLC的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和其他的控制手段相比，功能更強(qiáng)、裝置體積更小、價(jià)格更低、速度更快、操作更方便。四、流程工業(yè)自動(dòng)化：流程工業(yè)是工業(yè)類型中的重要分支，如電力、石油、化工、造紙等，其特點(diǎn)是對(duì)物體（氣體、液體為主）進(jìn)行連續(xù)加工。過(guò)程控制系統(tǒng)中以壓力、流量、溫度、物位等參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)為主，大部分場(chǎng)合還有防爆要求。4. PLC的系統(tǒng)組成(1) PLC的結(jié)構(gòu)PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入/輸出接口

11、、電源擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。 圖1-2 PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(2) PLC的各組成元素的構(gòu)成及功能一、CPU的構(gòu)成及功能-CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取

12、指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。二、I/O模塊- PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O種類有開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等。三、內(nèi)存-內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。不同機(jī)型的PLC期內(nèi)存大小也不盡相同，除主機(jī)單元的已有的內(nèi)存區(qū)外，大部分機(jī)型還可根據(jù)用戶具體需要加以擴(kuò)展。四、電源模塊-PLC電源用于為

13、PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。 五、底板或機(jī)架-大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。5. PLC的工作原理PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然

14、后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過(guò)程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。PLC的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送

15、至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。6. PLC的特點(diǎn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是復(fù)雜多樣的，它們對(duì)控制的要求也各不相同。PLC專為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)，一經(jīng)出現(xiàn)就受到了廣大工程技術(shù)人員的歡迎。其主要特點(diǎn)有：（1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高在硬件上采用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施；在軟件上采用數(shù)字濾波等抗干擾和故障診斷措施，采用信息保護(hù)和恢復(fù)技術(shù)，實(shí)時(shí)報(bào)警和運(yùn)行信息顯示等。所有這些使PLC具有較高的抗干擾能力。PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器來(lái)完成，所以PLC控制系統(tǒng)的可靠性大大提高。（2）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)PLC及擴(kuò)展模

16、塊的品種多，可靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)性的好處是當(dāng)控制要求改變，需要變更控制系統(tǒng)的功能時(shí)，只需要對(duì)程序進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改，對(duì)硬件部分稍作改動(dòng)即可，所以說(shuō)PLC控制系統(tǒng)的通用性強(qiáng)。（3）編程方便，易于使用PLC是面向底層用戶的智能控制器，其編程語(yǔ)言采用了和傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中電氣原理類似的梯形圖語(yǔ)言，這種編程語(yǔ)言形象直觀，容易掌握，不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)語(yǔ)言，只要具有一定的電氣和工藝知識(shí)的人員都可以在短時(shí)間學(xué)會(huì)。（4）功能強(qiáng)大，成本低現(xiàn)在PLC幾乎能滿足所有的工業(yè)控制領(lǐng)域的需要。在今天的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中，PLC也發(fā)揮著重要作用。PLC控制系統(tǒng)不需要進(jìn)行專門的抗干擾設(shè)計(jì)，

17、所以和其他控制系統(tǒng)相比，其成本較低，而且這種趨勢(shì)還將持續(xù)下去。（5）設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短PLC是通過(guò)程序完成控制任務(wù)的，采用了方便用戶的工業(yè)變成語(yǔ)言，且都具有強(qiáng)制和仿真的功能，故程序的設(shè)計(jì)、修改和調(diào)試都很方便，這樣可大大縮短設(shè)計(jì)和投運(yùn)周期。（6）維護(hù)方便PLC的輸入/輸出端子能夠直觀的反映現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的變化狀態(tài)，通過(guò)編程工具可以直觀地觀察控制程序和控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，極大地方便了維護(hù)人員查找故障，縮短了對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)時(shí)間。1.2.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選定一定型號(hào)的PLC,利用對(duì)PLC的編程，既可以實(shí)現(xiàn)控制要求，由于設(shè)計(jì)內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，基本思路如下：（1） 選定PLC的型號(hào)。（2） 選

18、定CPU型號(hào)。（3） 對(duì)模塊進(jìn)行編譯。（4） 設(shè)計(jì)外圍接線圖。（5） 利用仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行仿真調(diào)試。（6） 修改后再次調(diào)試直至成功。第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 硬件系統(tǒng)設(shè)備的選擇2.1.1 選擇主要的設(shè)備：S7-200PLC 按要求選擇西門子生產(chǎn)的S7-200。下面對(duì)S7-200做出簡(jiǎn)要的說(shuō)明：S7-200系列是一類可編程邏輯控制器（Micro PLC）。這一系列產(chǎn)品可以滿足多種多樣的自動(dòng)化控制需要，圖2-1展示一臺(tái)S7-200 Micro PLC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

19、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(wèn)題時(shí)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。S7-200 CPU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。圖2-1 S7-200 CPU外型圖l CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以便對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制任務(wù)或過(guò)程進(jìn)行控制。l 輸入和輸出是系統(tǒng)的控制點(diǎn)：輸入部分從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（例如傳感器或開關(guān)）中采集信號(hào)，輸出部分則控制泵、電機(jī)、以及工業(yè)過(guò)程中的其他設(shè)備。l 電源向CPU及其所連接的任何模塊提供電力。l 通訊端口允許將S7-200CPU同編程器或一些設(shè)備連接起來(lái)。l 狀態(tài)信號(hào)燈顯示了CPU的工作模式（

20、運(yùn)行或停止），本機(jī)的I/O的當(dāng)前狀態(tài)，以及檢查出來(lái)的系統(tǒng)錯(cuò)誤。l 通過(guò)擴(kuò)展模塊可以增加CPU的I/O點(diǎn)數(shù)（CPU221不可以擴(kuò)展）。l 通過(guò)擴(kuò)展模塊可以提供其通訊功能。l 一些CPU具有內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘，其他CPU需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘卡。l EEPROM卡可以存儲(chǔ)CPU程序，也可以將一個(gè)CPU中的程序傳送到另一個(gè)CPU中。l 通過(guò)可選的插入式電池盒可延長(zhǎng)RAM中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間。2.1.2 PLC 模塊的選擇根據(jù)初步設(shè)計(jì),需要有1個(gè)輸入,8個(gè)輸出,而CPU224有14個(gè)輸入和10個(gè)輸出,雖然它可以滿足條件，但是因?yàn)橛?3個(gè)輸入是空著的，比較浪費(fèi)，因此用CPU222加EM222擴(kuò)展來(lái)滿足設(shè)計(jì)要求會(huì)更為合理。2

21、.2系統(tǒng)硬件連接分配設(shè)計(jì)2.2.1 I/O地址分配表：輸入/輸出的地址分配表如下 根據(jù)設(shè)計(jì)的程序?yàn)镻LC模塊分配地址，因?yàn)殡娐分袥]有用到繼電器，所以使用晶體管輸出，現(xiàn)分配地址如表2-1所示。表2-1 輸入/輸出的地址編程元件I/O端子電路器件作用輸入繼電器I0.0SB1啟動(dòng)/停止按鈕輸出繼電器Q0.0HL1彩燈1Q0.1HL2彩燈2Q0.2HL3彩燈3Q0.3HL4彩燈4Q0.4HL5彩燈5Q1.0HL6彩燈6Q1.1HL7彩燈7Q1.2HL8彩燈82.2.2 PLC 外圍接線圖在CAD作圖軟件中繪制，圖2-1為CAD截圖。圖2-1 PLC外圍接線圖第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 編程軟件簡(jiǎn)介因?yàn)?/p>

22、設(shè)計(jì)中要用到STEP7-MICRO/WIN V4.0，而且在此次設(shè)計(jì)中起到重要作用，下面對(duì)該軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。1.編程軟件的應(yīng)用STEP7-MICRO/WIN V4.0STEP7MICRO/WIN 編程軟件，是強(qiáng)大的工控編程組態(tài)軟件，在Windows平臺(tái)運(yùn)行的SIMATIC S7-200軟件簡(jiǎn)單、易學(xué) 。能夠解決復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)， 可以快速進(jìn)入，節(jié)省編程時(shí)間， 具有擴(kuò)展功能。 基于標(biāo)準(zhǔn)的Windows軟件(類似于word, Outlook等標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用軟件，STEP 7-Micro/WIN編程軟件為用戶開發(fā)、編輯和監(jiān)控自己的應(yīng)用程序提供了良好的編程環(huán)境。 1）基本功能： （1）STEP 7-Mic

23、ro/WIN是在Windows平臺(tái)上運(yùn)行的SIMATIC S7-200 PLC編程軟件，簡(jiǎn)單、易學(xué)，能夠解決復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)。 （2）適用于所有SIMATIC S7-200 PLC機(jī)型軟件編程。 （3）支持IL、LAD、FBD三種編程語(yǔ)言，可以在三者之間隨時(shí)切換。 （4）具有密碼保護(hù)功能。 STEP 7-Micro/WIN提供軟件工具幫助您調(diào)試和測(cè)試您的程序。這些特征包括：監(jiān)視S7-200正在執(zhí)行的用戶程序狀態(tài)，為S7-200指定運(yùn)行程序的掃描次數(shù)，強(qiáng)制變量值等。 指令向?qū)Чδ埽篜ID自整定界面；PLC內(nèi)置脈沖串輸出(PTO)和脈寬調(diào)制(PWM)指令向?qū)?；?shù)據(jù)記錄向?qū)?；配方向?qū)А?支持TD 2

24、00和TD 200C 文本顯示界面 (TD 200向?qū)?。 2）其他功能 （1）運(yùn)動(dòng)控制 S7-200提供有開環(huán)運(yùn)動(dòng)控制的三種方式：脈寬調(diào)制（PWM）-內(nèi)置于S7-200，用于速度、位置或占空比控制；脈沖串輸出（PTO）-內(nèi)置于S7-200，用于速度和位置控制；EM253位控模塊-用于速度和位置控制的附加模塊。 為了簡(jiǎn)化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP7-Micro/WIN提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO或位控模塊的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶睿梢杂眠@些指令在您的應(yīng)用程序中對(duì)速度和位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。對(duì)于位控模塊，STEP 7-Micro/WIN還提供了一個(gè)控制面

25、板，可以控制、監(jiān)視和測(cè)試您的運(yùn)動(dòng)操作。（2）創(chuàng)建調(diào)制解調(diào)模塊程序 使用EM241調(diào)制解調(diào)模塊可以將S7-200直接連到一個(gè)模擬電話線上，并且支持S7-200與STEP 7-Micro/WIN的通訊。該調(diào)制解調(diào)模塊還支持Modbus從站RTU協(xié)議，該模塊與S7-200之間的通訊通過(guò)擴(kuò)展I/O總線實(shí)現(xiàn)。STEP 7-Micro/WIN提供一個(gè)調(diào)制解調(diào)擴(kuò)展向?qū)?，它可以幫助您設(shè)置一個(gè)遠(yuǎn)端的調(diào)制解調(diào)器，或者設(shè)置將S7-200連向遠(yuǎn)端設(shè)備的調(diào)制解調(diào)模塊。3.2 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)3.2.1 按照控制要求進(jìn)行編程在S7-200軟件中進(jìn)行編程，根據(jù)要求只需要若干定時(shí)器即可實(shí)現(xiàn)，順序開始只要把每個(gè)定時(shí)器的設(shè)定值調(diào)到

26、相應(yīng)的數(shù)值即可實(shí)現(xiàn)。如要實(shí)現(xiàn)逆序熄滅，也只需把定時(shí)器設(shè)置到相應(yīng)的數(shù)值即可。3.2.2 軟元件的地址分配表表3-1 軟元件的地址分配表編程元件通電延時(shí)器T101(1s)T111(13s)T121(7s)T131(27s)T102(2s)T112(14s)T122(8s)T32(2s)T103(3s)T113(15s)T123(9s)T104(4s)T114(16s)T124(20s)T105(5s)T115(17s)T125(21s)T106(6s)T116(2s)T126(22s)T107(7s)T117(3s)T127(23s)T108(10s)T118(4s)T128(24s)T109(1

27、1s)T119(5s)T129(25s)T110(12s)T120(6s)T130(26s)3.2.3 梯形圖（見附錄）3.2.4 語(yǔ)句表（見附錄）3.2.5調(diào)試程序（見附錄）經(jīng)過(guò)多次的調(diào)試，反復(fù)的查找原因，最終程序得以順利運(yùn)行。其截圖在附錄中呈現(xiàn)。設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)這次霓虹燈的PLC控制，讓我了解了PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。 雖然本次課程設(shè)計(jì)是要求自己獨(dú)立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問(wèn)題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們?cè)谧稣n程設(shè)計(jì)的過(guò)程中要不停的討論問(wèn)題，這樣，我們可以盡

28、可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會(huì)使自己在做的過(guò)程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)和在一起。討論不僅是一些思想的問(wèn)題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問(wèn)題，這樣可以使自己的處理問(wèn)題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計(jì)的方法，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中最好要不停的改善自己解決問(wèn)題的方法，這樣可以方便自己解決問(wèn)題。致謝詞感謝我的指導(dǎo)老師王老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)是我今后工作、學(xué)習(xí)中的榜樣,他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開始進(jìn)

29、入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意! 附錄附錄一 梯形圖(軟件截圖)附錄二 語(yǔ)句表TITLE=霓虹燈控制器的設(shè)計(jì)Network 1 / 順序啟動(dòng)/ I0.0為啟動(dòng)按鈕LD I0.0AN T32TON T101, 10TON T102, 20TON T103, 30TON T104, 40TON T105, 50TON T106, 60TON T107, 70Network 2 / 逆序熄滅/ 四個(gè)開關(guān)控制第1個(gè)燈LD I0.0AN T115LD T123AN T124OLD= Q0.0Network 3 / 四個(gè)開關(guān)控制第2個(gè)燈LD

30、T101AN T114LD T122AN T125OLD= Q0.1Network 4 / 四個(gè)開關(guān)控制第3個(gè)燈LD T102AN T113LD T121AN T126OLD= Q0.2Network 5 / 四個(gè)開關(guān)控制第4個(gè)燈LD T103AN T112LD T120AN T127OLD= Q0.3Network 6 / 四個(gè)開關(guān)控制第5個(gè)燈LD T104AN T111LD T119AN T128OLD= Q0.4Network 7 / 四個(gè)開關(guān)控制第6個(gè)燈LD T105AN T110LD T118AN T129OLD= Q1.0Network 8 / 四個(gè)開關(guān)控制第6個(gè)燈LD T106AN