2022年塔灯显示系统控制系统.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 成果：课 程 设 计 报 告 书所属课程名称机电传动掌握（含PLC）题目塔灯显示系统掌握系统分院机电学院专 业、班 级学 号学 生 姓 名指 导 教 师2022 年 7 月 18 日目 录1课程设计任务书 1名师归纳总结 2总体设计 2第 1 页,共 17 页3硬件系统设计 4- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4 程序设计 6名师归纳总结 5程序调试及结果分析 13第 2 页,共 17 页6总结 147参考文献 15- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 辽东学院1

2、课 程 设 计 任 务 书课程设计题目：塔灯显示系统掌握系统课程设计时间：自 2022 年 7 月 8 日起至 2022 年 7 月 18 日.课程设计要求：合上启动按钮后,按以下规律显示：L1、 L2、L9L1 、 L5、L8L1 、L4 、L7L1 、L3 、 L6 L1 L2 、 L3 、 L4 、 L5 L6 、 L7 、 L8 、 L9 L1 、 L2 、 L6 L1 、 L3 、 L7 L1 、L4 、L8 L1、 L5 、L9 L1 L2、L3 、L4、L5 L6 、L7 、L8 、L9 L1、L2 、L9 如此同学签名： 2022 年 7 月 18 日 课程设计评阅看法工程课程

3、设计态度评判任务难易度及综合设计报告书写口试包含出勤情形等）创新性评判才能评判规范评判20%10%20%30%20%成果综合评定等级评阅老师：2022 年月日2 总体设计 2.1 天塔之光地应用简介 天塔之光掌握系统主要应用在闪光灯或花样灯饰中,目前我国灯具市场地进展空间十 分宽阔 .近年来,相伴我国人民生活水平逐年提高,城镇住宅建设以及室内装饰装修热度不 减,人均住房面积地扩大,在促使一室一灯为一室多灯、增加局部照明地同时,所用灯具名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 正逐步由低档产品向中高档产品进展,民用照明需求旺

4、盛.从进展趋势上看,今后灯具除了其外观及内在质量要求越来越优秀、时尚、表达个性等,对其功能细化、科技含量、节能环保等方面地要求也越来越高 15左右地幅度增长 . 2.2 塔灯工作掌握要求.作为与人们日常生活亲密相关地灯饰市场需求,更是以每年本次设计要求：合上启动按钮后,九盏灯按以下规律显示：L1 、 L2、 L9L1 、L5 、L8 L1 、 L4 、 L7 L1 、 L3 、 L6 L1 L2 、 L3 、 L4 、L5 L6 、 L7 、 L8 、 L9 L1 、 L2 、L6 L1 、 L3 、 L7 L1 、 L4 、 L8 L1 、 L5 、 L9 L1 L2 、 L3 、 L4 、

5、 L5 L6、 L7 、L8 、L9 L1、L2、 L9 如此循环下去,直到按下停止按钮为止 .本次设计采纳 PLC 掌握系统,通过 PLC 地程序设计,使用移位寄存器,便可实现所要求实现地功能 .2.3 设计意义随着时代地进展与科技水平地进步,加强对PLC 技术地讨论具有非常重要意义.原先地艺术灯饰掌握系统常采纳继电器规律掌握或电子规律掌握装置,这种掌握方式存在着硬件布线复杂 .安装和保护不便利,敏捷性差,牢靠性不高地缺点,特别是在实现多层次地大中型艺术灯饰地掌握上工作量很大 .本设计采纳 PLC 来实现艺术照明灯地自动掌握 .缘由在于它具有继电器接触器掌握装置和通用运算机所不具备地特点,主

6、要有以下几个方面 .1.运行稳固、牢靠性高、抗干扰才能强2.设计、使用和保护便利3.编程语言简洁直观、易学易用4.系统配套齐全、功能完善、适用性强5.与通信技术、网络技术相结合6.体积小、重量轻、能耗低2.4 设计方案名师归纳总结 将 14 项灯点亮地情形分别使用M10.1-M10.7,M11.0-M11.6单独掌握,利用移位寄存第 4 页,共 17 页器,实现所要求实现地功能.Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q0.0Q0.1Q0.2M10.1M10.2M10.3- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - M10.4M10.5M10.6M10.7

7、M11.0M11.1M11.2M11.3M11.4M11.5M11.6表 2-1 接触器与灯地对应表3 硬件系统设计3.1 输入 /输出安排表名师归纳总结 序号PLC 地址（ PLC 端子）电气符号（面板端子）功能说明第 5 页,共 17 页1I0.4SB1启动- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2I0.1SB2停止3Q0.0L1指示灯 L14Q0.1L2指示灯 L25Q0.2L3指示灯L36Q0.3L4指示灯 L47Q0.4L5指示灯 L58Q0.5L6指示灯 L69Q0.6L7指示灯 L710Q0.7L8指示灯 L811Q1.0L9指示灯 L912主

8、机 1L、2L 、3L 、面板 COM 接电源 GND电源接地端13电源正极端主机 1M、面板 V+ 接电源 +24V表 3-1 输入 /输出安排表图 3-1 PLC 接线图3.2 西门子 S7-200名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 3-2 S7-200 PLC 编程系统S7-200 系列属于整体式小型PLC,用于代替继电器地简洁掌握场合,也可以用于复杂地自动化掌握系统 .整体式 PLC 将 CPU 模块、 I/O 模块和电源装在一个箱型机壳内 .S7-200系列 PLC 供应多种具有不同 I/O 点数地 C

9、PU 模块和数字量、模拟量 I/O 扩展模块供用户选用, CPU 模块和扩展模块用扁平电缆连接 .S7-200 系列杰出表现在以下几个方面：极高地牢靠性、极丰富地指令集、便利地操作、丰富地内置集胜利能、强劲地通讯才能以及丰富地扩展模块 .本次设计主要从 I/O 端口数来挑选 PLC,需要 2 个输入端口, 10 个输出端口,所以选择西门子 S7-200 系列地 CPU 224. 它地输入端口有 14 个,输出端口有 10 个,仍带有扩展功能,最大可扩展为 168 点数字量或者 35 点模拟量地输入和输出；储备容量也进一步增加,有内置时钟,仍增加了一些数学指令和高速计数器地数量,具有较强地掌握才

10、能 .符合设计需求 .4 程序设计4.1 SHRB 简介移位寄存器指令功能：SHRB 将 DATA 数值移入移位寄存器,并可以指定移位寄存器地长度和移位方向地移位指令 .4.1.1 指令说明：名师归纳总结 EN：能输入端,连接移位脉冲信号,每次使能有效时,整个移位寄存器移动1 位.第 7 页,共 17 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 数据输入端： 3 个DATA ：数据输入端 :连接移入移位寄存器地二进制数值,执行指令时将该位地值移入寄存器 .S_BIT ：指定移位寄存器地最低有效位N：指定移位寄存器地长度和移位方向,移位寄存器地最大长度为 64

11、位, N 为正值表示左移位,输入数据（DATA ）移入移位寄存器地最低位（S_BIT ）,并移出移位寄存器地最高位 .移出地数据被放置在溢出内存位（移位寄存器地最高位中,并移出最低位（SM1.1 ）中 .4.1.2 数据输入端 DATA 地确定：SM1.1）中 .N 为负值表示右移位,输入数据移入 S_BIT ） .移出地数据被放置在溢出内存位分析： M10.0 为数据输入端 DATA ,依据掌握要求,每次只有一个输出,因此只需要在第一个移位脉冲到来时由 M10.0 送入移位寄存器 S-BIT 位（ M10.1 ）一个 “ 1”；其次个脉冲 至 第 十 四 个 脉 冲 到 来 时 由 M10.

12、0 送 入 M10.1 地 值 均 为 “ 0”, 以 此 类 推 , 可 得 到M10.2M11.6 地状态 .4.1.3 实现方法：由定时器 T37 延时 2s 导通一个脉冲实现 .循环地实现：第 15 个脉冲到来时送 1 到 M10.1. 第 14 个脉冲到来时 M11.6 置位为 1,同时通过与 T39 串联地 M0.2 常开触点使 M10.0 置为 1,在第 15 个脉冲到来时由 M10.0 送入 M10.1 地值又为 1,如此循环下去,直至按下停止按钮 .停止实现：按下停止按钮（I0.1）,触发复位指令,使 M10.1 M11.6 地 14 位全部复位.4.2 程序流程图名师归纳总

13、结 - - - - - - -第 8 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 4-1 程序流程图4.3 梯形图和语句表名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 4-2 梯形图 1图 4-3 梯形图 2图 4-4 梯形图 3名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 4-5 梯形图 4图 4-6 梯形图 5名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - -

14、- 图 4-7 梯形图 6图 4-8 梯形图 7名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 4-9 梯形图 8图 4-10 梯形图 9名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 步序指令步序指令0LD I0.4 启动36O M11.11AN M0.037O M11.52TON T37, 20 延时 2S38= Q0.2 L3 显示3LD T3739LD M10.34= M0.040O M10.65LD I0.441O M11.26TON T38,

15、30 延时 3S42O M11.57AN T3843= Q0.3 L4 显示8= M1.044LD M10.29LD M1.045O M10.610O M0.246O M11.311= M10.047O M11.512LD M11.648= Q0.4 L5 显示13TON T39, 20 延时 2S49LD M10.414AN T3950O M10.715= M0.251O M11.016LD M0.0 移位输入52O M11.617SHRB M10.0, M10.1, 1453= Q0.5 L6 显示18LD M10.154LD M10.319O M10.255O M10.720O M10.

16、356O M11.121O M10.457O M11.622O M10.558= Q0.6 L7 显示23O M11.059LD M10.224O M11.160O M10.725O M11.261O M11.226O M11.362O M11.627O M11.463= Q0.7 L8 显示28= Q0.0 L1 显示64LD M10.129LD M10.165O M10.730O M10.666O M11.331O M11.067O M11.632O M11.568= Q1.0 L9 显示33= Q0.1 L2 显示69LD I0.1 停止34LD M10.470R M10.1, 1 复位

17、35O M10.671R M11.6, 1 复位表 4-1 语句表5 程序调试及结果分析5.1 程序调试1.连接外部电路,检查无误后,装置上电 .2.打开编程软件,开头编程 .编译检查无误后,把编写好地程序下载到 PLC 中,开头调试.名师归纳总结 3.将开关I0.4 扳动为开启状态,灯开头依据L1 、L2 、 L9 L1 、L5 、L8 L1 、L4 、第 14 页,共 17 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - L7 L1 、 L3 、 L6 L1 L2 、 L3 、 L4 、 L5 L6 、 L7 、L8 、 L9 L1、 L2 、 L6 L1 、

18、 L3 、L7 L1 、 L4 、 L8 L1 、 L5 、 L9 L1 L2 、 L3 、 L4 、L5 L6 、 L7 、 L8 、 L9 L1 、 L2 、L9 地规律显示 .当按下 I0.1 时,复位,灯灭 .图 5-1 外部接线图5.2 结果分析 程序经模拟调试和现场运行均达到了抱负地成效,九盏灯可以实现设计要求地点亮规 律,实现了天塔之光地点亮 .6 总结这次课程设计,让我学到了许多地东西.通过熟识把握定时器和移位寄存器地作用,便可以利用定时器和移位寄存器地特点进行编程,使灯依据给定地规律点亮、熄灭 .这次课程设计,为了弄懂相关地学问,我翻阅了大量地书籍和资料,并利用网上地资源查找

19、答案 .在查阅资料地过程中,明白了有关 作都会有很大地帮忙 .PLC 地基本学问,这对于我将来地学习和工名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 通过这次设计,让我明白了一个道理,学习不光是要是将课本上地东西装进脑子里,仍要懂得利用这些学问.想要胜利更需要坚持、努力和实践.只有付出了汗水,才会真正体会胜利时地那份欢乐.7 参考文献名师归纳总结 1 吴中俊,黄永红. 可编程序掌握器原理及应用（第2 版） 机械工业出版社,2005 第 16 页,共 17 页2 邓兴钟等 . 机电传动掌握（第四版）华中科技高校出版社,20073 温照方 . SIMATIC S7-200 可编程序掌握器教程（第2 版） 北京理工高校出版社20224 宋伯生 . PLC 编程有用指南机械工业出版社 20065 高钦和 . 可编程掌握器应用技术与设计人民邮电出版社 20016 西门子（中国）有限公司 S7-200 可编程器系统手册 2005- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 17 页