1、課程設計(論文)霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設計與調(diào)試NEON ADVERTISING SCREEN PLC CONTROL SYSTEM DESIGN AND DEBUGGING LADDER學生學院名稱學號班級專業(yè)名稱電氣工程與其自動化指導教師32 / 38畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作與取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得與其它教育機構的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，

2、均已在文中作了明確的說明并表示了意。作 者 簽 名：日 期：指導教師簽名： 日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部容。作者簽名： 日 期：學位論文原創(chuàng)性聲明本人重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的

3、研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日注意事項1.設計（論文）的容包括：1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字

4、左右）、關鍵詞4）外文摘要、關鍵詞5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論7）參考文獻8）致9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字數(shù)要求：理工類設計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體與大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢

5、業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設計（論文）2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂3）其它摘要這篇課程設計就是根據(jù)實驗要求，進行輸入輸出的I/O口估算，選擇PLC型號、繪制流程圖、設計梯形圖、編寫程序清單、調(diào)試程序、修改程序，最終實現(xiàn)課程要求。在編寫程序的時候用到了位移指令，是程序變得更加簡潔。基本實現(xiàn)對霓虹燈的正確，穩(wěn)定地制。隨著社會主義市場經(jīng)濟的不斷繁榮和發(fā)展改革的不斷深入，個大中小城市都在進行亮化工程。個企業(yè)為宣傳自己企業(yè)的形象和產(chǎn)爍時間與流動方向等均

6、可以通過PLC來達到控制的要求。PLC是一種用程序來品,均采用廣告手法之一：霓虹燈廣告屏來實現(xiàn)這一目的。當我們夜晚走在大街上，馬路兩旁各色各樣的霓虹燈廣告均可以見到，一種是采用霓虹燈管做成的各種形狀和多中彩色的燈管，另一種為日光等管或白熾燈管作為光源，另配大型廣告語或宣傳畫來達到宣傳的效果。這些燈的亮滅，閃改變控制功能的工業(yè)控制計算機。這些霓虹燈的亮滅、閃爍時間與流動方向等均，可以通過PLC來達到控制的要求。關鍵詞 霓虹燈；PLC控制；I/O口估算；梯形圖；程序調(diào)試；移位指令目 錄摘要I1 緒論11.1 任務的控制要求11.2 論文的主要容12 硬件設計22.1 運行框圖22.2 CPU的選擇

7、42.3 I/O分配表42.4 I/O接線圖63 霓虹燈廣告屏裝置程序設計73.1 梯形圖的設計73.2霓虹燈廣告屏裝置PLC控制程序的梯形圖與語句表73.2.1梯形圖83.2.2指令表214 系統(tǒng)調(diào)試28結 論29設計總結30致 31參考文獻321 緒論1.1 任務的控制要求利用PLC控制器來控制霓虹燈閃爍1.2 論文的主要容該廣告屏共有8根燈管，24只流水燈，每4只燈為一組，如下圖所示：控制要求：（1）該廣告屏中間8根燈管亮滅的時序為：第1根亮2亮3亮第8根亮，時間間隔為1s，全亮后，顯示10s，再反過來從871按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s；再從第8根開始亮，順序點亮761，時間間隔

8、1s，顯示5s，再從128按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s，然后重復運行，周而復始。2 硬件設計2.1 運行框圖圖2.1 程序流程圖2.2 CPU的選擇對于開關量控制系統(tǒng)的應用系統(tǒng)，當對控制要求不高時，可選用小型PLC（如西門子公司S7-200系列PLC或OMON公司系列CPM1A/CPM2A型PLC）就能滿足要求，如對小型泵的順序控制、單臺機械的自動控制等。對于比較復雜的型控制系統(tǒng)，如閉環(huán)控制、PID調(diào)節(jié)、通信聯(lián)信網(wǎng)等，可選用型PLC（如西門子公司的S7-400系列PLC或OMRON公司的C200HE/C200HG/C200HX、CV/CVM1等PLC）。當系統(tǒng)的各個控制對象分布在不同的地

9、域時，應根據(jù)各部分的具體要求來選擇PLC，組成一個分布式的控制系統(tǒng)。PLC的結構分為整體式和模塊式兩種。整體式結構把PLC的I/O和CPU放在一塊電路板上，省去插接環(huán)節(jié)，體積小，每一I/O點的平均價格比模塊式的便宜，適用于工藝過程比較穩(wěn)定、控制要求比較簡單的系統(tǒng)。模塊式PLC的功能擴展，I/O點數(shù)的增減，輸入與輸出點數(shù)的比例，都比整體式靈活。維修更換模塊、判斷與處理故障快方便，適用于工藝過程變化教多、控制要求復雜的系統(tǒng)。在使用時，應按實際具體情況進行選擇。根據(jù)系統(tǒng)分析得輸入點有5個，分別為I0.0-I0.4;輸出點有32個，分別為Q0.0-Q0.7、Q1.0-Q1.7、Q2.0-Q2.7、Q3

10、.0-Q3.7。I/O點共37個。結合以上幾點，在設計PLC機械手在大小球分選系統(tǒng)中用的PLC的選型為西門子S7-200系列的可編程控制器（CPU-226）PLC和兩個輸出拓展模塊EM222。2.3 I/O分配表表2-1 I/O分配表控制信號信號名稱元件名稱元件符號地址編碼輸入信號啟動信號常開按鈕SB1I0.0停止信號常開按鈕SB2I0.1燈管控制常開按鈕SB3I0.2流水燈控制常開按鈕SB4I0.3循環(huán)功能常閉按鈕SB5I0.4輸出信號1#燈管Q0.02#燈管Q0.13#燈管Q0.24#燈管Q0.35#燈管Q0.46#燈管Q0.57#燈管Q0.68#燈管Q0.71#流水燈Q1.02#流水燈Q

11、1.13#流水燈Q1.24#流水燈Q1.35#流水燈Q1.46#流水燈Q1.57#流水燈Q1.68#流水燈Q1.79#流水燈Q2.010#流水燈Q2.111#流水燈Q2.212#流水燈Q2.313#流水燈Q2.414#流水燈Q2.515#流水燈Q2.616#流水燈Q2.717#流水燈Q3.018#流水燈Q3.119#流水燈Q3.220#流水燈Q3.321#流水燈Q3.422#流水燈Q3.523#流水燈Q3.624#流水燈Q3.72.4 I/O接線圖圖2-2 I/O接線圖3 霓虹燈廣告屏裝置程序設計3.1 梯形圖的設計在程序設計過程中采用了SCR指令的順序控制梯形圖的設計方法，S7-200中的順

12、序控制寄存器（SCR）專門用于編制順序控制程序，順序控制程序被劃分為LSCR與SCRE指令之間的若干個SCR段，一個SCR段對應與順序功能圖中的一步。梯形圖中設計了八個子程序，分別賦八個數(shù)，因為需要前一個輸入信號由一變?yōu)榱悖蕴砑恿素撎冎噶睿粸榱藢崿F(xiàn)題中的循環(huán)要求，在程序中添加了加一指令，從而使得數(shù)字自動往下循環(huán)；為了點亮八段顯示管各段的代碼，運用了段譯碼指令，為了輸出需要的數(shù)字在段譯碼指令前添加了字節(jié)比較指令，當為所需數(shù)字時，就會在顯示管上顯示相應的數(shù)。3.2霓虹燈廣告屏裝置PLC控制程序的梯形圖與語句表3.2.1梯形圖3.2.2指令表TITLE=PROGRAM COMMENTSNetw

13、ork 1 / Network Title/ 初始化程序LD SM0.1R Q0.0, 32Network 2 LD SM0.1R S0.0, 12Network 3 / I0.0為啟動總按鈕LD I0.0EUS S0.1, 10S S2.1, 2Network 4 / I0.1為總停按鈕LD I0.1R S0.0, 24Network 5 / 單獨關閉圈8個燈管LD I0.2R S0.0, 10Network 6 / 單獨關閉外圍流水燈LD I0.3R S2.1, 2Network 7 / 順序控制寄存器開始工作LSCR S0.1Network 8 / 通過定時器T37，八個燈管從1到8逐個

14、點亮，時間間隔為1s.LD SM0.0TON T37, 80A SM0.5EU+I VW1, VW0MOVW VW0, VW1+I 1, VW1Network 9 / 輸出QB0，控制燈管的亮與滅LD SM0.0MOVB VB1, QB0Network 10 / T37定時到，順序跳轉S0.2LD T37SCRT S0.2Network 11 SCRENetwork 12 / 順序啟動S0.2LSCR S0.2Network 13 / 通過定時器T38，控制8個燈管全亮，并保持10sLD SM0.0TON T38, 100Network 14 / T38定時到，順序跳轉S0.3LD T38SC

15、RT S0.3Network 15 SCRENetwork 16 / 順序啟動S0.3LSCR S0.3Network 17 / 通過T39定時器，由SHR_B（字節(jié)移位指令）來控制燈管81逐個熄滅，時間間隔1sLD SM0.0LPSA SM0.5EUSRB VB1, 1LPPTON T39, 80Network 18 / 通過MOV_B(字節(jié)傳送指令）輸出QB0來控制圈燈管LD SM0.0MOVB VB1, QB0Network 19 / T39定時到，順序跳轉S0.4，執(zhí)行下個子程序段.LD T39SCRT S0.4Network 20 SCRENetwork 21 / 順序啟動S0.4L

16、SCR S0.4Network 22 / 通過定時器T40，控制8個燈管全滅，保持2s.LD SM0.0TON T40, 20Network 23 / 定時器T40狀態(tài)為ON,順序啟動S0.5LD T40SCRT S0.5Network 24 SCRENetwork 25 / 順序啟動S0.5LSCR S0.5Network 26 / 利用定時器T41控制程序的跳轉，并且通過MOV_W(字傳送指令)為VW0，VW1賦值。LD SM0.0TON T41, 80TON T42, 10AN T42MOVW 128, VW0MOVW 64, VW1Network 27 / T42控制燈管是從8到1的逆

17、序點亮的間隔為1s，而加法指令控制8個燈管是按照逆序點亮。LD T42A SM0.5EU+I VW1, VW0SRB VB3, 1Network 28 / 輸出QB0來控制8個燈管的亮與滅。LD SM0.0MOVB VB1, QB0Network 29 / T41定時時間到，程序順序跳轉下個程序段LD T41SCRT S0.6Network 30 SCRENetwork 31 / 順序啟動S0.6LSCR S0.6Network 32 / 通過定時器T43，實現(xiàn)燈管81全部點亮后，顯示5sLD SM0.0TON T43, 50Network 33 / T43定時時間到，程序段跳轉LD T43S

18、CRT S0.7Network 34 SCRENetwork 35 / 順序啟動S0.7LSCR S0.7Network 36 / 通過定時器T44實現(xiàn)燈管18逐個熄滅，間隔為1sLD SM0.0TON T44, 80A SM0.5EUSLB VB1, 1Network 37 / T44計時時間到，順序跳轉下個程序段LD T44SCRT S1.0Network 38 SCRENetwork 39 / 順序啟動S1.0LSCR S1.0Network 40 / 通過T45，實現(xiàn)燈管18全部熄滅后，保持2sLD SM0.0TON T45, 20Network 41 / I0.4為控制循環(huán)信號輸入地

19、址，其控制按鈕SB5為常閉按鈕。LD T45AN I0.4SCRT S0.1Network 42 / 程序段結束SCRENetwork 43 / 開始程序段S2.1LSCR S2.1Network 44 / 定時器T46、T47控制奇數(shù)流水燈兩個一組，逐個點亮1sLDN SM0.0TON T46, 60TON T47, 10AN T47MOVB 5, VB7Network 45 / 通過SHL_DW控制奇數(shù)流水燈順序點亮LD T47A SM0.5EUSLD VD1, 4Network 46 / 分別由字節(jié)傳送指令輸出QB1、QB2、QB3、QB4，來控制流水燈的1、3、5.、21、23的燈的亮

20、與滅LD SM0.0MOVB VB7, QB1MOVB VB6, QB2MOVB VB5, QB3MOVB VB4, QB4Network 47 / T46計時時間到，順序跳轉程序段S2.2LD T46SCRT S2.2Network 48 SCRENetwork 49 / 順序啟動S2.2LSCR S2.2Network 50 / 定時器T48、T49控制偶數(shù)流水燈兩個一組，逐個點亮1sLD SM0.0TON T48, 60TON T49, 10AN T49MOVB 160, VB5Network 51 / 通過SHR_DW控制偶數(shù)流水燈順序點亮LD T49A SM0.5EUSRD VD1,

21、 4Network 52 / 分別由字節(jié)傳送指令輸出QB1、QB2、QB3、QB4，來控制流水燈的2、4、6、.、22、24的燈的亮與滅LD SM0.0MOVB VB7, QB1MOVB VB6, QB2MOVB VB5, QB3MOVB VB4, QB4Network 53 / T48計時時間到，I0.4控制程序段的循環(huán)LD T48AN I0.4SCRT S2.1Network 54 / 程序段結束SCRENetwork 55 4 系統(tǒng)調(diào)試硬件調(diào)試：接通電源，檢查可編程控制器是否可以正常工作，接頭是否接觸良好，然后把其與電腦的通信口連接。 軟件調(diào)試：按要求輸入梯形圖，轉換成指令表，并進行語法

22、的檢查，正確后設置正確的通信口，將指令讀入到指定的可編程控制器ROM中，進行下一步的調(diào)試。 運行調(diào)試：在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試正確的基礎上，打開可編程控制器的“RUN”開關進行調(diào)試；觀察運行的情況，看按下題中所說按鈕時是否按要求工作。 根據(jù)以上的調(diào)試情況，本次的自動數(shù)碼顯示的PLC控制系統(tǒng)設計符合要求。 結 論本程序是用STL圖所寫的，在啟動按鈕按下以后，有兩步程序同時運行，一個是霓虹燈字的亮滅，一個是四周邊框流水燈的亮滅。霓虹燈字的亮滅：在按下啟動按鈕以后，八個字會按要求亮滅，主要是定時器控制的，在S20和S21中，S20是燈的正序亮反序滅，S21是燈的反序亮正序滅。流水燈的亮滅，是把每一種亮的

23、情況都納入一個狀態(tài)的，所以有6中狀態(tài)，然后在循環(huán)，在30秒過后，會由正序的亮轉換成反序的亮。反序的亮30秒都又轉換成正序的兩，這個30秒我是用計數(shù)器控制的，因為每一個循環(huán)是6秒，那30秒就是5次，計到5次都才會進行正反序的轉換。設計總結本次設計是在王宗才老師的悉心指導下完成的。王老師為論文課題的研究提出了許多指導性的意見，為設計論文的撰寫、修改提供了許多具體的指導和幫助。王宗才老師的嚴謹治學、不斷探索的科研作風，敏銳深邃的學術洞察力，孜孜不倦的敬業(yè)精神，給我留下了深刻的印象，使我受益良多。在本文結束之際，特向我敬愛的導師王宗才老師致以最崇高的敬禮和深深的感！ 我在這次課程設計中，學會了怎么去發(fā)

24、現(xiàn)問題，解決問題。遇到不明白的問題都會積極的去詢問老師，或者去找尋相關的資料。從中學到了很多知識。這次課程設計使我們有機會把我們的課堂理論知識運用到實際生活中，貼近生活，實現(xiàn)我們的人生價值。并且通過對知識的綜合利用，加入個人的分析和比較，加深了了我們對理論知識的理解和運用。也讓我了解了關于PLC設計原理。有很多設計理念來源于實際，從中找出最適合的設計方法。雖然本次課程設計是自己獨立完成，但是，彼此也沒脫離不了集體的力量，遇到問題和同學互相討論交流。多和同學討論。我們在做課程設計的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會使自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后