1、建筑工程學院課程設計任務書課程名稱： 可編程控制技術 系： 電氣工程系 專 業： 電氣工程與其自動化 班 級： 電控092 學 號： 2009308238 學生： 何華平 指導教師： 永勝 職 稱： 教 授 2012年7月5日目 錄一 課程設計任務書3二 設計意義7三 設計方案7四 系統硬件設計71 主要選擇的設備：S7-200PLC72 PLC選型8 3 PLC外圍接線圖9五 系統軟件設計10六 組態王設計 151 新建工程152 設置COM1通訊口163 變量設定164 畫圖175 設置動畫連接過程186模擬調試 22七 課程設計總結 22八 參考文獻231、 課程任務書1 設計課題廣告招

2、牌燈自動閃爍控制系統設計2 設計目的1進一步鞏固理論知識，培養所學理論知識在實際中的應用能力。2掌握一般電氣設備電氣控制系統的設計方法。3掌握一般電氣設備電氣控制系統的施工設計、安裝與調試方法。4培養查閱圖書資料、工具書的能力。5培養工程繪圖、書寫技術報告的能力。3 控制要求設計一個自動閃爍廣告牌，其容為“建筑工程學院”，這八個字用八個燈點亮并實現閃爍。其閃爍要求為：在打開閃爍開關后，首先是“河”亮1s，接著是“北”字亮1s，再接著是“建”字亮1s，如此至“院”后，“建筑工程學院”這八個字以0.6s的周期閃爍3次，然后重新開始，如此循環進行。4 設計任務1簡述本設計的意義。根據控制要求，制定合

3、理的設計方案。2硬件選型并進行硬件電路（接口電路）設計。3控制程序的設計（并加以注釋）。4監控系統設計。選擇工業領域流行的組態軟件，然后經過制作監控界面、畫面屬性設置與與PLC進行通信等步驟完成監控系統的設計（必須要有設計過程）。5模擬調試 6編寫設備的電氣工作原理說明與其使用說明。5 設計時間安排（共1周）一 時間安排序號具 體 容時間(天)1簡述本設計的意義。根據控制要求，制定合理的設計方案。0.52硬件選型并進行硬件電路（接口電路）設計13控制程序的設計（并加以注釋）。14監控系統設計。15模擬調試 16編寫設備的電氣工作原理說明與其使用說明0.56 設計參考書1教材可編程控制器應用技術

4、 。2流行PLC實用程序與設計（西門子S7-200系列）。（可到院圖書館借閱）3其它參考書： （可到院圖書館借閱）表二 課 題 說 明課 題一班（54）二班（51）序號飲料自動售貨機控制系統設計順序控制設計法（專用指令）1 4號1 4號1順序控制設計法（基本指令）58號58號2經驗設計法912號912號3霓虹燈閃爍控制系統設計時序設計法1316號1316號4順序控制設計法（專用指令）1720號1720號5順序控制設計法（基本指令）2124號2124號6循環指令252825287中斷指令293229328廣告招牌燈自動閃爍控制系統設計時序設計法333633369順序控制設計法（專用指令）3740

5、374010順序控制設計法（基本指令）4144414411循環指令4548454812中斷指令4954495113表三 輸入、輸出信號與學生所能夠使用的I/O端口I0.0一層上呼按鈕Q0.7一層上呼指示燈I0.1二層下呼按鈕Q1.0二層下呼指示燈I0.2二層上呼按鈕Q1.1二層上呼指示燈I0.3三層下呼按鈕Q2.0三層下呼指示燈I0.4三層上呼按鈕Q2.1三層上呼指示燈I0.5四層下呼按鈕Q2.2四層下呼指示燈I0.7四層上呼按鈕Q2.3四層上呼指示燈I1.0五層下呼按鈕Q2.4五層下呼指示燈I1.1五層上呼按鈕Q2.5五層上呼指示燈I1.2六層下呼按鈕Q2.6六層下呼指示燈圖一 電梯模型示意

6、圖2、 本課題的意義 可編程邏輯控制器PLC是自動控制技術，計算機技術，通訊技術三者結合的高科技產品，他作為一種通用的工業自動化控制裝置，在工業控制各個領域已經的到廣泛應用。隨著經濟全球化和工業自動化的發展，廣告的形式也在不斷地發展提高。廣告的形式和采用的技術也越來越先進。廣告一般有這么幾種：電視廣告中的立體畫面和聲音；廣播電臺中的聲音宣傳；街頭或商場的大屏幕顯示系統；報紙雜志上的文字宣傳；街頭巷尾的燈箱廣告。前4種形式接個較高，顯示的信息量較多，而普通的燈箱廣告畫布上印的宣傳容大多靜止不動，傳遞的信息量有限，但價格便宜。若采用滾動的畫布廣告，將多幅畫面組合起來裝在漏天燈箱中，畫布用電機拖動，

7、可以上下移動進行循環顯示，信息量大，動態效果好，可以對多種商品進行介紹和宣傳在街頭構成一道風景線。同時也適用于大型商場對商品信息與銷售情況進行介紹。畫布可以定期更換，方便不同商品的需要。三、設計方案本可設用基本指令，采用時序設計法，用中間繼電器控制系統的運行和停止，采用定時器接力來控制燈的循環。四、系統硬件設計1 主要選擇的設備：S7-200PLC我們選取的PLC是西門子生產的S7-200.下面對S7-200做出簡要的說明：S7-200系列是一類可編程邏輯控制器（Micro PLC）。這一系列產品可以滿足多種多樣的自動化控制需要，下圖展示一臺S7-200 Micro PLC的 CPU22*系列

8、PLC的CPU外型圖，具有緊湊的設計、良好的擴展性、低廉的價格以與強大的指令，使得S7-200可以近乎完美地滿足小規模的控制要求。此外，豐富的CPU類型和電壓等級使其在解決用戶的工業自動化問題時，具有很強的適應性。圖二S7-200 CPU外型圖S7-200 CPU模塊包括一個中央處理器單元（CPU）、電源以與數字量I/O點，這些都被集成在一個緊湊、獨立的設備中。2 PLC選型 霓虹燈控制系統有2個輸入信號，6個輸出信號，本著夠用又不浪費，投資盡量少的原則，采用型號CPU224(14入10出)的小型PLC。該型號具有14輸入/10輸出共24個數字量I/O點，可連接7個擴展模塊，最大擴展到168點

9、數字量I/O或35路模擬量I/O，6個獨立的30kHz高數計數器，2路獨立的20kHz高數脈沖輸出，PID控制器，1個RS-485通訊/編程口，集成了點對點接口PPI通訊協議、多點接口MPI通訊協議和自由口通訊協議。2.3I/O地址分配表：輸入/輸出的地址分配表如表4.2.表三 PLC程序和組態王之間的連接與電梯模型的演示關聯如下表所示輸入部分輸出部分PLC輸入口電梯模型對應按鈕組態王監控界面PLC輸出口組態王監控界面電梯模型對應指示燈I0.0一層上呼按鈕啟動Q1.1河二層上呼指示燈I0.1二層下呼按鈕停止Q2.0北三層下呼指示燈Q2.1建三層上呼指示燈Q2.2筑四層下呼指示燈Q2.3工四層上

10、呼指示燈Q2.4程五層下呼指示燈Q2.5學五層上呼指示燈Q2.6院六層下呼指示燈3 PLC外圍接線圖圖三PLC外圍接線圖五、系統軟件設計TITLE=廣告招牌燈自動閃爍控制系統設計PLC程序設計Network 1 / 啟保停LD I0.0O M0.0O M0.2AN M0.1AN I0.1= M0.0Network 2 / 河 字亮一秒時間設定LD M0.0AN T51TON T37, 10Network 3 / 北 字亮一秒時間設定LD T37TON T38, 10Network 4 / 建 字亮一秒時間設定LD T38TON T39, 10Network 5 / 筑 字亮一秒時間設定LD T

11、39TON T40, 10Network 6 / 工 字亮一秒時間設定LD T40TON T41, 10Network 7 / 程 字亮一秒時間設定LD T41TON T42, 10Network 8 / 學 字亮一秒時間設定LD T42TON T43, 10Network 9 / 院 字亮一秒時間設定LD T43TON T44, 10Network 10 / 8個字同時亮0.6秒時間設定LD T44TON T45, 6Network 11 / 8個字同時滅0.6秒時間設定LD T45TON T46, 6Network 12 / 8個字同時亮0.6秒時間設定LD T46TON T47, 6Ne

12、twork 13 / 8個字同時滅0.6秒時間設定LD T47TON T48, 6Network 14 / 8個字同時亮0.6秒時間設定LD T48TON T49, 6Network 15 / 8個字同時滅0.6秒時間設定LD T49TON T50, 6Network 16 / 返回第一個定時器循環上述過程LD T50TON T51, 10Network 17 / 河 字亮滅控制LD M0.0AN T37= Q1.1Network 18 / 北 字亮滅控制LD T37AN T38= Q2.0Network 19 / 建 字亮滅控制LD T38AN T39= Q2.1Network 20 / 筑

13、 字亮滅控制LD T39AN T40= Q2.2Network 21 / 工 字亮滅控制LD T40AN T41= Q2.3Network 22 / 程 字亮滅控制LD T41AN T42= Q2.4Network 23 / 學 字亮滅控制LD T42AN T43= Q2.5Network 24 / 院 字亮滅控制LD T43AN T44= Q2.6Network 25 / 8個燈同時亮LD T44AN T45S Q1.1, 1S Q2.0, 7Network 26 / 8個燈同時滅LD T45AN T46R Q1.1, 1R Q2.0, 7Network 27 / 8個燈同時亮LD T46A

14、N T47S Q1.1, 1S Q2.0, 7Network 28 / 8個燈同時滅LD T47AN T48R Q1.1, 1R Q2.0, 7Network 29 / 8個燈同時亮LD T48AN T49S Q1.1, 1S Q2.0, 7Network 30 / 8個燈同時滅LD T49AN T50R Q1.1, 1R Q2.0, 7六、組態王設計選擇工業領域流行的組態軟件，然后經過制作監控界面、畫面屬性設置與與PLC進行通信等步驟完成監控系統的設計。1 新建工程進入組態環境在工程瀏覽器中選擇菜單“工程/新建”，出現“新建工程”對話框。在對話框中輸入工程名稱：“霓虹燈設計”在工程描述中輸入

15、：工程路徑自動指定為當前目錄下以工程名稱命名的子目錄。如果你需要更改工程路徑，請單擊“瀏覽”按鈕。 單擊“確定”。組態王將在工程路徑下生成初始數據文件。至此，新項目已經可以開始建立了。建立畫面如圖四圖四 新建工程2 設置COM1通訊口打開建立新的工程，點擊設備目錄下的COM1在COM1中新建一個西門子200系列的PLC設備驅動如圖圖五 設置通訊口3 變量設定點擊數字詞典，打開新建建立如下變量：啟動、停止、河、北、建、筑、工、程、學、院，其對應寄存器分別為：M0.2、M0.1、Q1.1、Q2.0、Q2.1、Q2.2、Q2.3、Q2.4、Q2.5、Q2.6。 圖六 變量設置4 畫圖點擊畫面，打開新

16、，建立如下畫面 圖七 新建畫面5 設置動畫連接過程依次設置動畫連接，將啟動、停止、河、北、建、筑、工、程、學、院與上述變量依次對應。圖組八 動畫連接點擊全部存，切換到VIEW狀態，點擊畫面，選擇打開，進入組態監控狀態。其部分監控畫面如下：圖組九 動態演示6模擬調試 下載編好的PLC程序后，運行該程序，從組態王中打開相應的工程，看電梯模型，組態王監視畫面的啟動停止按鈕是否正常，電梯模型的指示燈閃爍，組態王監視畫面文字的閃爍是否一致并且是否符合控制要求。七、課設總結與心得通過本次課程設計，我們進一步鞏固了課本理論知識，熟練掌握了西門子PLC編程軟件的編程方法和修改調試技巧。培養了所學理論知識在實際中的應用能力。再次學習和掌握一般電氣設備電氣控制系統的設計