PLC技術(shù)應(yīng)用（西門子）（第一版）04霓虹燈控制系統(tǒng)霓虹燈控制系統(tǒng)

城市、企業(yè)為展現(xiàn)自己的形象和產(chǎn)品,一般都會采用通過霓虹燈來烘托氣氛，所以當(dāng)我們夜晚走在大街上,馬路兩旁各色各樣的霓虹燈廣告隨處可見。這就涉及到如何去控制霓虹燈的亮滅、閃爍時(shí)間及流動方向等諸多控制問題，現(xiàn)實(shí)中可通過PLC控制霓虹燈。本項(xiàng)目通過霓虹燈三個(gè)工作情景，分別學(xué)習(xí)比較指令、傳輸指令、移位指令等功能指令，使用功能指令實(shí)現(xiàn)霓虹燈控制。本控制系統(tǒng)主要是用于控制8盞霓虹燈按一定規(guī)律的亮滅。輸入程序后可以通過硬件進(jìn)行燈的自動閃爍，使光效果的變化更為豐富多彩，達(dá)到吸引人們注意的目的，如圖1-3-1。本控制系統(tǒng)是用于控制8盞霓虹燈按一定規(guī)律的亮滅。輸入程序后可以通過硬件進(jìn)行燈的自動閃爍，使光效果的變化更為豐富多彩，達(dá)到吸引人們注意的目的，如圖4-1。01項(xiàng)目引入圖4-1霓虹燈示意圖02項(xiàng)目目標(biāo)?知識目標(biāo)l熟悉＝＝、<＝、>＝、<、>、<>等比較指令的使用方法l熟悉MOV傳輸指令的使用方法l熟悉SHL/SHR左（右）移指令的使用方法?能力目標(biāo)l能根據(jù)霓虹燈控制要求自定義I/O分配表，畫出PLC控制霓虹燈系統(tǒng)的電路原理圖l能夠根據(jù)PLC電路原理圖，獨(dú)立完成PLC接線板的安裝與檢測l能夠根據(jù)霓虹燈系統(tǒng)控制要求利用比較指令、傳輸指令、移位指令完成程序l會對所出現(xiàn)的故障進(jìn)行排查與糾錯?職業(yè)能力l通過編程提升學(xué)生邏輯思維能力與程序編寫能力l通過PLC線路安裝提升動手操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神?思政目標(biāo)l培養(yǎng)學(xué)生科技興國的愛國意識l培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生安全操作，規(guī)范操作，文明生產(chǎn)的行為和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神本項(xiàng)目通過霓虹燈三個(gè)任務(wù)，分別學(xué)習(xí)比較指令、傳輸指令、移位指令等功能指令，使用功能指令實(shí)現(xiàn)霓虹燈控制。用PLC對霓虹燈實(shí)現(xiàn)控制,其具體要求如下:任務(wù)1：8盞燈（HL1-HL8），要求按下啟動按鈕。每隔1S，順序依次點(diǎn)亮。再依次滅燈，如此循環(huán)。按下停止按鈕，停止工作。任務(wù)2：8盞燈（HL1-HL8），4個(gè)為一組，要求按下啟動按鈕。每隔1S交替亮一次，重復(fù)循環(huán)。按下停止按鈕，停止工作。任務(wù)3：8盞燈（HL1-HL8），按下啟動按鈕，要求8盞燈從右到左逐個(gè)點(diǎn)亮，全部點(diǎn)亮?xí)r，再從左到右逐個(gè)熄滅。全部熄滅后，再從左到右逐個(gè)點(diǎn)亮，全部點(diǎn)亮?xí)r，再從右向左逐個(gè)熄滅，并不斷重復(fù)上述過程。按下停止按鈕，停止工作。03項(xiàng)目分析

比較指令用于兩個(gè)操作數(shù)按一定條件的比較。操作數(shù)可以是整數(shù)，也可以是實(shí)數(shù)。比較運(yùn)算符有＝＝、<＝、>＝、<、>、<>分別表示等于、小于等于、大于等于、小于、大于、不等于。比較運(yùn)算的操作數(shù)有字節(jié)比較B（Byte）、整數(shù)比較I（Int）/W（Word）、雙字比較D（DoubleInt/Word）與實(shí)數(shù)比較R（Real）等類型，其中字節(jié)比較用于無符號整數(shù)比較；整數(shù)比較、雙字比較用于有符號整數(shù)比較；實(shí)數(shù)比較用于有符號雙字浮點(diǎn)數(shù)比較。比較指令格式如下圖所示。04知識準(zhǔn)備

（一）比較指令電路工作原理如下：降壓起動：先合上電源開降壓起動：先合上電源開關(guān)QS關(guān)QSKM自鎖觸頭閉合自鎖按下SB1KMY線圈得電KMY常開觸頭閉合KM主觸頭閉合KMY主觸頭閉合電動機(jī)M接成Y形降壓起動KMY聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬M△聯(lián)鎖KT線圈得電KT延時(shí)結(jié)束KT常閉觸頭分?jǐn)?4知識準(zhǔn)備

比較指令應(yīng)用舉例：應(yīng)用比較指令，產(chǎn)生斷電6s、通電4s的脈沖輸出信號。04知識準(zhǔn)備

傳送指令在不改變原存儲單元值（內(nèi)容）的情況下，將IN（輸入端存儲單元）的值復(fù)制到OUT（輸出端存儲單元）中。可用于存儲單元的清零、程序初始化等場合。傳輸包括單個(gè)數(shù)據(jù)傳送及一次性傳送多個(gè)連續(xù)字塊。每種又可依據(jù)傳送數(shù)據(jù)的類型分為字節(jié)（MOVB）、字（MOVW）、雙字（MOVD）或者實(shí)數(shù)（MOVR）等幾種情況。傳送指令格式如下圖所示。（二）傳送指令電路工作原理如下：降壓起動：先合上電源開降壓起動：先合上電源開關(guān)QS關(guān)QSKM自鎖觸頭閉合自鎖按下SB1KMY線圈得電KMY常開觸頭閉合KM主觸頭閉合KMY主觸頭閉合電動機(jī)M接成Y形降壓起動KMY聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬M△聯(lián)鎖KT線圈得電KT延時(shí)結(jié)束KT常閉觸頭分?jǐn)?4知識準(zhǔn)備

傳輸指令應(yīng)用舉例：利用傳送指令實(shí)現(xiàn)多盞燈的啟停控制，按下按鈕1（I0.0），HL1-HL4亮；按下按鈕2（I0.1），HL5-HL8亮；按下停止按鈕（I0.2），燈滅。04知識準(zhǔn)備

移位指令將DATA數(shù)值移入移位寄存器。移位指令包含左移和右移，循環(huán)左移和循環(huán)右移。根據(jù)所循環(huán)移位的數(shù)的長度分別又可分為字節(jié)型、字型、雙字型。移位指令格式如下圖所示。（三）移位指令電路工作原理如下：降壓起動：先合上電源開降壓起動：先合上電源開關(guān)QS關(guān)QSKM自鎖觸頭閉合自鎖按下SB1KMY線圈得電KMY常開觸頭閉合KM主觸頭閉合KMY主觸頭閉合電動機(jī)M接成Y形降壓起動KMY聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬M△聯(lián)鎖KT線圈得電KT延時(shí)結(jié)束KT常閉觸頭分?jǐn)?4知識準(zhǔn)備

移位指令應(yīng)用舉例：移位指令舉例循環(huán)移位指令舉例05器材準(zhǔn)備

序號名稱型號規(guī)格數(shù)量單位備注1安裝板600*8001塊網(wǎng)孔板2PLC西門子S-200SMART1臺

3導(dǎo)軌DIN0.5m

4空氣斷路器DZ47-631只

5開關(guān)電源CDKU-S1只

6按鈕LA4-3H1只

7指示燈DC24V9只

8端子排TD-15203只

10銅導(dǎo)線BVR-0.75mm210m

11緊固件M4*20螺桿M4*12螺桿若干只

12號碼管直徑4彈簧墊圈直徑4螺母若干只

13走線槽TC3025若干m

14常用電工工具

套

15萬用表MF471只05器材準(zhǔn)備

PLC接線板元件布置圖由項(xiàng)目分析可知，電動機(jī)順序起動I/O分配見下表。（一）確定I/O分配表06項(xiàng)目實(shí)施輸入輸出輸入繼電器輸入元件作用輸出繼電器輸出元件I0.1按鈕SB1啟動Q0.0指示燈HL1T0.2按鈕SB2停止Q0.1指示燈HL2

Q0.2指示燈HL3

Q0.3指示燈HL4

Q0.4指示燈HL5

Q0.5指示燈HL6

Q0.6指示燈HL7

Q0.7指示燈HL8（二）PLC的外部接線圖06項(xiàng)目實(shí)施（三）按照接線圖完成接線06項(xiàng)目實(shí)施輸入端接線示意圖輸出端接線示意圖（四）編寫梯形圖程序06項(xiàng)目實(shí)施【任務(wù)一程序設(shè)計(jì)】8盞燈（HL1-HL8），要求按下啟動按鈕。每隔1S，順序依次點(diǎn)亮。再依次滅燈，如此循環(huán)。按下停止按鈕，停止工作。通過分析控制要求可以得到8盞燈的工作情況如下表，利用比較指令完成情景1程序設(shè)計(jì)。

燈時(shí)間1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16SHL1亮亮亮亮亮亮亮亮亮

HL2

亮亮亮亮亮亮亮亮亮

HL3

亮亮亮亮亮亮亮亮亮

HL4

亮亮亮亮亮亮亮亮亮

HL5

亮亮亮亮亮亮亮亮亮

HL6

亮亮亮亮亮亮亮亮亮

HL7

亮亮亮亮亮亮亮亮亮

HL8

亮亮亮亮亮亮亮亮亮（四）編寫梯形圖程序06項(xiàng)目實(shí)施【任務(wù)一程序設(shè)計(jì)】（四）編寫梯形圖程序06項(xiàng)目實(shí)施【任務(wù)二程序設(shè)計(jì)】8盞燈（HL1-HL8），4個(gè)為一組，要求按下啟動按鈕。每隔1S交替亮一次，重復(fù)循環(huán)。按下停止按鈕，停止工作。通過分析控制要求可得到8盞燈的工作情況如下表，利用傳送指令完成程序設(shè)計(jì)。

燈時(shí)間1S2S……HL1(Q0.0)-HL4(Q0.3)亮

循環(huán)HL5(Q0.4)-HL8(Q0.7)

亮循環(huán)（四）編寫梯形圖程序06項(xiàng)目實(shí)施【任務(wù)二程序設(shè)計(jì)】（四）編寫梯形圖程序06項(xiàng)目實(shí)施【任務(wù)三程序設(shè)計(jì)】8盞燈（HL1-HL8），按下啟動按鈕，要求8盞燈從右到左逐個(gè)點(diǎn)亮，全部點(diǎn)亮?xí)r，再從左到右逐個(gè)熄滅。全部熄滅后，再從左到右逐個(gè)點(diǎn)亮，全部點(diǎn)亮?xí)r，再從右向左逐個(gè)熄滅，并不斷重復(fù)上述過程。按下停止按鈕，停止工作。

（四）編寫梯形圖程序06項(xiàng)目實(shí)施【任務(wù)三程序設(shè)計(jì)（續(xù)）】

任務(wù)三霓虹燈程序（五）程序調(diào)試06項(xiàng)目實(shí)施輸入程序并傳送到PLC，然后運(yùn)行調(diào)試，觀察是否符合要求，如不符合要求則檢查接線及PLC程序，直至按要求運(yùn)行。07項(xiàng)目評價(jià)1)檢查選擇的元器件是否齊全，熟悉各元器件功能及作用。2)熟悉任務(wù)要求和比較指令編程方法，并列出PLC的I/O表。3)熟悉比較指令在霓虹燈控制中的編程方法，能熟練應(yīng)用編程軟件編寫程序。4)檢查線路安裝及程序運(yùn)行否合理正確。1.檢查內(nèi)容。PLC接線板元件布置圖07項(xiàng)目評價(jià)。2.評估策略。項(xiàng)目內(nèi)容評估內(nèi)容評估標(biāo)準(zhǔn)配分學(xué)生自評學(xué)生互評教師評價(jià)專業(yè)技能知識掌握情況理解比較指令格式及應(yīng)用方法10

元件選擇與檢測硬件元器件型號選擇正確、用萬用檢測質(zhì)量合格5

I/O分配合理列出I/O端口，畫出PLC控制I/O端口接線圖10

接線及布線工藝按照原理圖，正確、規(guī)范接線。10

梯形圖設(shè)計(jì)根據(jù)接線編寫梯形圖程序10

程序檢查與運(yùn)行并將程序傳送、運(yùn)行、監(jiān)控25

方法自主學(xué)習(xí)能力預(yù)習(xí)及做好上課準(zhǔn)備5

理解、總結(jié)能力能正確理解任務(wù)，善于總結(jié)5

創(chuàng)新能力選用新方法、新工藝效果好5

職業(yè)素養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力積極參與、小組協(xié)作5

語言表達(dá)能力觀點(diǎn)表達(dá)清楚，展示效果好5