精编完整版基于PLC设计的彩灯循环毕业论文论文.docx
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精编完整版基于PLC设计的彩灯循环毕业论文论文
专科课程设计(论文)
设计题目:
基于PLC设计的彩灯循环
系部:
电气工程系
专业:
电气工程及其自动化
班级:
电气自动化111302
摘要
可编程控制器是60年代末在美国首先出现的,当时叫可编程逻辑控制器PLC(ProgrammableLogicController),目的是用来取代继电器。
以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。
提出PLC概念的是美国通用汽车公司。
PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,控制器的硬件是标准的、通用的。
根据实际应用对象,将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内,使控制器和被控对象连接方便。
70年代中期以后,PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器,输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路,这时的PLC已不再是仅有逻辑(Logic)判断功能,还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。
国际电工委员会(IEC)颁布的可编程控制器标准草案中对可编程控制器作了如下的定义:
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外围设备,易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的设计。
可编程控制器对用户来说,是一种无触点设备,改变程序即可改变生产工艺。
目前,可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具,得到了广泛的普及推广应用。
可编程控制器是面向用户的专用工业控制计算机,具有许多明显的特点。
①可靠性高,抗干扰能力强;
②编程直观、简单;
③适应性好;
④功能完善,接口功能强。
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Abstract
PlcIntroductionProgrammablecontrolleristhefirstinthelate1960sintheUnitedStates,thencalledPlcprogrammablelogiccontroller(ProgrammableLogicController)isusedtoreplacerelays.Fortheimplementationofthelogicaljudgement,timing,sequencenumber,andothercontrolfunctions.TheconceptispresentedPlcGeneralMotorsCorporation.Plcandthebasicdesignisthecomputerfunctionalimprovements,flexible,genericandotheradvantagesandrelaycontrolsystemsimpleandeasytooperate,suchastheadvantagesofcheappricescombinedcontrolleroftargetsoftwareinordertocontrolthecontentoftheuserproceduresmemorycontroller,thecontrollerandconnectingtheaccusedconvenienttarget.Inthemid-1970s,thePlcwidelyusedasacentralprocessingunitmicroprocessor,importexportmoduleandtheexternalcircuitsareused,large-scaleintegratedcircuitsevenwhenthePlcisnolongertheonlylogical(IC)judgementfunctionsalso(IEC)standardspromulgatedprogrammablecontrollerforprogrammablecontrollerdraftmadethefollowingdefinition:
programmablecontrollerisadigitalelectroniccomputersoperatingsystem,specificallyforapplicationsintheindustrialdesignenvironment.Itusedprogrammablememory,usedtoimplementlogicintheirinternalstorageoperations,sequencecontrol,timing,countingandarithmeticoperations,suchasoperatinginstructions,andthroughdigitalandanaloginputandoutput,thecontrolofvarioustypesofmachineryorproductionprocesses.
Programmablecontrollerandrelatedperipherals,andindustrialcontrolsystemseasilylinkedtoformawhole,toexpanditsfunctionaldesign.Programmablecontrollerfortheuser,isanon-contactequipment,theprocedurescanbechangedtochangeproductionprocesses.Theprogrammablecontroller,widelypopularreplication.
Programmablecontrollerisuser-orientedindustriesdedicatedcontrolcomputer,withmanydistinctivefeatures.
First, ,重量小于150g 耗仅 数瓦。
由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想设备。
2.4PLC的选择
在PLC系统设计时,首先要确定控制方案,下一步工作就是PLC工程设计选型。
在选择PLC时,应详细分析工艺过程的特点、控制要求,明确控制任务和范围确定所需的操作和动作,然后根据控制要求,估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等,最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
在此设计中我们选择西门子S7-200CPU224,它具有14输入10输出,IO共计24点。
存储量大,有7个扩展模块,有内置时钟,有更强的模拟量和高速计数处理能力。
3PLC的程序设计
3.1方案说明
1)主题
我组最终确定的主题“童年的回忆”,主要有两个花式风车,九朵花,云彩组成的画面,最终确定共有十个输出口,两个输入口,启动开关I0.0,停止开关I0.1,两个花式风车的叶子由Q0.0,Q0.1,Q0.2,Q0.3组成,风车杆子与云彩由Q0.4控制,九朵花由Q0.5,Q0.6,Q0.7组成,花式风车的花蕊由Q1.0,Q1.1控制。
最终程序方案制定为花式风车Q0.0,Q0.1,Q0.2,Q0.3与花式风车花蕊Q1.0,Q1.1与风车杆子云彩Q0.4采用彩灯循环来控制,九朵花Q0.5,Q0.6,Q0.7采用舞台灯光控制。
2)画面的动态运行要求:
1闭合开关SB1,风车开始有慢变快的速度旋转,杆子云彩亮起了,几朵花两朵两朵的开放,最后全开放。
2在风车旋转到最快速度与花朵全开放,暂停一段时间后再重头循环。
3按下停止开关SB2,所有灯光熄灭。
3.2IO地址分配
表1IO地址分配表
输入
输出
名称
地址编号
名称
地址编号
启动按钮
I0.2
风叶1-1
Q0.0
风叶1-2
Q0.1
风叶2-1
Q0.2
风叶2-2
Q0.3
花&草1
Q0.5
花&草2
Q0.6
花&草3
Q0.7
白云、风车杆、花心
Q0.4
花蕊1-1
Q1.0
花蕊1-2
Q1.1
3.3程序流成图
3.4PLC外部接线图
3.5PLC的程序设计
1)梯形图设计
2)过程分析
(1)花式风车(彩灯循环程序)
第一步.首先按下启动按钮使I0.0闭合,接通Q0.0,Q0.4,Q1.0,T37。
第二步.0.5秒后Q0.0,Q1.0,T37停止,接通Q0.2,Q1.1,T38。
第三步.0.5秒后Q0.2,Q1.1,T39停止,接通Q0.1,Q1.0,T39。
第四部.0.5秒后Q0.1,Q1.0,T39停止,接通Q0.3,Q1.1,T40。
第五部.0.5秒后T40控制计数器C10,程序从第一步到第四步循环三次。
第六步.循环三次后,接通Q0.0,Q0,1,Q0.4,Q1.0,T41。
第七步.0.5秒后Q0.0,Q0.1,Q1.0,T41停止,接通Q0.2,Q0.3,Q1.1,T42。
第八步.0.5秒后T42控制计数器C11,程序从第六步到第四步循环十次。
第九步.十次循环后,接通Q0.0,Q0.1,Q0.2,Q0.3,Q1.0,Q1.1,T45。
第十步.两秒后,程序从头开始循环。
(2)九朵花(舞台灯光程序)
第一步.按下启动按钮使I0.0闭合,灯光亮的循序是Q0.5Q0.6
Q0.7Q0.5,Q0.6Q0.6,Q0.7Q0.5,Q0.7Q0.5,Q0.6,Q0.7。
第二步.按照第一步的循序一直循环,按下停止按钮I0.1,程序终止,风车与花朵停止运行。
结论
采用PLC来控制彩灯循环,提高了系统运行的可靠性,其梯形图程序简单直观,利用PLC的定时功能,计数器功能,步进功能,可灵活地编写,增减和修改程序。
PLC具有很强的自诊断功能,迅速方便的检查判断出故障,缩减检修时间,不需要很多配套的外围设备和大量复杂的接线,大大缩减了设计和施工的周期。
致谢
这次设计能够顺利的完成,首先要感谢对我们指导的老师--季老师,季老师在这次作品设计中提供了极大的帮助和指导。
从开始选题到中期修正,再到最终定稿,季老师给我们提供了许多宝贵的建议,本论文的完成,离不开她的悉心指导和孜孜不倦地教诲。
其次,我想感谢身边始终支持我,帮助我,关心我。
我们一起学习,一起生活,为我们的目标而努力。
这次作品论文的顺利完成离不开我们小组同学的团结合作,各司其职,互相帮助地完成了我们的作品,这是大家团结的力量,我们都是最棒的。
最后,感谢答辩老师抽出宝贵的时间,谢谢各位老师在答辩过程中提出的宝贵意见。
参考文献
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人民邮电出版社,2009.
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