plc跑马灯毕业设计---PLC控制跑马灯系统的设计

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1、 工 业 职 业 技 术 学 院1工业职业技术学院毕业设计课题名称： PLC 控制跑马灯系统的设计 系 部： 机电工程系 班 级： 机电 1003 姓 名： 指导教师： 朱 文 琦 工 业 职 业 技 术 学 院2目 录前 言 .3第 1 章 概 论 .51.1 跑马灯系统的意义、现状及要求 .51.1.2 技术现状 .51.2 彩灯的发展 .61.2.1 彩灯的最初来源 .61.2.2 彩灯给城市带来的五彩缤纷 .61.3 PLC 的发展 前景及趋势 .71.4 PLC 的定义及特 点 .11第 2 章 硬件电路的设计 .122.1 跑马灯电路的设计 .132.2 开关电路的设计 .14第

2、3 章 软件设计 .153.1 软件设计的方案 .113.2 PLC 结构 .113.3 工作原 理 .153.4 编程语言 .163.5 S7-200 的指令系统 .193.6 跑马灯的工作要求 .193.7 梯形图 .22结束语 .41致 谢 .42参考文献 .43 工 业 职 业 技 术 学 院3PLC 控制跑马灯系统的设计摘 要 本次毕业设计是应用 S7-200 PLC 跑马灯设计的硬件电路，并利用 OB1的梯形图控制程序设计。通过控制 S7200 PLC 的定时继电器的功能来实现各彩灯按一定的规律点亮和熄灭。接通延迟定时器 SD 的特点（如果 RLO 有正跳沿，则接通延迟定时器启动指

3、令，以设定的时间值启动指令的定时器）。这种控制电路结构简单，可靠性高，应用性强；软件程序适应范围广，对各彩灯按一定的规律点亮和熄灭的控制，只需要改变相应的定时器的时间接通即可。关键词 PLC 彩灯 梯形图； 工 业 职 业 技 术 学 院4前 言随着科技的飞速发展，无论在日常生活中，还是在工农业发展中，PLC 具有广泛的应用。PLC 的一般特点：抗干扰能力强，可靠性极高、编程简单方便、使用方便、维护方便、设计、施工、调试周期短、易于实现机电一体化。PLC总的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小体积、低成本、通信组网能力强。本次毕业设计是应用 S7-200 PLC 跑马灯设计的硬件电

4、路，并利用 OB1 的梯形图控制程序设计。通过控制 S7200 PLC 的定时继电器的功能来实现各彩灯按一定的规律点亮和熄灭。接通延迟定时器 SD 的特点（如果 RLO 有正跳沿，则接通延迟定时器启动指令，以设定的时间值启动指令的定时器） 。这种控制电路结构简单，可靠性高，应用性强；软件程序适应范围广，对各彩灯按一定的规律点亮和熄灭的控制，只需要改变相应的定时器的时间接通即可。 工 业 职 业 技 术 学 院5第 1 章 概 论本篇概述跑马灯系统有关的一些基本知识，为对该彩灯系统的了解做一个基础。首先要说明彩灯系统的意义、要求及本设计的任务，然后介绍跑马灯系统的基本组成单元及功能原理；接着讲述

5、元器件的选择与参数设置要求，最后讲述软件的调试和硬件的调试。1.1 跑马灯系统的意义、现状及要求1.1.1 课题背景及目的随着科学技术的的不断提高，社会经济的不断发展，人们对城市的装束有了很大的变化。在城市的夜晚，大街小巷都布满了五颜六色的彩灯，给原来萧条的城市带来了气息和活力，给人们的视觉很大的冲击，有的地方将彩灯很好的配置安装在城市主要建筑物上，使之绚丽多彩，更加吸引人的眼球，有的则利用彩灯装扮城市，给当地的城市带来了丰富的旅游资源。1.1.2 技术现状本课题与同类相比，优越性更大，不过各有各的特点，市场上大部分是单片机做的，而本设计是用 S7200 PLC 做的，是用 S7-200 PL

6、C 的硬件和软件结合起来。这样的设计可以控制和设定不同的彩灯变化方式，相比之下，实用性和操作性更高一些，易学易懂，深受工程技术人员的欢迎。 工 业 职 业 技 术 学 院61.2 彩灯的发展1.2.1 彩灯的最初来源1879 年，美国著名的科学家爱迪生发明了白炽灯，结束了人类“黑暗”的历史。然而白炽灯只是给人类为以后各种各样彩灯的发展埋下了伏笔。1902 年，黑维特发明了水银灯。这种水银灯是在真空的灯管中充入水银和少量氩气。通电后，水银蒸发，受电子激发而发光。水银灯会辐射出大量紫外线，而紫外线是对人体有害的，且水银灯光线太亮，太刺眼，因此它不能得到广泛应用。又经过了很长一段时间的发展，最值得一

7、提的就是美国通用电子公司的研究员伊曼，与其他科学家一样，从霓虹灯的亮光中，看到了光明的前途。他加快了研究的步伐。终于在 1938 年，突破了启动装置的设计与制作大关，制作了与水银等性能截然不同的荧光灯。这种荧光灯是在一根玻璃管内，充进一定量的水银，管的内壁涂有荧光粉，管的两端各有一个灯丝做电极。它的工作原理是：通电后，水银蒸气放电，同时产生紫外线，紫外线激发管内壁的荧光物质而发出可见光。显然，荧光灯没有水银灯的弊端，它比白炽灯更亮，且电能利用率高，省电。因此，它一诞生，便很快进入了一般家庭和公司。 1.2.2 彩灯给城市带来的五彩缤纷随着社会经济的发展，越来越多的城市大街小巷都布满了彩灯，这给

8、原来并不怎么好看很单调的城市带来了朝气，随着城市里彩灯的不断增加，光效的不同，给了人们视觉很大的享受和冲击，给原本萧条的城市带来了繁荣的景象。1.3 PLC 的发展前景及趋势PLC 发展至今，已有 30 余年的历史，随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展，工业控制领域已有翻天复地的变化，PLC 亦在不断的发展变化之中，PLC 正朝着新的技术发展。 工 业 职 业 技 术 学 院71.3.1 向高性能、高速度、大容量发展大型 PLC 大多采用多 CPU 结构，不断向高性能、高速度和大容量方向发展。三菱的 AnA 系列 PLC 使用了世界上第一个在一块芯片上实现 PLC 全部功能的 32位微处

9、理器，即顺序控制专用芯片，其扫描时间为每条基本指令 0.15s。松下公司的 FP10SH 系列 PLC 采用 32 位 5 级流水线 RISC 结构的 CPU，可以同时处理 5 条指令，顺序指令的执行速度高达 0.04s/步，高级功能指令的执行速度也有很大的提高。在有 2 个通信接口、256 个 I/O 点的情况下，FP10SH 总的扫描时间为 0.270.42ms。在模拟量控制方面，除了专门用于模拟量闭环控制的PID 指令和智能 PID 模块，某些 PLC 还具有模拟量模糊控制、自适应、参数自整定功能，使调试时间减少，控制精度提高。1.3.2 增强小型 PLC 的功能小型 PLC 一般指 I

10、/O 点数小于等于 256 的 PLC，大多采用整体式结构。小型 PLC 的价格便宜，性能价格比不断提高，很适合于单机自动化或组成分布式控制系统。近年来，PLC 生产厂商不断推出功能更强的小型 PLC，更新换代的周期越来越短。如三菱公司的小型 PLCFX 系列先后推出了FX、2FX、FX、FX、FX、FX、FX0SN 2C C 1S 和 FX 等系列，它们的性能价格比1N 越来越高。除了开关量逻辑控制功能外，现代的小型 PLC 一般具有以下功能：(1)多种工作模式的 32 位高速计数器，当计数值达到预置值时，用中断方式改变 PLC 的输出。高速计数功能是用中断方式实现的，因此其计数频率受到限制。三菱的 FX1S 和 FX 的计数频率可达 100kHz。1N(2)包括脉冲列输出(PTO)和脉宽调制(PWM)的高速输出功能 FX、FX 的输出脉冲频率可达 1S 1N100kHz。(3)中断功能，包括开关量输入中断、定时中断、高速计数输入中断、高速脉冲输出中断和通信中断等。(4)脉冲捕获功能，可捕获脉宽为数十 s 的输入脉冲。(5)内置的实时钟，或可以选配实时钟模块。(6)内置的 1 个或 2 个模拟量输入电位器，可用于调节控制参数，如修改定时器的设定值。FX 可选配 有 8 个模拟量输入电位器的功能扩展板。(7)整数运算、浮点数运算和函数运算功能。(8)用 EEPROM 代替 R