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霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的设计与调试课程设计说明书设计题目:霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的设计与调试学生姓名：施雷学号：14104031专业班级：14机制3班指导教师：刘璐2017年5月1日霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的设计与调试内容摘要为展现商家的形象和“品位”,在夜晚展现出一个美好的夜景，一般都会采用“个性”霓虹灯广告屏来装饰商场。这就涉及到如何去控制商家所需的霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等诸多控制问题。如何去快捷、可靠、简单的去控制，成为人们考虑的重点。PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机,霓虹灯和流水灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等，均可以通过PLC来达到控制的要求。本课程设计根据课题上的5点要求，进行I/O口估算，并选择PLC型号、绘制流程图和设计梯形图。以及编写程序清单、调试程序、修改程序并最终确定程序，最终实现课程要求。在编写程序的时候用到了传送指令和位移指令，使程序变得更加简洁。同时在单步控制的时候用到了计数器和比较指令，使程序简洁明了。基本实现对霓虹灯的正确、简洁、稳定的控制。关键词：广告屏；PLC控制；单步/连续控制；位移指霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的设计与调试目录第1章引言.....................................................................................................................................11.1课程设计内容和要求.................................................11.2总体设计思路.......................................................2第2章霓虹灯PLC控制的系统总体方案设计.............................................................22.1设计原理及方案选择.................................................22.2所需元器件介绍......................................................22.3控制流程图设计......................................................22.4I/O分配............................................................32.5I/O接线图..........................................................3第3章软件设计........................................................................................................................33.1单步/连续控制的实现................................................33.2连续控制的设计.....................................................33.3单步程序的设计......................................................8第4章调试说明...........................................................................................................................84.1调试说明............................................................84.2调试要求............................................................84.3确定程序............................................................8结论.......................................................................................................................................................9谢辞与设计总结...........................................................................................................................10附录1梯形图...............................................................................................................................11附录2语句表...............................................................................................................................28霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的设计与调试1第1章引言1.1课程设计内容和要求1.霓虹灯广告屏装置PLC控制梯形图的设计与调试该广告屏由8根灯管和24只流水灯组成，每4只流水灯为一组，如图1所示：图1霓虹灯广告屏示意图2.控制要求（1）该广告屏中间8根灯管亮灭的时序为：第1根亮→2亮→3亮→……→第8根亮，时间间隔为1s，全亮后，显示10s，再反过来从8→7→……→1按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s；再从第8根开始亮，顺序点亮7→6→……→1，时间间隔1s，显示5s，再从1→2→……→8按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s，然后重复运行，周而复始。（2）24只流水灯，4个一组分成6组，从Ⅰ→Ⅱ→……→Ⅵ按1s时间间隔依次向前移动，且点亮时每相隔1灯为亮，即从Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同时Ⅰ“①、③”灭→Ⅲ“、”亮，同时Ⅱ“⑤、⑦”灭……，如此移动一段时间（如30s）后，再反过来移动一段时间：Ⅵ“(24)(22)”亮→Ⅴ“(20)(18)”亮，同时Ⅵ“(24)(22)”灭，……如此循环往复。（3）系统有单步/连续控制，有起动和停止按钮。（4）起动时，灯管和流水灯能同时起动，关闭时，可同时也可分别关闭。霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的设计与调试2（5）要求有移位指令的应用。1.2总体设计思路通过分析本课程设计的控制要求，进而确定PLC的I/O接口的数目、选择合适的PLC型号和扩展模块、选择合适的流程并绘制流程图、根据流程图设计梯形图、编写程序并调试程序、修改不合理程序、并最终确定程序。从而实现控制8个霓虹灯和周围的24流水灯的有规律的闪烁。第2章霓虹灯PLC控制的系统总体方案设计2.1设计原理及方案选择根据要求，8个长灯管分别单独控制，24个流水灯每两个一组进行控制。八个长灯管用到8个输出，24个流水灯每两个一组公用一个输出，所以流水灯共用到12个输出，整个控制程序一共用到20个输出。选择PLC：西门子S7-200本身自带16个输出口在加上一个扩展模块EM223的8个输出口，一个有24个输出口，因此可以实现要求。硬件的配置主要有：电源；西门子S7-200PLC和扩展模块EM223；8个长灯管；24个流水灯；足够数量的导线。2.2所需元器件介绍(1)电源:普通用电电压交流220V(2)长灯管:8个适合本广告屏使用的长灯管,所需电压为交流220V(3)流水灯:24个适合本广告屏使用的流水灯,所需电压为交流220V(4)PLC:西门子S7-200CPU226PLC一个,EM223DI8/DO8*DC24V/继电器扩展模块一个(5)各类导线及开关:若干2.3控制流程图设计根据要求,此广告屏控制装置需要连续控制和单步控制。使用转化开关，当转换开关放到连续控制时，广告屏便以连续控制的方式运行；当装好开关放到单步控制时，广告屏便以单步控制的方式运行。2.3.1连续控制连续控制时采用顺序控制的方式来实现。当按下启动按钮时，长灯管和流水灯一起启动。当按下总关闭按钮时，长灯管和流水灯一起熄灭。在启动按钮按下霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的设计与调试3后，广告屏正在工作时，单独按下长灯管关闭按钮或者流水灯关闭按钮，实现单独熄灭长灯管和流水灯。连续控制流程图如图2所示2.3.2单步控制采用计数器，用计数器的值与比较指令比较进行单步控制操作。如图3所示2.4I/O分配经估算并最终确定输入口为7个、输出口为20个。其中（1）输入口：包括1个启动按钮SB1，1个总停止按钮SB2，1个长灯管单独停止按钮SB3，1个流水灯单独停止按钮SB4，1个单步控制按钮SB5，以及一个两个点位的转化开关SA。(2)输出口：包括控制8个长灯管的8个输出口，控制24个流水灯的12个输出口（流水灯每两个一组为一个输出口）。I/O分配表如图表12.5I/O接线图根据需要选择西门子S7-200CPU226PLC和扩展模块EM223DI8/DO8*DC24V/继电器.I/O接线图如图4所示第3章软件设计3.1单步/连续控制的实现为实现单步和连续控制，使用了单步的常开开关来常开单步控制软件部分，只有当单步常开开关闭合时，才能使后面的单步控制程序运行。同样使用了连续的常开开关来常开连续控制软件部分，只有当连续常开开关闭合时，才能使后面的连续控制程序运行。3.2连续控制的设计设计连续控制时，使用了顺序控制程序和移位指令，并用定时器来实现定时和跳转。在连续控制时，同时启动长灯管和流水灯。在长灯管程序前加上自锁程序，当单独直接关闭长灯管时，长灯管熄灭并初始化长灯管程序。同样在流水灯程序前加上其自锁程序，当单独关闭流水灯时，流水灯熄灭并初始化流水灯程序。霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的设计与调试4S0.0S0.1S2.0S0.2S0.3S2.2S2.1S0.4S2.3S0.5S2.4S2.5S0.6S0.7S1.08个灯管顺序点亮8个灯管全亮10s8个灯管逆序熄灭8个灯管全熄2s8个灯管逆序点亮8个灯管全亮5s8个灯管顺序熄灭8个灯管全熄2s6个流水灯顺序亮灭6个流水灯顺序亮灭6个流水灯顺序亮灭6个流水灯顺序亮灭6个流水灯顺序亮灭6个流水灯顺序亮灭2S后跳转到S0.18S后由定时器跳转10S后由定时器跳转8S后由定时器跳转2S后由定时器跳转8S后由定时器跳转5S后由定时器跳转8S后由定时器跳转6S后由定时器跳转6S后由定时器跳转6S后由定时器跳转6S后由定时器跳转6S后由定时器跳转6s后由定时器跳转SM0.1启动选择连续控制随时停止灯管程序随时停止流水灯程序图2连续控制流程图霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的设计与调试5选择单步控制启动计数器C1启动并开始计数C1大于等于1并且小于等于8时C1每加1QB1顺序点亮C1大于等于9并且小于等于16时C1每加1QB1逆序熄灭C1大于等于17并且小于等于24时C1每加1QB1逆序点亮C1大于等于25并且小于等于32时C1每加1QB1顺序熄灭C1大于等于33并且小于等于38时C1每加1Q1.0-Q1.5顺序点亮C1大于等于39并且小于等于44时C1每加1Q1.0-Q1.5第二次顺序点亮C1大于等于57并且小于等于62时C1每加1Q2.0-Q2.5第二次顺序点亮C1大于等于63并且小于等于68时C1每加1Q2.0-Q2.5第三次顺序