霓虹灯广告屏装置PLC程序设计

机电工程学院课程设计说明书设计题目:霓虹灯广告屏装置PLC程序设计学生姓名：学号：20094805专业班级：机制F09指导教师：2012年12月13日1内容摘要随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣和发展,个大中小城市都在进行亮化工程。个企业为宣传自己企业的形象和产烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求.PLC是一种用程序来品,均采用广告手法之一:霓虹灯广告屏来实现这一目的.当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告均可以见到,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多中彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。这些灯的亮灭,闪改变控制功能的工业控制计算机,这些霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等均，可以通过PLC来达到控制的要求，这篇课程设计就是根据实验要求，进行输入输出的I/O口估算，选择PLC型号、绘制流程图、设计梯形图、编写程序清单、调试程序、修改程序，最终实现课程要求。在编写程序的时候用到了位移指令，是程序变得更加简洁。基本实现对霓虹灯的正确、稳定地控制。关键词：霓虹灯；PLC控制；I/O口估算；梯形图；程序调试；移位指令1目录第1章引言………………………………………………………………………………1第2章硬件设计………………………………………………………………………22.1运行框图…………………………………………………………………………22.2CPU的选择………………………………………………………………………42.3I/O分配表…………………………………………………………………………42.4I/O接线图…………………………………………………………………………6第3章软件设计………………………………………………………………………73.1梯形图的设计………………………………………………………………………73.2梯形图及指令表…………………………………………………………………7第4章系统调试………………………………………………………………………28结论……………………………………………………………………………………………………29设计总结………………………………………………………………………………………………30致谢……………………………………………………………………………………………………31参考文献………………………………………………………………………………………………321第1章引言1.1霓虹灯广告屏装置PLC程序设计内容简介该广告屏共有8根灯管，24只流水灯，每4只灯为一组，如下图所示：图1-1霓虹灯广告屏工作示意图1.2霓虹灯广告屏装置PLC控制系统设计要求(1)该广告屏中间8个霓虹灯字亮灭的时序为第1根亮→2亮→3亮……第8根亮,时间间隔均为1S,8个霓虹灯字全亮后,显示10S,再反过来从8→7……1顺序熄灭.全灭后,停亮2S,再从第8根开始亮起,顺序点亮8→7…1,时间间隔为1S,全亮后显示5S.再从1→2…8按1S间隔顺序熄灭.全熄灭后,停亮2S,再从头开始运行,周而复始。(2)广告屏四周的流水灯共24只,4个1组,共分6组,每组灯间隔1S向前移动一次,且I~VI每隔一组的灯点亮,即从I“①、③”,亮后II“⑤⑦”,同时Ⅰ“①﹑③”灭→Ⅲ“⑨﹑11”亮，同时Ⅱ“⑤、⑦”灭………移动一段时间后(如30S),再反过来移动,即从VI,IV亮后V,III亮后IV,II亮后III,I亮…,如此循环往复。(3)系统有单步\连续控制,有启动和停止按钮。(4)启动时，灯管和流水灯同时启动，关闭时，可同时也可分别关闭。(5）要求有位移指令的应用。2第2章硬件设计2.1运行框图3图2.1程序流程图42.2CPU的选择对于开关量控制系统的应用系统，当对控制要求不高时，可选用小型PLC（如西门子公司S7-200系列PLC或OMON公司系列CPM1A/CPM2A型PLC）就能满足要求，如对小型泵的顺序控制、单台机械的自动控制等。对于比较复杂的中大型控制系统，如闭环控制、PID调节、通信联信网等，可选用中大型PLC（如西门子公司的S7-400系列PLC或OMRON公司的C200HE/C200HG/C200HX、CV/CVM1等PLC）。当系统的各个控制对象分布在不同的地域时，应根据各部分的具体要求来选择PLC，组成一个分布式的控制系统。PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构把PLC的I/O和CPU放在一块电路板上，省去插接环节，体积小，每一I/O点的平均价格比模块式的便宜，适用于工艺过程比较稳定、控制要求比较简单的系统。模块式PLC的功能扩展，I/O点数的增减，输入与输出点数的比例，都比整体式灵活。维修更换模块、判断与处理故障快方便，适用于工艺过程变化教多、控制要求复杂的系统。在使用时，应按实际具体情况进行选择。根据系统分析得输入点有5个，分别为I0.0-I0.4;输出点有32个，分别为Q0.0-Q0.7、Q1.0-Q1.7、Q2.0-Q2.7、Q3.0-Q3.7。I/O点共37个。结合以上几点，在设计PLC机械手在大小球分选系统中用的PLC的选型为西门子S7-200系列的可编程控制器（CPU--226）PLC和两个输出拓展模块EM222。2.3I/O分配表表2-1I/O分配表控制信号信号名称元件名称元件符号地址编码输入信号启动信号常开按钮SB1I0.0停止信号常开按钮SB2I0.1灯管控制常开按钮SB3I0.2流水灯控制常开按钮SB4I0.3循环功能常闭按钮SB5I0.41#灯管Q0.02#灯管Q0.13#灯管Q0.24#灯管Q0.35#灯管Q0.45输出信号6#灯管Q0.57#灯管Q0.68#灯管Q0.71#流水灯Q1.02#流水灯Q1.13#流水灯Q1.24#流水灯Q1.35#流水灯Q1.46#流水灯Q1.57#流水灯Q1.68#流水灯Q1.79#流水灯Q2.010#流水灯Q2.111#流水灯Q2.212#流水灯Q2.313#流水灯Q2.414#流水灯Q2.515#流水灯Q2.616#流水灯Q2.717#流水灯Q3.018#流水灯Q3.119#流水灯Q3.220#流水灯Q3.321#流水灯Q3.422#流水灯Q3.523#流水灯Q3.624#流水灯Q3.762.4I/O接线图图2-2I/O接线图7第3章霓虹灯广告屏装置程序设计3.1梯形图的设计在程序设计过程中采用了SCR指令的顺序控制梯形图的设计方法，S7-200中的顺序控制寄存器（SCR）专门用于编制顺序控制程序，顺序控制程序被划分为LSCR与SCRE指令之间的若干个SCR段，一个SCR段对应与顺序功能图中的一步。梯形图中设计了八个子程序，分别赋八个数，因为需要前一个输入信号由一变为零，所以添加了负跳变指令；为了实现题中的循环要求，在程序中添加了加一指令，从而使得数字自动往下循环；为了点亮八段显示管各段的代码，运用了段译码指令，为了输出需要的数字在段译码指令前添加了字节比较指令，当为所需数字时，就会在显示管上显示相应的数。3.2霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的梯形图及语句表81.梯形图91011121314151617181920212．指令表TITLE=PROGRAMCOMMENTSNetwork1//NetworkTitle//初始化程序LDSM0.1RQ0.0,32Network2LDSM0.1RS0.0,12Network3//I0.0为启动总按钮LDI0.0EUSS0.1,10SS2.1,2Network4//I0.1为总停按钮LDI0.1RS0.0,24Network5//单独关闭内圈8个灯管LDI0.2RS0.0,10Network6//单独关闭外围流水灯LDI0.3RS2.1,2Network7//顺序控制寄存器开始工作LSCRS0.1Network8//通过定时器T37，八个灯管从1到8逐个点亮，时间间隔为1s.LDSM0.022TONT37,80ASM0.5EU+IVW1,VW0MOVWVW0,VW1+I1,VW1Network9//输出QB0，控制灯管的亮与灭LDSM0.0MOVBVB1,QB0Network10//T37定时到，顺序跳转S0.2LDT37SCRTS0.2Network11SCRENetwork12//顺序启动S0.2LSCRS0.2Network13//通过定时器T38，控制8个灯管全亮，并保持10sLDSM0.0TONT38,100Network14//T38定时到，顺序跳转S0.3LDT38SCRTS0.3Network15SCRENetwork16//顺序启动S0.3LSCRS0.3Network17//通过T39定时器，由SHR_B（字节移位指令）来控制灯管8~1逐个熄灭，时间间隔231sLDSM0.0LPSASM0.5EUSRBVB1,1LPPTONT39,80Network18//通过MOV_B(字节传送指令）输出QB0来控制内圈灯管LDSM0.0MOVBVB1,QB0Network19//T39定时到，顺序跳转S0.4，执行下个子程序段.LDT39SCRTS0.4Network20SCRENetwork21//顺序启动S0.4LSCRS0.4Network22//通过定时器T40，控制8个灯管全灭，保持2s.LDSM0.0TONT40,20Network23//定时器T40状态为ON,顺序启动S0.5LDT40SCRTS0.5Network24SCRENetwork25//顺序启动S0.5LSCRS0.524Network26//利用定时器T41控制程序的跳转，并且通过MOV_W(字传送指令)为VW0，VW1赋值。LDSM0.0TONT41,80TONT42,10ANT42MOVW128,VW0MOVW64,VW1Network27//T42控制灯管是从8到1的逆序点亮的间隔为1s，而加法指令控制8个灯管是按照逆序点亮。LDT42ASM0.5EU+IVW1,VW0SRBVB3,1Network28//输出QB0来控制8个灯管的亮与灭。LDSM0.0MOVBVB1,QB0Network29//T41定时时间到，程序顺序跳转下个程序段LDT41SCRTS0.6Network30SCRENetwork31//顺序启动S0.6LSCRS0.6Network32//通过定时器T43，实现灯管8~1全部点亮后，显示5sLDSM0.0TONT43,50Network3325//T43定时时间到，程序段跳转LDT43SCRTS0.7Network34SCRENetwork35//顺序启动S0.7LSCRS0.7Network36//通过定时器T44实现灯管1~8逐个熄灭，间隔为1sLDSM0.0TONT44,80ASM0.5EUSLBVB1,1Network37//T44计时时间到，顺序跳转下个程序段LDT44SCRTS1.0Network38SCRENetwork39//顺序启动S1.0LSCRS1.0Network40//通过T45，实现灯管1~8全部熄灭后，保持2sLDSM0.0TONT45,20Network41//I0.4为控制循环信号输入地址，其控制按钮SB5为常闭按钮。LDT45ANI0.4SCRTS0.1Network4226//程序段结束SCRENetwork43//开始程序段S2.1LSCRS2.1Network44//定时器T46、T47控制奇数流水灯两个一组，逐个点亮1sLDNSM0.0TONT46,60TONT47,10ANT47MOVB5,VB7Network45//通过SHL_DW控制奇数流水灯顺序点亮LDT47ASM0.5EUSLDVD1,4Network46//分别由字节传送指令输出QB1、QB2、QB3、QB4，来控制流水灯的1、3、5...、21、23的灯的亮与灭LDSM0.0MOVBVB7,QB1MOVBVB6,QB2MOVBVB5,QB3MOVBVB4,QB4Network47//T46计时时间到，顺序跳转