1、学 海 无 涯 电气控制系统设计报告 题目：天塔之光的模拟控制 院 系：专 业：学 号：姓 名：指导教师：2016 年 6 月 成绩 评阅人 学 海 无 涯 目目 录录 1 课程设计目的1 2 课程设计题目描述和要求1 3 设计内容2 3.1 原理及组成2 3.2 控制任务2 3.2.1 任务分析2 3.2.2 PLC 的型号选择2 3.3 系统硬件设计3 3.3.1 I/O 分配3 3.3.2 PLC 硬件接线图3 3.4 系统软件设计4 3.4.1 系统软件流程图4 3.4.2 软件程序的编写5 3.4.3 组态的创建5 3.5 系统调试过程6 4 总结6 参考文献7 附录 系统完整程序8
2、 学 海 无 涯 1 课程设计目的课程设计目的 可编程逻辑控制器（PLC），是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。1.掌握移位指令的使用及编程；2.掌握天塔之光控制系统的接线、调试、操作；3.通过对天塔之光闪亮过程的移位控制，掌握移位寄存器指令的编写方法。2 课程设计题课程设计题目目描述和描述和要要求求 1.依据实际生活中对天塔之光的运行控制要求，运用可编程控制器的强大功 能，实现模拟控制。2.闭合“启动”开关，指示灯按以下规律循环显示：L1L2L3L4L5L6L
3、7L8L1L2、L3、L4L5、L6、L7、L8L1L2、L3、L4L5、L6、L7、L8L1L2L3L4L5L6L7L8L1、L3、L6L1、L4、L7L1、L8L1、L2、L5L1、L3、L6L1L2、L3、L4L5、L6、L7、L8.3.关闭“启动”开关，天塔之光控制系统停止运行。通过在控制面板的每 一步操作，都能在 MCGS 界面能够直观清楚地体现出来，还要做到实时监控的目 的。图 2.1 天塔之光灯分布图 学 海 无 涯 3 3 设计任容设计任容 1.1.原理原理及及内容内容 图 3.1 移位指令 移位指令使用：移位指令将输入值 IN 右移或左移 N 位，并将输出结果装载到 OUT
4、中。移位 指令对移位出的位自动补零。如果位数 N 大与或等于最大允值，那么移位操作的次数为最大允许值。2.2.控控制制任务任务 1.1.任任务务分分析析 1)设备的名称、用途、基本结构、动作原理以及工艺过程的简要介绍。2)拖动方式、运动部件的动作顺序、各动作要求和控制要求。3)互锁、自锁、保护要求。4)应绘制外接电路图和 PLC 外部接线图。原理设计的中心任务是绘制电气原理图和选用电器元件。接线图的编号应与 原理图一致，要标注组件所有进出线编号、配线规格、进出线的连接方式（采用端子板或接插板）。2.PLC 的的型型号号选选择择 SIMATIC S7-200 系列 PLC 适用于各行各业，各种场
5、合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200 系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆 能实现复杂控制功能。因此 S7-200 系列具有极高的性能/价格比。S7-200 系 列出色表现在以下几个方面：(1)编程简单，使用方便(2)控制灵活，程序可变，具有很好的柔(3)功能强，扩充方便，性能价格比高(4)控制系统设计及施工的工作量少，维修方便 学 海 无 涯(5)可靠性高，抗干扰能力强(6)体积小、重量轻、能耗低，是“机电一体化”特有的产品。3.3.系系统统硬硬件件设设计计 1.I/O 分配分配 表 3.1 I/O 分配表 序序号号 PLCPLC 地址地址（PLCPLC 端端子子）电电
6、气气符符号号 （面面板板端子）端子）功功能能说说明明 1 I0.0 SD 启动（SD）2 Q0.0 L1 指示灯 L1 3 Q0.1 L2 指示灯 L2 4 Q0.2 L3 指示灯 L3 5 Q0.3 L4 指示灯 L4 6 Q0.4 L5 指示灯 L5 7 Q0.5 L6 指示灯 L6 8 Q0.6 L7 指示灯 L7 9 Q0.7 L8 指示灯 L8 10 主机 1M、面板 V+接电源+24V 电源正端 11 主机 1L、2L、3L、面板 COM 接电源 GND 电源地端 3.3.2 PLC 硬硬件件接接线线图图 经过设计实现该程序的 PLC 硬件接线图见下图 3.2；实现该程序的外部接线
7、 实物图见下图 3.3。图 3.2 PLC 硬件接线图学 海 无 涯 图 3.3 PLC 外部接线图4.4.系系统统软软件件设设计计 1.1.系系统统软软件件流流程程图图 该程序的基本运行原理以及逻辑运行的流程图见下图 3.3。学 海 无 涯 图 3.4 逻辑运行的流程图 2.2.软软件件程程序序的的编编写写 系统完整程序见附录。3.3.组态组态的的创建创建 图 3.4 天塔之光组态图 学 海 无 涯 3.5 系系统统调调试试过过程程 天塔之光系统的调试过程：（一）分析被控对象并提出控制要求（二）确定输入输出设备（三）选择 PLC（四）分配 I/O 点并设计 PLC 外围硬件线路（五）程序设计
8、（六）硬件实施（七）联机调试（八）整理和编写技术文件 4 总结总结 本设计完成了题目要求的基本部分的全部要求。发挥部分的因为时间和制作材料 的短缺而没有进行尝试，在今后条件允许的情况下再扩展。基本部分各单元工作稳 定。通过这次设计实践。我学会了 PLC 的基本编程方法，对 PLC 的工作原理和使用方 法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践 设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到 PLC 中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求 的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对 PLC
9、的理解得到加 强，看到了实践与理论的差距。通过合作，我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。在天塔之光设计中，我觉得最难的是课题实际效果和理论设计的联系。要实现功 能，要如何去画出梯形图。想了很久之后，我们去问了老师。最后做出了梯形图，并实现了课题要求的功能，出现这个问题，主要还是因为对书本上的知识不够了解。实 训完成后需要对梯形图附加一些必要的系统设计及功能说明。这些问题看起来简单，然而做起来并没有那样的轻而易举，对格式的要求，对步骤的操作都需要我们仔细，耐心的完成。学 海 无 涯 参参考考文文献献 1 SIEMENS 公司.深入浅出西门子 S7-300PLCM.北京航空航天大出版社,2004.2戴一平.可编程序控制器逻辑控制案例M.北京：高等教育出版社，2007.3林育兹，鲍平等.可编程序控制器原理及逻辑控制M.北京：机械工业出版社，2006.4宋伯生.PLC 编程理论.算法及技巧M.北京：机械工业出版社，2007.5戴一平.可编程序控制技术及应用M.北京：机械工业出版社，2004.学 海 无 涯 附录附录 系统完整程序系统完整程序 学 海 无 涯 学 海 无 涯 学 海 无 涯 学 海 无 涯 学 海 无 涯
