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1、学 号(电气控制技术课程设计)设计说明书 霓虹灯广告屏装置 PLC 控制的设计 起止日期:年 月 日 至 年 月 日 学生姓名 班级 10 级电气 2 班 成绩 指 导 教 师(签 字)控制与机械工程学院 年月日 天津城市建设学院 课程设计任务书 控制与机械工程学院 电气工程及其自动化专业 班级 姓名 学号 课程设计名称:电气控制技术 设计题目:霓虹灯广告屏装置 PLC 控制 完成期限:自 2012 年 12 月 24 日至 2012 年 12 月 28 日共 1 周 设计依据、要求及主要内容:一课程设计的目的 能够根据功能要求选择 PLC 的类型及其根据 I/O 点的要求选择该类 PLC 的
2、型号。根据所选的 PLC 的类型,掌握该 PLC 的编程软件并能够利用该软件绘制设计课题的梯形图。根据 I/O 点的定义,绘制 PLC 外部电气接线图。根据绘制的梯形图,编写完整的程序清单。二课程设计的基本要求 1、控制要求 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:(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 871 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 761,时间间隔 1s,显示 5s,再从 12 8 按 1s 间隔顺序熄灭,全灭后停亮
3、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,从按 1s 时间间隔依次向前移动。(3)系统有单步/连续控制,有起动和停止按钮。(4)起动时,灯管和流水灯同时起动,关闭时,可同时也可分别关闭。(5)要求有移位指令的应用 2、画出系统动作流程图 3、设计外部输入/输出点(I/0)4、画出 PLC 外部接线图 5、请设计完整的梯形图 三、设计报告 课程设计报告要做到层次清晰,论述清楚,图表正确,书写工整;详见“课程设计报告写作要求”。四参考资料 1 王阿根.电气可编程序控制原理与应用.清华大学出版社.2010 2 何有华.可编程序控制器及常用控制电路.冶金工业出版社.2
4、002 3 郭纯生.可编程序控制器编程实战与提高.电子工业出版社.2006 4 谢克明 夏路易.可编程控制器.电子工业出版社.2003 指导教师(签字):教研室主任(签字):批准日期:年 月 日 目 录 第一章 前言.1 课程设计的目的.1 设计内容及目标.1 第二章 霓虹灯 PLC 控制的系统总体方案设计.2 硬件的配置及其组成原理.2 系统接线图.2 统可靠性.2 第三章 控制系统的设计.3 I/O 估算.3 PLC 选型.3 I/O 分配表设计.3 外部接线图设计.4 控制程序流程图设计.5 控制程序设计.6 第四章 总结.8 参考文献:.9 第一章 前言 课程设计的目的 1、霓虹灯广告
5、屏装置 PLC 控制梯形图的设计与调试 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: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 871 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 761,时间间隔 1s,显示 5s,再从 12 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,从按 1s 时间间隔依次向前移动。(3)系统有单步/连续控制,有起动和停止按钮。(4)起动时,灯
6、管和流水灯同时起动,关闭时,可同时也可分别关闭。(5)要求有移位指令的应用 2、画出系统动作流程图 3、设计外部输入/输出点(I/0)4、画出 PLC 外部接线图 5、请设计完整的梯形图 第二章 霓虹灯 PLC 控制的系统总体方案设计 硬件的配置及其组成原理 根据要求,硬件的配置主要有:电源;西门子系列的 PLC(要经过输入输出 I/O 接口的计算和查西门子的编程手册最终确定具体型号为 S7-200 CPU226);8 个长灯管;24 个流水灯;足够数量的导线。系统接线图设计 系统可靠性 PLC 包括中央处理器、主机箱、扩展机箱及相关网络和外部设备。工作现场的设备很多,每个设备都相互关联,其中
7、任何一个设备出了问题都会影响系统的正常工作。我做的课程设计中存在的可靠性的影响因素主要有:工作时外部的电磁辐射的干扰,包括自身电源的干扰,其他设备的电磁干扰,信号线引入的干扰,接地系统的混乱的信号干扰等等。这些都是影响系统可靠性的因素。干扰的形成需要同时具备三个要素:干扰源、耦合通道、对干扰敏感的受扰体。因此提高系统可靠性的方法就是抑制干扰源、破坏耦合通道、提高敏感元件的抗干扰能力。具体方法有:用隔离性能较好的隔离变压器;在信号输入输出中采用数字传感器、进行电气隔离;完善接地系统:地线系统合理布置、接地线加粗减小接地阻抗。第三章 控制系统的设计 I/O 估算 根据设计要求可知,而且 PLC 点
8、数的选择不管是输入点数还是输出点数都要留有一定的余量 15%-20%,根据第二章 I/O 口分配情况可知,输入信号有 5 个,输出信号有 14 个。PLC 选型 根据上面 I/O 点数的计算,考虑要留一定的余量,查 PLC 编程手册可选择 S7-200 CPU226 可编程控制器。I/O 分配表设计 根据课题要求,初步设计 I/O 点为输入有 5 个,输出有 14 个,具体如下:输入信号的 I/O 分配表:输入信号 启动按钮 SB1 复位按钮 SB2 灯管复位按钮 SB3 流水灯复位按钮 SB4 单步控制 SB5 输出信号 灯管 1 灯管 2 灯管 3 灯管 4 灯管 5 灯管 6 灯管 7
9、灯管 8 流水灯 1、2、3、4 流水灯 5、6、7、8 流水灯 9、10、11、12 流水灯 13、14、15、16 流水灯 17、18、19、20 流水灯 21、22、23、24 外部接线图设计 控制程序流程图设计 控制程序设计 第四章 总结 PLC 课程设计已经完成,但是学习没有结束。在这次课程设计里面,我又重拾了丢了快一年的机电传动控制这门课,很多以前很明白的东西,现在都忘了,又把书翻开慢慢看。我首先按照要求把课程设计的框架给写出来,再慢慢根据框架写具体的内容,因为个人出于对这门课的兴趣,我想尽量做得完善一点,所以对其进行了好几次修改和补充,个人还算比较满意了。不能说这个实验报告有多好
10、,但我努力了,花了心思,感觉这两天做这个东西也比较充实,更重要的是我学到东西了,不仅是把我之前学的捡起来了,还学到了一点新的东西!学习是一种态度,是一种不知足的态度,没有最好,只有更好,要尽可能完善它,充实它。现在因为在准备考研,时刻充满着危机感,感觉时间很紧迫,没有花大把大把的时间在这个课程设计上面,满打满算我就只花了差不多四天,有些实在不理解的东西,没有纠缠,直接问同学去了。最终在自己的努力、同学的帮助和网络的辅助下完成了这个课程设计。感谢老师提供了这次课设的机会,我能够更好的系统的学习一门课程,能够更好的理解本专业的相关知识,也能更好的面对后面的学习与生活。参考资料 1 王阿根.电气可编程序控制原理与应用.清华大学出版社.2010 2 何有华.可编程序控制器及常用控制电路.冶金工业出版社.2002 3 郭纯生.可编程序控制器编程实战与提高.电子工业出版社.2006 4 谢克明 夏路易.可编程控制器.电子工业出版社.2003