學(xué)海無

涯《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計》報告

題目：

天塔之光的模擬控制

院系：專

業(yè)：

學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：

2016年

6月

成績

評閱人

學(xué)海無涯《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計》報告成績評閱人1學(xué)海無

涯目

錄

1

課程設(shè)計目的…………12

課程設(shè)計題目描述和要求……………13

設(shè)計內(nèi)容………………2

3.1

原理及組成………………………2

3.2

控制任務(wù)…………2

3.2.1

任務(wù)分析……………………2

3.2.2

PLC

的型號選擇……………2

3.3

系統(tǒng)硬件設(shè)計……………………3

3.3.1

I/O

分配……………………3

3.3.2

PLC

硬件接線圖……………3

3.4

系統(tǒng)軟件設(shè)計……………………4

3.4.1

系統(tǒng)軟件流程圖……………4

3.4.2

軟件程序的編寫……………5

3.4.3

組態(tài)的創(chuàng)建…………………5

3.5

系統(tǒng)調(diào)試過程……………………64

總結(jié)……………………6參考文獻…………………7附錄

系統(tǒng)完整程序……………………8學(xué)海無涯目錄2學(xué)海無

涯1

課程設(shè)計目的

可編程邏輯控制器（PLC），是一種采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。掌握移位指令的使用及編程；掌握天塔之光控制系統(tǒng)的接線、調(diào)試、操作；通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。

2

課程設(shè)計題目描述和要求

依據(jù)實際生活中對天塔之光的運行控制要求，運用可編程控制器的強大功能，實現(xiàn)模擬控制。閉合“啟動”開關(guān)，指示燈按以下規(guī)律循環(huán)顯示：L1→L2→L3→L4→L5→L6→L7→L8→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L2→L3→L4→L5→L6→L7→L8→L1、L3、L6→L1、L4、L7→L1、L8→L1、L2、L5→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8.關(guān)閉

“啟動”開關(guān)，天塔之光控制系統(tǒng)停止運行。通過在控制面板的每一步操作，都能在

MCGS

界面能夠直觀清楚地體現(xiàn)出來，還要做到實時監(jiān)控的目的。

圖

2.1

天塔之光燈分布圖學(xué)海無涯3學(xué)海無

涯設(shè)計任容

原理及內(nèi)容

圖

3.1

移位指令移位指令使用：

移位指令將輸入值

IN

右移或左移

N

位，并將輸出結(jié)果裝載到

OUT

中。移位指令對移位出的位自動補零。如果位數(shù)

N

大與或等于最大允值，那么移位操作的次數(shù)為最大允許值。

控制任務(wù)

任務(wù)分析

設(shè)備的名稱、用途、基本結(jié)構(gòu)、動作原理以及工藝過程的簡要介紹。

拖動方式、運動部件的動作順序、各動作要求和控制要求。

互鎖、自鎖、保護要求。應(yīng)繪制外接電路圖和

PLC

外部接線圖。

原理設(shè)計的中心任務(wù)是繪制電氣原理圖和選用電器元件。接線圖的編號應(yīng)與原理圖一致，要標注組件所有進出線編號、配線規(guī)格、進出線的連接方式（采用端子板或接插板）。PLC

的型號選擇

SIMATIC

S7-200

系列

PLC

適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200

系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此

S7-200

系列具有極高的性能/價格比。

S7-200

系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面：

編程簡單，使用方便控制靈活，程序可變，具有很好的柔(3)

功能強，擴充方便，性能價格比高

(4)

控制系統(tǒng)設(shè)計及施工的工作量少，維修方便

學(xué)海無涯設(shè)計任容4學(xué)海無

涯可靠性高，抗干擾能力強體積小、重量輕、能耗低，是“機電一體化”特有的產(chǎn)品。

系統(tǒng)硬件設(shè)計

I/O分配

表

3.1

I/O

分配表

序號PLC

地址（PLC

端子）

電氣符號（面板端子）功能說明1 I0.0SD啟動（SD）2 Q0.0L1指示燈

L13 Q0.1L2指示燈

L24 Q0.2L3指示燈

L35 Q0.3L4指示燈

L46 Q0.4L5指示燈

L57 Q0.5L6指示燈

L68 Q0.6L7指示燈

L79 Q0.7L8指示燈

L810

主機

1M、面板

V+接電源+24V電源正端11

主機

1L、2L、3L、面板

COM接電源

GND電源地端3.3.2

PLC

硬件接線圖

經(jīng)過設(shè)計實現(xiàn)該程序的

PLC

硬件接線圖見下圖

3.2；實現(xiàn)該程序的外部接線實物圖見下圖

3.3。

圖

3.2

PLC

硬件接線圖學(xué)海無涯電氣符號1 I0.0SD啟動（SD）5學(xué)海無

涯

圖

3.3

PLC外部接線圖系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件流程圖

該程序的基本運行原理以及邏輯運行的流程圖見下圖

3.3。

學(xué)海無涯圖3.3PLC外部接線圖6學(xué)海無

涯

圖

3.4

邏輯運行的流程圖軟件程序的編寫

系統(tǒng)完整程序見附錄。組態(tài)的創(chuàng)建

圖

3.4

天塔之光組態(tài)圖學(xué)海無涯7學(xué)海無

涯3.5

系統(tǒng)調(diào)試過程

天塔之光系統(tǒng)的調(diào)試過程：（一）分析被控對象并提出控制要求（二）確定輸入／輸出設(shè)備（三）選擇

PLC（四）分配

I/O

點并設(shè)計

PLC

外圍硬件線路（五）程序設(shè)計（六）硬件實施（七）聯(lián)機調(diào)試（八）整理和編寫技術(shù)文件4

總結(jié)

本設(shè)計完成了題目要求的基本部分的全部要求。發(fā)揮部分的因為時間和制作材料的短缺而沒有進行嘗試，在今后條件允許的情況下再擴展?；静糠指鲉卧ぷ鞣€(wěn)定。

通過這次設(shè)計實踐。我學(xué)會了

PLC

的基本編程方法，對

PLC

的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設(shè)計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到

PLC

中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對

PLC

的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。

通過合作，我們的合作意識得到加強。合作能力得到提高。

在天塔之光設(shè)計中，我覺得最難的是課題實際效果和理論設(shè)計的聯(lián)系。要實現(xiàn)功能，要如何去畫出梯形圖。想了很久之后，我們?nèi)柫死蠋?。最后做出了梯形圖，并實現(xiàn)了課題要求的功能，出現(xiàn)這個問題，主要還是因為對書本上的知識不夠了解。

實訓(xùn)完成后需要對梯形圖附加一些必要的系統(tǒng)設(shè)計及功能說明。這些問題看起來簡單，然而做起來并沒有那樣的輕而易舉，對格式的要求，對步驟的操作都需要我們仔細，耐心的完成。

學(xué)海無涯8學(xué)海無

涯參考文獻

[1]

SIEMENS

公司.

深入淺出西門子

S7-300PLC［M］.北京航空航天大出版社,2004.[2]戴一平.

可編程序控制器邏輯控制案例[M].北京：高等教育出版社，2007.[3]林育茲，鮑平等.

可編程序控制器原理及邏輯控制[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.[4]宋伯生.PLC編程理論.算法及技巧[M].

北京：機械工業(yè)出版社，2007.[5]戴一平.

可編程序控制技術(shù)及應(yīng)用[M].

北京：機械工業(yè)出版社，2004.

學(xué)海無涯參考文獻9學(xué)海無

涯

附錄

系統(tǒng)完整程序

學(xué)海無涯附錄系統(tǒng)完整程序10學(xué)海無

涯學(xué)海無涯11學(xué)海無

涯學(xué)海無涯12學(xué)海無

涯學(xué)海無涯13學(xué)海無

涯學(xué)海無涯14學(xué)海無

涯學(xué)海無涯15學(xué)海無

涯《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計》報告

題目：

天塔之光的模擬控制

院系：專

業(yè)：

學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：

2016年

6月

成績

評閱人

學(xué)海無涯《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計》報告成績評閱人16學(xué)海無

涯目

錄

1

課程設(shè)計目的…………12

課程設(shè)計題目描述和要求……………13

設(shè)計內(nèi)容………………2

3.1

原理及組成………………………2

3.2

控制任務(wù)…………2

3.2.1

任務(wù)分析……………………2

3.2.2

PLC

的型號選擇……………2

3.3

系統(tǒng)硬件設(shè)計……………………3

3.3.1

I/O

分配……………………3

3.3.2

PLC

硬件接線圖……………3

3.4

系統(tǒng)軟件設(shè)計……………………4

3.4.1

系統(tǒng)軟件流程圖……………4

3.4.2

軟件程序的編寫……………5

3.4.3

組態(tài)的創(chuàng)建…………………5

3.5

系統(tǒng)調(diào)試過程……………………64

總結(jié)……………………6參考文獻…………………7附錄

系統(tǒng)完整程序……………………8學(xué)海無涯目錄17學(xué)海無

涯1

課程設(shè)計目的

可編程邏輯控制器（PLC），是一種采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。掌握移位指令的使用及編程；掌握天塔之光控制系統(tǒng)的接線、調(diào)試、操作；通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。

2

課程設(shè)計題目描述和要求

依據(jù)實際生活中對天塔之光的運行控制要求，運用可編程控制器的強大功能，實現(xiàn)模擬控制。閉合“啟動”開關(guān)，指示燈按以下規(guī)律循環(huán)顯示：L1→L2→L3→L4→L5→L6→L7→L8→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L2→L3→L4→L5→L6→L7→L8→L1、L3、L6→L1、L4、L7→L1、L8→L1、L2、L5→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8.關(guān)閉

“啟動”開關(guān)，天塔之光控制系統(tǒng)停止運行。通過在控制面板的每一步操作，都能在

MCGS

界面能夠直觀清楚地體現(xiàn)出來，還要做到實時監(jiān)控的目的。

圖

2.1

天塔之光燈分布圖學(xué)海無涯18學(xué)海無

涯設(shè)計任容

原理及內(nèi)容

圖

3.1

移位指令移位指令使用：

移位指令將輸入值

IN

右移或左移

N

位，并將輸出結(jié)果裝載到

OUT

中。移位指令對移位出的位自動補零。如果位數(shù)

N

大與或等于最大允值，那么移位操作的次數(shù)為最大允許值。

控制任務(wù)

任務(wù)分析

設(shè)備的名稱、用途、基本結(jié)構(gòu)、動作原理以及工藝過程的簡要介紹。

拖動方式、運動部件的動作順序、各動作要求和控制要求。

互鎖、自鎖、保護要求。應(yīng)繪制外接電路圖和

PLC

外部接線圖。

原理設(shè)計的中心任務(wù)是繪制電氣原理圖和選用電器元件。接線圖的編號應(yīng)與原理圖一致，要標注組件所有進出線編號、配線規(guī)格、進出線的連接方式（采用端子板或接插板）。PLC

的型號選擇

SIMATIC

S7-200

系列

PLC

適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200

系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此

S7-200

系列具有極高的性能/價格比。

S7-200

系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面：

編程簡單，使用方便控制靈活，程序可變，具有很好的柔(3)

功能強，擴充方便，性能價格比高

(4)

控制系統(tǒng)設(shè)計及施工的工作量少，維修方便

學(xué)海無涯設(shè)計任容19學(xué)海無

涯可靠性高，抗干擾能力強體積小、重量輕、能耗低，是“機電一體化”特有的產(chǎn)品。

系統(tǒng)硬件設(shè)計

I/O分配

表

3.1

I/O

分配表

序號PLC

地址（PLC

端子）

電氣符號（面板端子）功能說明1 I0.0SD啟動（SD）2 Q0.0L1指示燈

L13 Q0.1L2指示燈

L24 Q0.2L3指示燈

L35 Q0.3L4指示燈

L46 Q0.4L5指示燈

L57 Q0.5L6指示燈

L68 Q0.6L7指示燈

L79 Q0.7L8指示燈

L810

主機

1M、面板

V+接電源+24V電源正端11

主機

1L、2L、3L、面板

COM接電源

GND電源地端3.3.2

PLC

硬件接線圖

經(jīng)過設(shè)計實現(xiàn)該程序的

PLC

硬件接線圖見下圖

3.2；實現(xiàn)該程序的外部接線實物圖見下圖

3.3。

圖

3.2

PLC

硬件接線圖學(xué)海無涯電氣符號1 I0.0SD啟動（SD）20學(xué)海無

涯

圖

3.3

PLC外部接線圖系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件流程圖

該程序的基本運行原理以及邏輯運行的流程圖見下圖

3.3。

學(xué)海無涯圖3.3PLC外部接線圖21學(xué)海無

涯

圖

3.4

邏輯運行的流程圖軟件程序的編寫

系統(tǒng)完整程序見附錄。組態(tài)的創(chuàng)建

圖

3.4

天塔之光組態(tài)圖學(xué)海無涯22學(xué)海無

涯3.5

系統(tǒng)調(diào)試過程

天塔之光系統(tǒng)的調(diào)試過程：（一）分析被控對象并提出控制要求（二）確定輸入／輸出設(shè)備（三）選擇

PLC（四）分配

I/O

點并設(shè)計

PLC

外圍硬件線路（五）程序設(shè)計（六）硬件實施（七）聯(lián)機調(diào)試（八）整理和編寫技術(shù)文件4

總結(jié)

本設(shè)計完成了題目要求的基本部分的全部要求。發(fā)揮部分的因為時間和制作材料的短缺而沒有進行嘗試，在今后條件允許的情況下再擴展。基本部分各單元工作穩(wěn)定。

通過這次設(shè)計實踐。我學(xué)會了

PLC

的基本編程方法，對

PLC

的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設(shè)計以前，我們對知道的撐握都是