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1、喷泉控制系统程序设计说明书目录一.前言二.课程设计的任务与要求课程设计的任务课程设计的根本要求三.总体设计2.1 PLC选型2.2 PLC端子接线四.PLC程序设计3.1 设计思想3.2 顺序功能图3.3 PLC梯形图五.程序调试说明六.完毕语七参考文献一.前言可编程序控制器是以微处理器为核心，综合了微电子及时、自动化技术、网络通讯技术于一体的通信工业控制装置。英文缩写为PC或者PLC。它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列有点，特别是它的高可靠性与较强的适应恶劣工业环境的能力，使其在机械、能源、化工、交通电力等领域得到了越来越广泛的应。本课程设计的教学目标是使学生掌握
2、机电传动控制系统的根本原理、PLC控制电路的设计方法以及继电器接触器控制电路的PLC改造方法。通过本学期对机电传动控制根底课程的学习，初步掌握了设计与调试PLC控制电路的能力。为了更好的掌握PLC控制电路的设计方法与熟练掌握独立涉及调试程序的能力，而进展本学科的课程设计任务。二.课程设计的任务与要求课程设计的任务1喷泉控制要求为“A、B、D同时旋转并喷水12秒B、D、C同时摆动并喷14秒A、D、E同时旋转并喷10秒A、C、D同时摆动并喷7秒-2秒后再循环 2每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1s循环发光。3喷泉可以实现手动、单周期、连续三种操作方式。4中选择连续时，要求循环2
3、0次后终止循环，发出声光连续报警，按停顿按钮终止报警。课程设计的根本要求（1） 掌握机电传动控制系统中PLC控制的根本原理、顺序控制设计方法（2） 具备一定的设计能力与调试能力三.总体设计 PLC选型西门子S7-200系列PLC,根据输入/输出点数选择根据程序设计要求，确定输入/输出的点数如下：输入：启动 I0.0 输出：A喷泉喷水 停顿 I0.1 B喷泉喷水 单周期 I0.2 C喷泉喷水 连续 I0.3 D喷泉喷水 手动 I0.4 E喷泉喷水手动A喷水I0.5 A喷泉旋转手动B喷水I0.6 B喷泉旋转手动C喷水I0.7 C喷泉旋转手动D喷水I1.0 D喷泉旋转手动E喷水I1.1 E喷泉旋转手
4、动A旋转I1.2 A喷泉摆动 手动B旋转I1.3 B喷泉摆动手动C旋转I1.4 C喷泉摆动手动D旋转I1.5 D喷泉摆动手动E旋转I1.6 E喷泉摆动手动A摆动I1.7 A红灯亮手动B摆动I2.0 A绿灯亮手动C摆动I2.1 A黄灯亮手动D摆动I2.2 A蓝灯亮手动E摆动I2.3 B红灯亮 B绿灯亮 B黄灯亮 B蓝灯亮Q2.6 C红灯亮 C绿灯亮 C黄灯亮 C蓝灯亮D红灯亮 D绿灯亮 D黄灯亮 D蓝灯亮 E红灯亮 E绿灯亮 E黄灯亮 E蓝灯亮声警报响 光警报响 由上述输入/输出情况可知：需要输入点数为20，需要输出点数为37。但是根据实际情况可知实际的有效输出数目并是37个，但是实际PLC没有
5、那么多的输出。所以可以根据实际需要减少输出的数量从而到达调试目的。 根据输入、输出点数选择适宜的PLC。 由于S7-200系列PLC的输出点数最多为16个其型号为S7-200，CPU226，所以决定在调试时采用简化方案进展调试，即去掉次要的输出工程。具体方案为，去掉声光报警系统与一个蓝灯循环，将各组循环彩灯合并到一组执行，即每次当有喷泉动作是均有一组才灯循环点亮。这样就剩下16个输出工程，在选择S7-200系列PLC，CPU226的情况下可以满足输入/输出工程的需要。3.2 PLC端子接线见I/O接口布置图四.PLC程序设计4.1 设计思想通过本学期对机电传动课程的学习，对PLC电路有了初步的
6、熟悉与了解，在此根底之上，对本次课程设计的内容进展详细的分析，从而得出整体的设计思路。 具体分析如下： 从设计要求总体来看，整个系统流程可以分成四个主要的步。步与步之间通过定时器T37T41来控制。 从设计要求的每一步来看，系统需要有A、B、C、D、E五个喷头，且每个喷头周围有红、绿、黄、蓝四个彩灯。当任何一个喷头发生动作喷水、旋转或摆动时，都会使其对应的四个彩灯循环点亮。 当程序执行到某一步，将使对应的要求动作的喷头发生相应的动作，与此同时，喷头的动作将触发与其对应的四个彩灯循环点亮。当该步执行完毕，喷头动作停顿，与其对应的四个彩灯熄灭。延时一定时间之后程序执行到下一步，继续使对应要求的喷头
7、发生相应的动作，同时带动彩灯循环点亮。 在单周期状态下，程序执行完一周之后自动停顿所有动作，回到起始步，等待下一次启动命令。 在连续状态下，利用程序中的计数器对程序执行次数进展计数，执行玩一次完整操作计数器加1，循环进展，当循环次数到达设计要求的20次时，程序发出声光报警，此时按下停顿按钮，声光报警完毕。 在手动状态下，将每一个需要触发的动作命令变成与之对应的输入信号。当给出一个输入时，对应的喷头发生相应的动作。 彩灯的循环点亮，以A喷头的四个彩灯为例。当A喷头的任意一个动作喷水、旋转或者摆动发生时，都会触发一个步，这里就叫它M2.0。当M2.0被出发后，程序执行该步。该步由4个定时器循环控制
8、，从而到达4个彩灯循环点亮的目的。4.2 顺序功能图见第 页4.3 PLC梯形图见第 页至第 页五.程序调试说明程序在调试过程中遇到的问题及其解决方法：问题1：实验室PLC系统的有效输入/输出端口数量不够用？解决方法：将程序设计简化，使程序能够满足本课程设计中要求的最简化方案。删掉一局部对主体程序影响不重要的内容，即在调过程中将设计要求的红、绿、黄、蓝四色循环灯改为红、绿、黄三色灯，并去掉连续模式下的声光报警系统。这样就解决了PLC端口缺乏的问题。问题2：第一次调试时，在连续模式下发现三色灯循环点亮持续进展缺少2s的延时，不满足程序设计的要求？解决方法：翻开监控程序，仔细检查程序的执行过程，同
9、时对照已经设计好的梯形图，找出问题的所在。最后，经过几次反复排查，发现在控制三色灯循环点亮的梯形图网络中，控制其执行的M2.0步之前漏掉了一个需要串联的定时器控制2s延时T41的常闭开关。将程序修改后重新运行，观察各步执行情况，均满足课程设计的功能要求。 六.完毕语 通过本次课程设计的学习与研究，我发现自己在PLC的顺序功能图 的设计方面还存在缺乏之处，并以此次的课程设计为契机，努力打好对机电传动设计方面的根底。与此同时，我更加深刻的体会到将所学到的知识应用到实际设计之中时的那份喜悦之情。在这次课程设计过程中，我不仅更加结实的掌握了PLC控制电路的设计与调试的方法，还了解到PLC的应用对生产实践的意义重大。更好的掌握与运用先进的PLC技术，将对我国的工业化开展起到积极地推动作用。最后，也是最重要的，感谢指导教师一直以来的细心指导。教师教给我的不仅是一种严谨的治学态度，更是一种对工作认真负责的良好作风。七.参考文献 1李方园 ?西门子S7系列PLC电气控制精解 3赵全利，李会萍，贾磊 ?S7-200PLC根底及应用第 12 页