PLC舞台艺术彩灯课程设计

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1、 - 1 - 目目 录录 1 总体设计思路总体设计思路 - 2 - 2 S7-200 系列系列 PLC 基本知识基本知识 - 3 - 2.1 S7-200 系列系列 PLC 概述概述 - 3 - 2.2 扩展模块扩展模块 . - 3 - 2.3 S7-200 的编程元件的编程元件 . - 4 - 2.4 S7-200 的数据长度和编址方式的数据长度和编址方式 . - 5 - 2.5 编程注意事项编程注意事项 - 6 - 2.6 梯形图设计方法梯形图设计方法 . - 6 - 3 硬件设计硬件设计 - 10 - 3.1 PLC 选型选型- 10 - 3.2 I/O 分配及接线图分配及接线图 .-

2、10 - 4 软件设计软件设计 - 12 - 4.1 顺序功能图顺序功能图.- 12 - 4.2 梯形图梯形图- 13 - 5 工作原理工作原理 - 20 - 6 心得体会心得体会 - 21 - 7 参考资料参考资料 - 22 - - 2 - 1 总体设计思路总体设计思路 本次 PLC 课程设计题目为舞台艺术彩灯的 PLC 控制，控制要求主要围绕七盏灯 （Q0.0-Q0.6）进行的，颜色分别为红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、粉色、紫色。花样 1 中 的要求首先红色彩灯点亮；经过 2 秒后自动熄灭，同时橙色彩灯点亮；经过 2 秒后自动熄灭， 黄色彩灯点亮；紫色彩灯熄灭之后，红色彩灯又继续点亮，如此

3、循环；花样 2 中要求七盏 彩灯同时闪（亮 0.5s、灭 0.5s） ；花样 3 中要求七盏彩灯依次都亮，间隔时间为 1 秒；然后反 方向依次全灭；如此循环。按下启动按钮 SB1 后，七盏彩灯首先按花样 1 点亮，循环 3 次后 按花样 2 点亮， 5 秒后再按花样 3 点亮， 循环 3 次后按花样 4 点亮， 循环 3 次后按花样 1 点亮， 完成一个大循环。按下停止按钮 SB2，彩灯停止工作。 乍一看设计题目如此复杂、繁琐。采用传统的设计方法将会为本次设计带来不必要的麻 烦，应采用顺序控制法。程序较复杂毫无章法可循。仔细分析实验要求发现四种花样显示是循 环完本身的次数后依次进行来完成一个大

4、循环且控制对象为七盏彩灯的亮灭。 综合考虑， 可采 用传送指令和比较指令完成本次设计。实验要求虽然复杂但是却是按照时间顺序的方法走下 去，每一步对应着彩灯花样的变化，采用传送指令可满足对彩灯变化要求。 本次设计宜采用主程序调用子程序的方法。主程序为七盏彩灯4 种花样的得电回路，利 用定时器、 计数器和比较指令的组合让四种花样限制分别在其对应的时间内得电， 各个子程序 编写对应花样网络，这样编写的目的是调试程序方便且便于修改。 - 3 - 2 S7-200系列系列PLC基本知识基本知识 2.1 S7-200系列系列PLC概述概述 西门子 S7-200 系列可编程控制器有 CPU21X 系列和 C

5、PU22X 系列， 其中 CPU22X 型可编 程控制器提供了 4 个不同的基本型号，常见的有 CPU221，CPU222，CPU224 和 CPU226 四种 基本型号，其主要技术规范如表 2-1 所示。 表表 2 2- -1 1 S7-200CN CPU 主要技术规范主要技术规范 2.2 扩展模块扩展模块 扩展单元没有 CPU，作为基本单元输入/输出点数的扩充，只能与基本单元连接使用，不 能单独使用。连接时 CPU 模块放在最左侧，扩展模块用扁平电缆与左侧的模块相连。 S7-200 的扩展模块包括数字量扩展模块，模拟量扩展模块，热电偶、热电阻扩展模块， 通信模块，称重模块，位置控制模块等。

6、模拟量、数字量扩展模块分别如表 2-2、表 2-3 所示。 表表 2-2 模拟量扩展模块模拟量扩展模块 型号型号 点数点数 EM231 4 路模拟量输入 EM232 2 路模拟量输出 EM235 4 路模拟量输入，1 路模拟量输出 - 4 - 表表 2-3 数字量扩展模块数字量扩展模块 类型 型号 各组输入点数 各组输出点数 输入扩展模块 EM221 EM221 24V DC 输入 4，4 EM221 230V AC 输入 8 点相互独立 输出扩展模块 EM222 EM222 24V DC 输出 4，4 EM222 继电器输出 4，4 EM222 230V AC 双向晶闸管输出 8 点相互独立 输入/输出 扩展模块 EM223 EM223 24V DC 输入 继电器输出 4 4 EM223 24V DC 输入 24VDC 输出 4，4 4，4 EM223 24V DC 输入 24VDC 输出 8，8 4，4，8 EM223 24V DC 输入 继电器输出 8，8 4，4，4，4 2.3 S7-200的编程元件的编程元件 1. 输入过程映像寄存