天塔之光plc控制系统设计大学论文
PLC控制天塔之光系统的设计
PLC控制天塔之光系统的设计引言：随着现代城市的发展，天塔之光系统成为了城市夜景的重要组成部分。
为了实现天塔之光的亮化效果和控制功能，PLC（可编程逻辑控制器）被广泛应用于该系统的设计中。
本文将以PLC控制天塔之光系统的设计为主题，介绍PLC的原理、工作流程以及应用于天塔之光系统的具体设计方案。
一、PLC的原理和工作流程PLC（Programmable Logic Controller）是一种多种输入和输出的数字操作电子系统。
其基本原理是通过对存储在其内部的程序进行控制，实现对外围设备的控制和监视。
PLC的工作流程主要包括输入信号的采集、输出信号的控制以及内部程序的执行等环节。
1.输入信号的采集：PLC通过数字量输入模块和模拟量输入模块来采集外部设备的传感器信号。
数字量输入模块采集开关量信号，如开关的开和关；模拟量输入模块则采集连续变化的信号，如电压或温度。
2.输出信号的控制：PLC通过数字量输出模块和模拟量输出模块来控制外部设备的执行动作。
数字量输出模块控制开关量输出，如控制电机的启停；模拟量输出模块则控制连续变化的输出，如控制灯光的亮度调节。
3. 内部程序的执行：PLC通过内部存储的程序来判断输入信号的状态，根据程序中设定的逻辑进行运算，最终控制输出信号的状态和执行动作。
PLC的程序可以通过编程语言进行编写，如Ladder Diagram（梯形图）和Statement List（语句表）。
二、PLC在天塔之光系统的设计中的应用PLC在天塔之光系统的设计中主要负责控制灯光的亮度调节、灯光的状态切换以及故障报警等功能。
下面将详细介绍PLC在天塔之光系统设计中的应用方案。
1.灯光亮度调节功能：PLC通过模拟量输出模块控制灯光的亮度调节。
通过采集周围环境的光线强度，PLC判断是否需要调节灯光的亮度。
当环境光线较暗时，PLC通过模拟量输出模块逐步增大灯光的亮度，以达到亮化效果；当环境光线较亮时，PLC则逐步减小灯光的亮度，以节省能源。
plc天塔之光心得800字
plc天塔之光心得800字1通过这次对天塔之光模拟控制的plc课程设计，让我了解了plc梯形图，指令表，外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于排列成设计原理，有很多设计理念来源于实际，从中找到正确的设计方法。
本次课程设计是要求团队完成，所以遇到问题要求和同学互相交流互相讨论。
我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便左后设计合在一起，讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入讨论一些技术的问题，这样可以使自己处理问题要快一些，少走弯路，多改变自己的设计方法，在设计过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。
总之，这次实训对我真的很有好处，给我弥补了很多我欠缺的知识，像梯形图电路的循环，自锁，以及和数码管梯形图的结合效应，在今后的学习过程中，要更加努力的学习自己的专业知识，多多与同学和老师交流，相信不久的将来可以有点成绩。
2今天是实训的第五天，而我们组的任务依然是架子工的实训练习，与昨天一样，首先我们必须拿出我们的实训图纸，昨天练习了“井”字形的架子结构，今天的自然不同，我们设计了更为复杂的“U”字形的架子结构。
老师对于我们今天的实训要求是我们能掌握架子工不同的搭法，了解架子工在实际应用中能不同程度的变换，但是搭架子的标准不能变，能变得只是架子的形状能随着施工的不同要求去改变，而不是架子之间的距离改变，若架子之间的距离改变，则会影响架子的实用性与安全性。
因此，在今天的实训过程中，我们组组员紧密的合作，按照我们前一天网上设计出来的图纸，在材料管理老师处领下我们的材料，然后在注意我们昨天做错的部分，用正确的方法连接钢管，调整各个钢管之间的距离，在历时一个半小时后我们终于完成了今天的实训任务，虽然做的不是很好，但是我们也是很认真的完成了，同学们都有了自己的感悟。
对于这次的架子工实训我自己认为很满意，不仅让自己学到了一种新知识，而且也大大加强了自己的实际操作能力。
基于PLC对天塔之光的设计
国家职业资格全省（或市）统一鉴定维修电工论文（国家职业资格Ⅱ级）论文题目：基于PLC对天塔之光的设计姓名：雪雪号：0号：01所在省市：省市所在单位：工贸技师学院目录摘要 (3)1.plc的概述 (4)1.1plc的简介 (4)1.2plc的特点 (4)1.3plc的主要应用 (4)1.4plc的分类 (4)2 控制系统的选择 (5)3 元器件的选择 (6)4 天塔之光的PLC设计 (7)4.1控制要求 (7)4.2 I/O分配表 (7)4.3 流程图 (8)4.4梯形图 (9)4.5语句表 (11)4.6调试结果 (13)结论 (13)致 (14)参考文献 (14)基于PLC对天塔之光的设计琪琪11技师机电摘要：本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对天塔之光的控制，阐述了控制方案。
实现天塔之光功能的方式有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或数模混合电路。
今年来随着科技的飞速发展，单片机、PLC的应用不断走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。
本文采用日本三菱公司生产的FX2N-64MR型PLC作为核心控制器进行天塔之光系统的设计。
同时根据天塔之光的控制要求和特点，确定PLC的输入输出分配，并进行现场调试。
关键词：PLC 控制天塔之光1 PLC的概述1.1 PLC的简介PLC定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用设计。
它采用了可编程序的存储器，用来在其部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设汁。
”上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。
可编程序控制器是应用而最广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置，自研制成功开始使用以来，它己经成为了当代工业自动化的三大支柱之一。
PLC流水灯及天塔之光的报告
PLC实验报告一1、题目：流水灯及天塔之光的报告2、设计要求（1）流水灯程序：一共有4个小灯,数量可以自己设置;打开开关,第一个小灯L1亮1秒后熄灭,第二个小灯L2接着亮1秒后熄灭,之后第三个小灯L3亮1秒后熄灭,紧接着第4个小灯L4亮1秒后熄灭;之后又是第一个小灯L1亮1秒后熄灭以此重复;（2）天塔之光的程序：天塔之光一共有12个小灯L1到L12,但只有10个输入点和10个输出点,所以让L12和L10一组,L8与L11一组;打开开关后,先是L12和L10亮,接着一秒后是L11和L8亮,之后一秒是L7亮,再过一秒是L6亮,之后一秒是L9,之后一秒是L5亮,之后一秒是L4亮,之后一秒是L3亮,之后一秒是L2亮,之后一秒是L1亮;等L1亮后,L1到L12共12个小灯都亮了;等L1亮一秒后,除L8、L10、L11和L12仍然亮着后,其余的小灯都熄灭了;一秒后L7亮,再过一秒是L6亮,之后一秒是L9,之后一秒是L5亮,之后一秒是L4亮,之后一秒是L3亮,之后一秒是L2亮,之后一秒是L1亮;以后就从L7到L1依次循环亮下去;3、设计所需工具和器件：s7—200PLC试验箱,导线若干,电脑一台,还有s7—200PLC的编程软件STEP 7 - SP6.4、设计分析流水灯是有4个小灯,可以设计为同一个输入,分别4个不同的输出;而天塔之光共有12个小灯,只有一个启动按钮,所以只能有一个输入,而输出最多也只有10个;所以必须将两个小灯分别和其它一个小灯组成一组,一起点亮和熄灭;5、设计方案提出,比较,及确定6、选定设计方案的仿真7、选定设计方案的硬件连接图流水灯：天塔之光：8、选定设计方案的实物搭建流水灯：把PLC和小灯区域的电源同上后,接SA4 、SA5、SA6和SA7; 接L4, 接L5 ,接L6 接L7;天塔之光：把PLC和天塔之光区域的电源同上后,启动接L1,接L2,接L3,接L4,接L5, 接L6,接L7,接L8和L11,接L9 ,接L10和L12;9、硬件检测10、选定设计方案的软件程序设计思路先考虑如何点亮该亮起来的小灯,之后考虑如何把它们按顺序点亮,点亮后考虑它们亮灯的时间,最后考虑如何循环想要循环的小灯;1112程序编写(1)流水灯：（2）天塔之光13、配合硬件再次调试和改进14、设计方案功能实现测试,调整能够实现测试,也能很好的调整程序;15、达到预期,详细总结遇到那些问题,怎样解决的,还有哪些问题需要改进;天塔之光的实验做的还太简单,现在还没有灵活的掌握循环、调用子程序等功能;不能再同一个输出下做出多种不同的变化;16、所用材料,损坏材料等明细：s7—200PLC试验箱,导线若干,电脑一台,未损坏材料;17、参考文献：西门子S7—200PLC功能指令应用详解18、附录。
天塔之光plc控制系统设计大学论文
湖南网络工程职业学院HUNAN NETWORK ENGINEERING COLLEGE第一部分毕业设计开题报告题目天塔之光PLC控制系统设计专业机电一体化班级12级机电一体化班学生姓名指导教师二0一四年十一月湖南网络工程职业学院毕业设计开题报告书机电工程系机电一体化专业第二部分毕业论文天塔之光PLC控制系统设计二0一四年十一月摘要随着计算机技术在工业控制方面的迅速发展，以可编程序控制器（PLC）为主体的新型电气控制系统已基本取代了传动的继电器控制系统。
本次设计天塔之光采用的是西门子S7-200系列可编程序控制器，需要2个输入点，9个输出点，经过比较选用CPU224型PLC主机。
其输出可满足本次设计的需求。
程序梯形图主要使用移位寄存器指令（SHRB）实现。
关键字：CPU224型、移位寄存器指令目录摘要 (5)第一章设计任务 (7)1.1 课题背景 (7)1.2 控制要求 (7)第二章主要设备资源介绍 (9)2.1 可编程序控制器技术 (9)2.2 西门子S7-200系列可编程序控制器介绍 (9)2.3 CPU224型PLC (10)2.3.1 CPU224型PLC的外形及端子介绍 (10)2.3.2 CPU224型PLC的结构及性能指标 (14)2.3.3 PLC的CPU工作方式 (14)第三章程序及硬件设计 (15)3.1 控制要求分析 (15)3.2 I/O地址分配表 (16)3.3 PLC的I/O口的连线 (17)3.4 移位寄存器的位与输出对应关系 (18)3.5 程序指令 (19)第四章设备选型和采购 (26)致谢 (27)参考文献 (28)第一章设计任务1.1 课题背景随着科学技术的的不断提高，社会经济的不断发展，人们对城市的装束有了很大的变化。
在城市的夜晚，大街小巷都布满了五颜六色的彩灯，给原来萧条的城市带来了气息和活力，给人们的视觉很大的冲击，有的地方将彩灯很好的配置安装在城市主要建筑物上，使之绚丽多彩，更加吸引人的眼球，有的则利用彩灯装扮城市，给当地的城市带来了丰富的旅游资源。
plc天塔之光的实验心得
plc天塔之光的实验心得1.引言1.1 概述PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动控制工业过程的数字计算机。
它由一系列可编程的逻辑功能组件组成，可以根据预先设定的程序来执行各种控制操作。
PLC广泛应用于生产线自动化、工艺控制和机械控制等领域。
本文将围绕PLC天塔之光的实验进行介绍和探讨。
PLC天塔之光是一个集成多种功能的工业控制系统，它能够实现对光线的精确控制，并通过内部的逻辑判断和指令执行来实现各种场景下的灯光效果。
在实验中，我们首先对PLC天塔之光的组成和原理进行了深入研究。
根据其设计的电路原理和控制逻辑，我们编写了一套完整的PLC程序，实现了对灯光的开关、亮度和颜色等参数的控制。
在实验过程中，我们通过多次调试和测试，逐步优化了PLC程序的性能和稳定性。
通过对PLC的监测和反馈信号的分析，我们不断调整和改进控制算法，使得天塔之光的灯光效果更加逼真和出色。
实验结果表明，PLC天塔之光的控制系统具备良好的稳定性和可靠性。
在不同场景下，它能够准确地实现各种灯光效果的切换和调节，为工业生产和艺术设计提供了创新的解决方案。
本文的目的在于总结和分享我们在PLC天塔之光实验中的经验和心得，希望能够为其他对PLC技术感兴趣的研究者和工程师提供一些参考和借鉴，推动PLC在工业自动化领域的应用和发展。
同时，我们还将提出一些对未来实验的建议，以期进一步完善和优化PLC天塔之光的功能和性能。
接下来的章节将详细介绍实验背景和实验过程，并对实验结果进行总结和分析。
欢迎大家继续阅读并参与我们的讨论。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织架构，让读者能够清晰了解文章的分章节结构和内容安排。
本文按照以下几个部分进行组织和阐述。
第一部分是引言。
引言部分主要概述了本文要讲述的主题——PLC天塔之光的实验心得。
在引言中，我们会简要介绍PLC天塔的背景和意义，以及本文的目的和重要性。
第二部分是正文。
PLC应用与实践 (西门子) 天塔之光运行实例
天塔之光运行实例
项目导入
本项目通过对一个“天塔之光”的项目案例来介绍我们的指令及其使用方法，这种“天塔之光”的灯光控制如果采用传统电路来实现的话电路将会变得非常的复杂，采用PLC来实现艺术照明灯的自动控制，具有工作量少，接线简单，工作可靠，易于修改闪动次数和亮.灭持续时间的优点，减少扫描时间，这是PLC编程必须遵循的原则，这种设计可以满足各种造型要求，受到良好的视觉效果。
项目分析
任务要求当我们按下启动按钮后，首先是中间的黄色灯点亮，1S 后所有绿色灯点亮，再1S后所有红色灯点亮，再1S后所有灯熄灭。
然后1s后中间黄色灯亮起，1s后黄色灯周围的绿灯斜对角亮起
2个并交替点亮，最后绿色灯全部点亮1s后熄灭，红色灯开始斜对角交替点亮，然后红色灯全部点亮1s后熄灭，最后所有灯全部点亮1s。
PLC功能指令在天塔之光中的应用
Scientific research and information科研与信息0 引言文章以三菱FX1N系列PLC为例，说明功能指令在天塔之光中的应用，重点介绍了传送指令及移位指令的使用方法。
相对于基本指令而言，功能指令使编程更加方便快捷。
1 天塔之光的控制要求系统设有1个启动按钮、1个停止按钮和9盏灯。
L1 - L9的分布如图1所示，按下启动按钮：9盏灯按顺序依次点亮，每盏灯亮1s的时间。
每盏灯点亮的同时，数码管显示灯所对应的数字编号。
如此循环，周而复始。
只有当按下停止按钮后，灯以及数码管才会熄灭。
2 列出I/O分配表根据天塔之光的控制要求，启动按钮接PLC的输入点X0，停止按钮接PLC的输入点X1。
9盏灯分别占用PLC的一个输出点。
另外，数码管要能显示对应的数字，则每一个段码分别占用PLC的一个输出点。
天塔之光的I/O分配表如表1所示。
3 绘制I/O外部端子接线图根据天塔之光的I/O分配表绘制出PLC外部端子接线图，如图2所示。
启动按钮和停止按钮分别接PLC的输入端子X0和X1。
PLC的输出端子Y0-Y7、Y10驱动灯L1-L9，高电平有效，灯的另一端接电源负极。
数码管采用共阴极数码管，PLC的输出端子Y11-Y17驱动段码a-g，高电平有效，数码管的公共端DYP 接电源负极。
com0/com1/.../com5接24V电源正极。
4 程序设计FX系列PLC功能指令的格式采用梯形图和指令助记符相结合的形式。
功能指令助记符在很大程度上反映该指令的功能特征，一般取英文的简写字符。
大部PLC功能指令在天塔之光中的应用俞海阳，蒋莉莉(泰州技师学院，泰州 225300)摘要：文中主要介绍了如何运用PLC功能指令来实现天塔之光控制系统的程序设计。
关键词：PLC；天塔之光；功能指令；位左移指令；传送指令中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：2095-6487（2019）01-0066-02表1 I/O分配表输入信号名称启动按钮停止按钮代号SB1SB2输入点X0X1输出信号名称灯代号L9L8L7L6L5L4L3L2L1输入点Y10名称段码代号g f e d c b a输入点Y17Y16Y15Y14Y13Y12Y11图1 天塔之光今日自动化·2019.1 662019.1·今日自动化 67科研与信息 Scientific research and information分功能指令在指定功能编号的同时，还需要指定操作元件。
毕业设计天塔之光(完整版)
开题报告一、课题来源：校级题目。
二、设计题目的目的和意义1）设计目的：通过课程设计，进一步对所学习的知识加深理解，了解PLC的功能及原理，为今后就业积累一些经验。
2）设计意义：随着时代的发展与科学水平的进步，加强对PLC技术的研究具有重要意义。
原来的艺术灯饰控制系统常采用继电器逻辑控制或电子逻辑控制装置，这种控制方式存在着硬件布线复杂.安装和维护不方便，灵活性差，可靠性不高的缺点，尤其是在实现多层次的大中型艺术灯饰的控制上工作量很大。
本设计采用PLC来实现艺术照明灯的自动控制，具有工作量少，接线简单，工作可靠，易于修改闪动次数和亮.灭持续时间的优点，减少扫描时间，这是PLC编程必须遵循的原则，这种设计可以满足各种造型要求，受到良好的视觉效果。
三、现状和发展趋势PLC是目前工业控制中使用最为普遍的一种。
PLC是以计算机技术为核心的通用工业自动化装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，具有高可靠性.灵活通用，易于编程和使用方便等特点，近年来在工业自动控制.机电一体化以及改造传统产业等方面得到广泛的应用，被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之首。
属于电类专业，电气工程实际上是其母体。
电气工程及其自动化的研究对象是电能，而电信息的检测、处理、控制等技术在电能从产生到利用的各个环节中都起着越来越重要的作用。
因此，有关电信息的研究也成了电气工程及其自动迄今为止，通信和计算机都主要以电作为信息的载体。
因此，这些专业也都化专业的重要组成部分，专业名称中也就有了的“及其自动化”。
近年来，PLC的功能不断完善，随着计算机技术.信号处理技术.控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在运动控制.过程控制的领域也发挥着十分重要的作用。
PLC由于采用通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一些。
随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内，PLC 在我国仍将保持高速增长势头。
天塔之光plc程序sfc
天塔之光plc程序sfc天塔之光PLC程序SFC一、介绍天塔之光是一座高耸入云的建筑，拥有独特的外观和灯光效果。
为了控制和管理天塔之光的灯光系统，我们使用了PLC（可编程逻辑控制器）来编写SFC（序列功能图）程序。
本文将详细介绍天塔之光PLC程序的SFC设计和实现。
二、SFC概述1. SFC简介序列功能图（SFC）是一种基于状态转换的控制模型，用于描述系统在不同状态下的行为和转换关系。
它由步骤（Step）、分支（Branch）、连接线（Transition）等元素组成，能够清晰地展示系统的逻辑流程。
2. SFC在PLC中的应用SFC常用于PLC编程中，特别适合描述复杂的顺序控制任务。
通过将任务分解为多个步骤，并根据不同条件进行分支判断，可以实现对系统各个部分进行精确控制。
三、天塔之光PLC程序设计1. 总体设计思路天塔之光灯光系统需要实现以下功能：- 灯光开启时按照预设模式运行；- 当检测到紧急情况时，立即关闭所有灯光；- 当天塔之光维护人员进行维修时，需进入维修模式，关闭部分灯光。
基于以上需求，我们将设计一个包含以下步骤的SFC程序：- 初始化步骤- 主循环步骤- 灯光模式选择步骤- 紧急情况检测步骤- 维修模式检测步骤2. SFC程序详解（1）初始化步骤：在该步骤中，PLC将进行系统的初始化设置，并准备好各个输入输出接口。
同时，将设置灯光系统的初始状态为关闭。
（2）主循环步骤：在该步骤中，PLC将持续监测各个输入信号，并根据当前状态执行相应的操作。
主循环包括以下子步骤：- 灯光模式选择：根据外部信号选择灯光运行的模式。
- 紧急情况检测：监测是否有紧急情况发生。
- 维修模式检测：监测是否进入维修模式。
（3）灯光模式选择步骤：在该步骤中，根据外部信号选择不同的灯光运行模式。
可以设置多个模式，如常规模式、夜间模式等。
根据选择的模式，PLC将根据预设的灯光方案控制灯光的亮灭。
（4）紧急情况检测步骤：在该步骤中，PLC将持续监测是否有紧急情况发生。
天塔之光控制系统的PLC程序设计
山东劳动职业技术学院电气及自动化系
模板
S D L J
可编程控制技术(PLC)
三菱FX系列机型中
1ms的积算定时器地址：T246～T249共4点，定时范围：0.001～32.767s。 100ms的积算定时器地址：地址为T250～T255共6点，定时范围：0.1～3276.7s
山东劳动职业技术学院电气及自动化系
输入电器
启动按钮 停止按钮
输入点
X0 X1 彩灯L0
输出电器
输出点
Y0 Y1 Y2
彩灯L1、L2、L3、L4 彩灯L5、L6、L7、L8
山东劳动职业技术学院电气及自动化系
模板
S D L J
2．输入/输出接线图
可编程控制技术(PLC)
山东劳动职业技术学院电气及自动化系
模板
S D L J
3．设计程序流程图
模板
可编程控制技术(PLC)
任务五
天塔之光控制系统的PLC程序设计
山东劳动职业技术学院电气及自动化
模板
S D L J
一、任务目的
可编程控制技术(PLC)
通过该任务掌握PLC定时器正确编程方法，并 学会定时器扩展方法 ，会用定时指令编写程序。
山东劳动职业技术学院电气及自动化系
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二、任务描述
模板
S D L J
可编程控制技术(PLC)
5．输入程序并下载到PLC中 6．调试并修改程序
山东劳动职业技术学院电气及自动化系
模板
S D L J
六、思考与练习
可编程控制技术(PLC)
1．按如下要求进行设计：按下启动按钮后，按顺序依次 亮，间隔为2s，灯全亮以后，再以相同的顺序依次熄灭， 间隔同样为2s。灯全亮时，按下停止按钮所有灯立即熄灭， 否则一直按上述规律循环点亮、熄灭。
项目八 PLC控制天塔之光
电视台灯光示意图
热身实验：
学校为了安全起见，分别在东、西、北三道围墙上分别安 装三个红外监测探头，在保卫处对应设置了Y0，Y1，Y2三个报 警灯，该系统用PLC控制，现征集我校机电学生设计一套能够满 足以上条件的控制方案。（东、西、北三道围墙上的红外探头 分别接X0，X1，X2表示，停止接X3。)
一、I/O接线图
东 探 头 西 北 停 探 探 止 头 头 X1 X2 X3 X0
COM
PLC
Y0 东 Y1 西 Y2 北 COM1
DC 24V
二、程序
电视台灯光设计方案（分步）
实验一
设计一个程序满足以下控制条件： 按下K0，L1亮，1S后灭，接着L2亮，1S后灭，接 着L3亮，1S后灭，如此循环，按下K1后系统停止。
实验一程序
实验二
设计一个方案满足以下控制条件： 灯L1、L4、L7亮，1S后灭；接着灯L2、L5、L8亮， 1S后灭，接着L3、L6、L9亮，1S后灭，如此循环，启动 按钮用K0，停止按钮用K1。
实验二 I/O接线图
K0 X0 K1 X1 COM
PLC
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 COM1
项目八—PLC控制天塔之光
情景创设——天塔之光
宁夏电视台，为了美观进行台塔灯光改造，要用PLC进行灯光 控制，现高薪聘请PLC工程师进行设计调试。要求如下：灯L1、L4、 L7亮，1S后灭；接着灯L2、L5、L8亮，1S后灭，接着L3、L6、L9 亮，1S后灭，如此循环，启动按钮用K0，停止按钮用K1。
DC 24V
天塔之光实训模块
天塔之光控制系统的PLC设计
天塔之光控制系统的PLC设计摘要随着科技的迅速发展，无论在日常生活中，还是在工农业发展中，PLC具有广泛的应用。
PLC的一般特点：抗干扰能力强、稳定性极高、编程简单、使用方便、维护方便、设计、调试、施工周期短，易于实现机电一体化，PLC总的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小体积、低成本、通信组网能力强。
在查阅有关资料的基础上，熟悉S7-200PLC工作原理及特性。
通过对天塌之光模拟控制系统的观察，确定本系统设计方案（硬件），并完成硬件外围接线的CAD绘图。
应用STEP74.0完成控制系统的程序编写及调试。
关键词：S7-200PLC、天塔之光、梯形图第一章概述1.1 S7-200PLC简介SIMATIC S7-200 Micro 自成一体，特别紧凑但是具有惊人的能力特别是有关它的实时性能－它速度快，功能强大的通讯方案，并且具有操作简便的硬件和软件。
但是还有更多特点比如：SIMATIC S7-200 Micro PLC具有统一的模块化设计，目前不是很大，但是未来不可限量的定制解决方案。
这一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一个紧凑的性能范围内为自动化控制提供一个非常有效和经济的解决方案。
1.1.1 应用领域SIMATIC S7-200的应用领域从更换继电器和接触器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。
S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而开发的特殊电子设备的地区的进入。
1.1.2 SIMATIC S7-200整个系统的系列特点1.强大的性能，最优模块化和开放式通讯；2.结构紧凑小巧；4.在任何时候可对整个过程进行完全控制，从而提高了质量、效率和安全性；5.易于使用STEP 7-Micro/WIN工程软件；6.集成的 R-S 485接口或者作为系统总线使用；7.极其快速和精确的操作顺序和过程控制；8.通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程；1.1.3 组成1．基本单元S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用。
基于PLC的天塔之光设计毕业论文
基于PLC的天塔之光设计毕业论文目录第一章绪论 (4)第二章 PLC的基础知识 (5)2.1 PLC概述 (5)2.1.1 PLC的产生与发展 (5)2.1.2 PLC的特点 (7)2.1.3 PLC的应用领域 (8)2.1.4 PLC的常用编程语言 (8)2.2 PLC的结构和工作原理 (10)2.2.1 PLC的基本结构 (10)2.2.2 PLC的工作原理 (12)2.2.3 PLC的分类 (13)2.2.4 PLC的主要技术指标 (13)第三章硬件设计 (15)3.1 S7-200系列PLC基本知识 (15)3.1.1 S7-200系列PLC概述 (15)3.1.2 扩展模块 (15)3.1.3 S7-200的编程元件 (16)3.1.4 S7-200的数据长度和编址方式 (18)3.1.5 注意事项 (18)3.2 梯形图设计方法 (20)3.2.1 经验设计法 (20)3.2.2继电器电路移植法 (21)3.2.3 顺序控制设计法 (21)3.2.4 I/O分配及接线图 (24)第四章软件设计 (25)4.1顺序功能图 (25)4.2梯形图 (25)第五章工作原理 (34)7 参考资料 (37)第一章绪论目前，PLC在国外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、汽纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为：开关量的逻辑控制、运动控制、过程控制、数据处理和通信及联网。
为满足各种自动化控制系统的要求，近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。
这些带CPU和存储器的智能I/O模块，既扩展了PLC功能，又使用灵活方便，扩大了PLC应用围。
加强PLC联网通信的能力，是PLC技术进步的潮流。
PLC的联网通信有两类：一类是PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段；另一类是PLC与计算机之间的联网通信，一般PLC都有专用通信模块与计算机通信。
天塔之光PLC控制==PLC控制系统设计
14
《可编程控制技术》课程教案
电气与电子工程系
（三）“天塔之光PLC控制”程序分析
15
《可编程控制技术》课程教案
电气与电子工程系
（四）“天塔之光PLC控制”调试检修 调试：在老师的现场监护下进行通电调试，验证是否符合设计要求。 （1）编写梯形图程序，编译后将编译好的梯形图程序下载到PLC中。 （2）启动PLC处于运行工作状态，按下启动按钮后，彩灯间隔时间 为1s按 16 L12→L11→L10→L8→L1→L1、L2、L9→L1、L5、L8→L1、L4、 L7→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、 L2、L6→L1、L3、L7→L1、L4、L8→L1、L5、L9→L1→L2、L3、 L4、L5→L6、L7、L8、L9→L12→L11→L10→…循环显示。按下停 止按钮时，彩灯同时熄灭 。 检修：如出现故障，学生应独立完成检修调试，直至能够正常工作。 （1）检修线路连接是否正确。 （2）PLC通信属性设置是否正确，并能够正常通信。
学生： PLC连线、例程输入、编译、下载、 运行调试、功能分析
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教师： 现场指导、总结
《可编程控制技术》课程教案
电气与电子工程系
请同学们把书翻到 P187 面，完成教材给出的任务“天 塔之光PLC控制”。
主要注意环节为：8环节一：PLC外围电路接线 环节二：PLC梯形图程序编制、编译与下载 环节三：通电，调试并观察结果
操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。
（2）在满足生产工艺控制的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另
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一方面也要注意不断地降低工程的成本，尽可能使PLC控制系统结构简单、经济实 用，使用和维护既方便又低成本。 （3）保证控制系统的安全可靠，要求在系统设计上、器件选择上、软件编程上 等要全面考虑，能够使控制系统长期安全、可靠、稳定地运行。 （4）考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC的型号、输入/输出模块、 I/O点数、存储器容量等内容时，应留有适当的余量，以利于系统的调整和扩充。
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湖南网络工程职业学院HUNAN NETWORK ENGINEERING COLLEGE第一部分毕业设计开题报告题目天塔之光PLC控制系统设计专业机电一体化班级12级机电一体化班学生姓名指导教师二0一四年十一月湖南网络工程职业学院毕业设计开题报告书机电工程系机电一体化专业第二部分毕业论文天塔之光PLC控制系统设计二0一四年十一月摘要随着计算机技术在工业控制方面的迅速发展，以可编程序控制器（PLC）为主体的新型电气控制系统已基本取代了传动的继电器控制系统。
本次设计天塔之光采用的是西门子S7-200系列可编程序控制器，需要2个输入点，9个输出点，经过比较选用CPU224型PLC主机。
其输出可满足本次设计的需求。
程序梯形图主要使用移位寄存器指令（SHRB）实现。
关键字：CPU224型、移位寄存器指令目录摘要 (5)第一章设计任务 (7)1.1 课题背景 (7)1.2 控制要求 (7)第二章主要设备资源介绍 (9)2.1 可编程序控制器技术 (9)2.2 西门子S7-200系列可编程序控制器介绍 (9)2.3 CPU224型PLC (10)2.3.1 CPU224型PLC的外形及端子介绍 (10)2.3.2 CPU224型PLC的结构及性能指标 (14)2.3.3 PLC的CPU工作方式 (14)第三章程序及硬件设计 (15)3.1 控制要求分析 (15)3.2 I/O地址分配表 (16)3.3 PLC的I/O口的连线 (17)3.4 移位寄存器的位与输出对应关系 (18)3.5 程序指令 (19)第四章设备选型和采购 (26)致谢 (27)参考文献 (28)第一章设计任务1.1 课题背景随着科学技术的的不断提高，社会经济的不断发展，人们对城市的装束有了很大的变化。
在城市的夜晚，大街小巷都布满了五颜六色的彩灯，给原来萧条的城市带来了气息和活力，给人们的视觉很大的冲击，有的地方将彩灯很好的配置安装在城市主要建筑物上，使之绚丽多彩，更加吸引人的眼球，有的则利用彩灯装扮城市，给当地的城市带来了丰富的旅游资源。
1.2 控制要求如图1所示的天塔的灯光，可以用PLC控制灯光的闪耀移位及时序变化等。
控制要求如下：按启动按钮，L12→L11→L10→L8→L1→L1、L2、L9→L1、L5、L8→L1、L4、L7→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L6→L1、L3、L7→L1、L4、L8→L1、L5、L9→L1、L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L12、L11、L10→......循环下去，直至按下停止按钮。
图1 天塔之光控制示意图第二章主要设备资源介绍2.1 可编程序控制器技术本次设计的主要是利用可编程序控制器技术实现天塔之光的控制系统。
可编程序控制器（简称PLC）是综合应用计算机技术、自动控制技术和通信技术的工业自动化控制装置，目前广泛应用于各类工业控制设备。
PLC的控制功能是通过用户程序实现的，用来编写用户程序的指令可分为基本指令、顺序指令和功能指令三大类，其中基本指令构成的程序梯形图类似于继电器控制系统的电原理图、熟悉电气控制线路的人员比较容易理解和掌握程序梯形图。
基本指令通常包括取指令、触点串联/并联指令、线圈输出指令、置位/复位指令、定时器、计算器应用指令等。
由PLC组成的控制系统与继电器控制系统相比较，具有以下特点：1.PLC控制系统硬件结构简单继电器控制逻辑是由大量的物理继电器连线组成，结构复杂。
而PLC控制逻辑是由程序（软继电器）组成，取消了大量的中间继电器和时间继电器等控制器件，同时也大大简化了硬件接线。
2.PLC的控制逻辑更改方便要改变继电器控制逻辑必须重新接线，工作量很大，因此有的用户宁愿拆除旧的控制柜而另外新作一个电气控制柜；而修改PLC的控制逻辑只需要重新编写和下载程序即可。
3.系统稳定维护方便PLC性能指标高，抗干扰性强，能在工业生产环境下长期稳定的工作，据统计，PLC控制系统的电气故障仅为相应功能的继电器控制系统的5%。
当电路发生故障时，可根据PLC输入/输出端口的LED显示来判断产生故障的部位，以便迅速的排除故障。
2.2 西门子S7-200系列可编程序控制器介绍西门子S7系列可编程序控制器分为S7-400、S7-300、S7-200三个系列，分别为S7系列的大、中、小型可编程序控制器系统。
S7-200系列可编程序控制器有CPU21X系列和CPUC22X系列，其中CPU22X型可编程序控制器提供了4个不同的基本型号，分别为CPU221、CPU222、CPU224和CPU226。
小型PLC中，CPU221价格低廉，能满足多种集成功能的需要。
CPU222是S7-200家族中低成本的单元，通过可连接的扩展模块即可处理模拟量。
CPU224具有更多的输入输出点及更大的储存器。
CPU226和226M是功能最强的单元，可以完全满足一些中小型复杂控制系统的要求。
4种型号的PLC具有下列特点：（1）集成的24V电源。
可直接连接到传感器和变送器执行器，CPU221和CPU222具有180mA输出。
CPU224输出280mA，CPU226、CPU22XM输出400mA 可用负载电源。
（2）高脉冲输出。
具有2路高脉冲输出端，输出脉冲频率可达20kHz，用于控制步进电机或伺服电动机，实现定位任务。
（3）通信口。
CPU221、CPU222和CPU224具有1个RS-485通信口。
CPU226、CPU226XM具有2个RS-485通信口。
支持PPI、MPI通信协议，有自由口通信能力。
（4）模拟电位器。
CPU221/CPU222有一个模拟电位器，CPU224/226/226XM 有2个模拟电位器。
模拟电位器用来改变特殊寄存器（SMB28，SMB29）中的数值，以改变程序运行时的参数。
如定时器、计数器的预制值，过程量的控制参数。
（5）中断输入允许以极快的速度对过程信号的上升沿做出响应。
（6）EEPROM存储器模块（选件）。
可作为修改个和复制程序的快速工具，无需编程器并可进行辅助软件归档工作。
（7）电池模块。
用户数据（如标志位状态、数据块、定时器、计数器）可通过内部的超级电容存储大约5天。
选用电池模块可延长存储时间到200天（10年寿命）。
电池模块插在存储器模块的卡槽中。
（8）不同的设备类型。
CPU221~226各有2中类型CPU，具有不同的电源电压和控制电压。
（9）数字量输入/输出点。
CPU221具有6个输入点和4个输出点：CPU222具有8个输出点和6个输出点；CPU224具有14个输入点和10个输出点；CPU226/226XM具有24个输入点和16个输出点。
CPU22X主机的输入点为24V 直流双向光耦合输入电路，输出有继电器和直流（MOS型）两种类型。
（10）高速计数器。
CPU221/222有4个30kHz高速计数器，CPU224/226/226/226XM有6个30kHz的高速计数器，用于捕捉比CPU扫描频率更快的脉冲信号。
2.3 CPU224型PLC2.3.1 CPU224型PLC的外形及端子介绍1. CPU224型PLC的外形CPU224型PLC外型如图2-1所示，其输入、输出、CPUC、电源模块均装设在一个基本单元的机壳内，是典型的整体式结构。
当系统需要扩展时，选用需要扩展的模块与基本单元连接。
图2-1 S7-200PLC外型底部端子盖下是输入量的接线端子和为传感器提供的24V直流电源端子。
基本单元前盖下有工作模式选择开关、电位器和扩展I/O连接器，通过扁平电缆可以连接扩展I/O模块。
西门子整体式PLC配有许多扩展模块，如数字量的I/O扩展模块、模拟量的I/O扩展模块、热电偶模块、通信模块等，用户可以根据需要选用，让PLC的功能更强大。
2. CPU224型PLC端子介绍（1）基本输入端子。
CPU224的主机共有14个输入点（I0.0～I0.7、I1.0～I1.5）和10个输出点（Q0.0～Q0.7，Q1.0～Q1.1），在编写端子代码时采用八进制，没有0.8和0.9。
CPU224输入电路参见图2-2，它采用了双向光电耦合器，24V直流极性可任意选择，系统设置1M为输入端子（I0.0～I0.7）的公共端，2M为（I1.0～I1.5）输入端子的公共端。
图2-2 S7-200PLC外型（2）基本输出端子。
CPU224的10个输出端参见图2-3，Q0.0～Q0.4共用1M和1L公共端，Q0.5～Q1.1共用2M和2L公共端，在公共端上需要用户连接适当的电源，为PLC的负载服务。
图2-3 PLC晶体管输出端子CPU224的输出电路有晶体管输出电路和继电器输出两种供用户选用。
在晶体管输出电路中（型号为6ES7 214-1AD21-0XB0）中，PLC由24V直流供电，负载采用了MOSFET功率驱动器件，所以只能用直流为负载供电。
输出端将数字量输出分为两组，每组有一个公共端，共有1L，2L两个公共端，可接入不同电压等级的负载电源。
在继电器输出电路中（型号为6ES7 212-1BB21-0XB0），PLC由220V交流电源供电，负载采用了继电器驱动，所以既可以选用直流为负载供电，也可以采用交流为负载供电。
在继电器输出电路中，数字量输出分为三组，每组的公共端为本组的电源供给端，Q0.0～Q0.3共用1L，Q0.4～Q0.6共用2L，Q0.7～Q1.1共用3L，各组之间可接入不同电压等级、不同电压性质的负载电源。
如图2-4所示。
图2-4 继电器输出形式PLC输出端子（3）高速反应性。
CPU224 PLC有6个高速计数脉冲输入端（I0.0～I0.5），最快的响应速度为30KHz用于捕捉比CPU扫描周期更快的脉冲信号.CPU224 PLC 有2个高速脉冲输出端（Q0.0，Q0.1），输出频率可达20KHz，用于PTO （高速脉冲束）和PWM（宽度可变脉冲输出）高速脉冲输出。
（4）模拟电位器。
模拟电位器用来改变特殊寄存器（SM28，SM29）中的数值，以改变程序运行时的参数。
如定时器、计数器的预置值，过程量的控制参数。
（5）存储卡。
该卡位可以选择安装扩展卡。
扩展卡有EEPROM存储卡，电池和时钟卡等模块。
存储卡用于用户程序的拷贝复制。
在PLC通电后插此卡，通过操作可将PLC中的程序装载到存储卡。
当卡已经插在基本单元上，PLC通电后不需任何操作，卡上的用户程序数据会自动拷贝在PLC中。
利用这一功能，可对无数台实现同样控制功能的CPU22X系列进行程序写入。
注意：每次通电就写入一次，所以在PLC运行时，不要插入此卡。
电池模块用于长时间保存数据，使用CPU224内部存储电容数据存储时间达190小时，而使用电池模块数据存储时间可达200天。