彩灯广告屏的PLC控制课程设计报告

《电气控制技术与PLC》课程设计报告

题目：彩灯广告屏的PLC控制

学院：信息工程学院

专业、班级：09建筑设施智能技术一班

姓名、学号：邓超（2009551507）

李丹（2009551505）

王颖（2009551504）指导老师：张仲模

完成时间：2012年6月13日

一、课程设计题目与设计目的

课程设计题目:彩灯广告屏的PLC控制

课程设计目的: PLC具有可靠性高、抗干扰能力强；适应性强、应用灵活；编程方便、易使用；扩展能力强、性价比高；设计、安装、调试方便；维修方便、具有自诊断能力；体积小、能耗低、易实现机电一体化等特点。本次课程设计主要目的是掌握可编程序控制器（PLC）的基本工作原理、指令系统、置位字右移指令、传送指令的使用与编程方法、硬件连接，学会使用可编程序控制器的基本方法，锻炼PLC编程能力。

二、课程设计要求

1.设计任务：

设计一段PLC程序，用PLC控制彩灯广告屏实现彩灯管及其他灯管的亮灭。

2. 控制要求

广告屏中间有8根彩灯管，编号1~8，启动后，点亮的顺序为1号依次到8号，间隔2s，全亮10s后，按8号到1号顺序开始熄灭，间隔1s。全部熄灭后，等待2s，再开始一个循环。

广告屏周围安装6组灯，给它编号。启动后，按照1~6的顺序隔2s依次点亮。全亮20s，然后依次隔1s熄灭。全熄灭5s后，下一个循环从6到1号，隔2s依次点亮，全亮5s后，按6~1依次隔1s熄灭。然后开始新的循环

可以2组同时工作，也可以单独分组工作。

3. 设计内容：

1）计算输入输出点，编写I/O对应表及内部元件使用表；

2）编写PLC控制程序；要求可以实现单步、单周期及连续工作3种操作方式。3）完成实验所需要的硬件接线；

4）利用实验台上的开关、按钮、指示灯等，模拟演示其工作过程；

5）完成课程设计报告。

三、课程设计主要内容

1、输入输出点的计算

根据要求要实现单步，单周期，连续工作，能1组、2组进行单独工作和两组同时工作，并考虑加上启动停止按钮，共设置了8个按钮做输入点。输出由Q0.0-Q0.7表示广告屏中间的8根彩灯管。Q1.0-Q1.5表示广告屏周围的6组灯。启动按钮用于对整个控制过程的启动，停止按钮可用于对所有状态的复位。

（1）I O对应表及内部元件使用表如下：

置位字右移指令的工作原理

（2）设计之前我们查阅了教材上类似本次课程设计的一个彩灯亮灭控制程序，确定了以移位寄存器为主要逻辑手段来实现彩灯的循环点亮及循环熄灭，采用减计数器来控制点亮及熄灭的时间，以控制秒脉冲来实现各种控制要求。我们根据设计要求，分析出只要做出一组灯，第二组灯也可采用同样的逻辑。设计初期我们先没有考虑单组和分组单步、单周期及连续工作功能的实现，只对一组灯的逻辑亮灭控制进行了一个简单的实现。经过对单周期，单步概念的理解，咨询了上届学长并和兄弟班同项目成员进行讨论之后进而做出了基本的相应的功能。最后整体在实验台上操作，根据实验现象进行了进一步的改进，最终实现了所要求的效果。

我们采用移位寄存器，通过SM0.5和内部触点M0.1 和M1.0联接，产生可以控制的时基秒脉冲M0.1和M1.0，并结合减计数器建立可变的时间点，采用向输出口送数的方式实现灯的点亮与熄灭要求，再分别根据8根彩灯管及6组灯具体的亮灭时间控制要求，对M0.1和M1.0进行控制达到单步，单周期和亮灭时间的控制目的。

2、PLC程序如下：

四、调试过程与设计体会

邓超：

本次课程设计所用PLC程序指令都比较简单，虽然这样，仍然有些指令不是特别熟悉，但通过对书本的重点的个别复习就可以重新掌握了。我们先是对课程设计的要求做了一个初步的分析，然后仿照书本上彩灯设计的程序构思了一个简单的逻辑程序，单纯的实现了基本逻辑指令即灯的亮灭顺序，后来在进一步的功能指令的设计时，经过网络查询和与二班同项目成员的讨论终于设计出比较合理的方案。然后再反复的上机调试及修改，最终得出了最终要求的结果。

本次设计，终于找到了自己学习的知识在实践生活中的用途，觉得我们所学的知识不再是简单的用不上实际的纯理论知识，并且也意识到了在学校里学好巩固的专业知识的重要性，巩固踏实的学习以及实在掌握的专业知识对于我们在工作中的应用有很大的帮助。当然，拿我们写的程序跟现实生活中的设计来比较，

还有很多需要学习改进的地方，例如在实际中，硬件的连线以及布线就要麻烦复杂很多。这次感悟最深的就是必须理论结合实践，有些程序不懂的可以通过观察实验现象明白，实践可以促进对理论知识的理解。另外团队的力量也是不可小觑的，很多自己需要花很多时间来思考的问题，通过与搭档讨论与论证，马上就可以得出一个比较理想的解答方案。

总之，本次课程设计让我成长了很多。此外，还要重点感谢张老师上学期对我们学习上的严格要求，让我们在本课程学完半年后仍能比较顺利的完成本次设计。

李丹：

经过这次plc课程设计，我又好好的把plc复习了一遍，特别是梯形图的设计部分，也让我增强了对于移位寄存器的使用。对于这个设计，主要有两个部分，一个是八盏灯，一个是六盏灯，开始我们还以为我们可以像电梯的那样有个模板，结果失望的是我们并没有，只能自己用组合灯。虽然我们只能用组合灯，但是这并不是难题所在，真正的困难还是在设计部分，我们必须把两个部分既要能独立又要能同时运行。虽然开始我们的程序并不是很成功，所以出不来结果，还好我们并没有放弃，先后请教了08级的两个学长，我们最后终于顺利的出了结果。

王颖：

连续两周的课程终于结束了，经过此次设计，我发现，尽管PLC是上学期学过的课程，但是许多的内容还是有着深刻的印象，而且这短短的几天也让我对于PLC的程序设计有了深刻的体会，同时，因为是小组制，也让我发现了集体力量的伟大。

在经过翻阅书本、查阅资料等我们小组开始了此次的课程设计。开始时候，可以说是毫无头绪，再向08级的学长询问了许多的知识后，我们小组才开始设计我们的程序，其中也遇到了很多的难题，我们和建筑二班的同学一起探讨，终于经过多番讨论终于设计出比较合理的方案。但是在实验室里，因为实验室的机子坏的比较多，而我们的输出口比较多，所以我们试了很多台机子。但是，因为程序中一个小瑕疵，我们的实验总是没有任何的结果，后来，我们又仔细地检查了一遍程序终于实验出现了理想的结果。

几天的课程设计，让我们将所学的理论知识同实践结合起来，同时也让我们发现了自己学习中的一些问题:可能我们的课本知识学得很好，而如何把我们所学的课本知识运用到一个具体的项目中，我们还需要不断地努力。同时，也非常感谢老师在此次设计中给与我们的帮助。