(一) 首先设计内部的八只彩灯管 (二)PLC控制系统要求
(1)广告屏中间部分有8根彩灯管.从左到右排列,编号1到8号
系统启动后,灯管点亮的顺序依次为;1号到2号到3号......8号时间隔为1S,8根彩灯全亮后,持续10S,然后按照8号到7号到6号......1号开始顺序依次熄灭时间为1S,灯管全部熄灭后等待2S,再从8号灯管开始按照1号到2号......8号顺序依次点亮时间隔为1S,全部点亮后持续20S,再按照1号到2号到......8号顺序熄灭,时间为1S,灯管全部熄灭后,等待2S再重新开始上述过程的循环; (3)系统用启动按钮和停止按钮操作,并有单步\\连续控制;
三、系统硬件设计
(一)主要选择的设备:S7-200PLC
我们选取的PLC是西门子生产的S7-200.下面对S7-200做出简要的说明:S7-200系列是一类可编程逻辑控制器(Micro PLC)。这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要,下图展示一台S7-200 Micro PLC的 CPU22*系列PLC的CPU外型图,具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令,使得S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求。此外,丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时,具有很强的适应性。
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图2 S7-200 CPU外型图
S7-200 CPU模块包括一个中央处理器单元(CPU)、电源以及数字量I/O点,这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。
? CPU负责执行程序和存储数据,以便对工业自动控制任务或过程进行
控制。
? 输入和输出是系统的控制点:输入部分从现场设备(例如传感器或开
关)中采集信号,输出部分则控制泵、电机、以及工业过程中的其他设备。
? 电源向CPU及其所连接的任何模块提供电力。
? 通讯端口允许将S7-200CPU同编程器或一些设备连接起来。 ? 状态信号灯显示了CPU的工作模式(运行或停止),本机的I/O的当前
状态,以及检查出来的系统错误。
? 通过扩展模块可以增加CPU的I/O点数(CPU221不可以扩展)。 ? 通过扩展模块可以提供其通讯功能。
? 一些CPU具有内置实时时钟,其他CPU 需要实时时钟卡。
? EEPROM卡可以存储CPU程序,也可以将一个CPU中的程序传送到另一
个CPU中。
? 通过可选的插入式电池盒可延长RAM中的数据存储时间。
下图展示了一个基本的S7-200 Micro PLC。它包括一个S7-200 CPU 模块,一台个人计算机(PC),STEP 7-Micro/WIN32(3.1版)编程软件,以及一条通讯电缆。
为了使用个人计算机(PC),你必须以下一种设备: ? 一条PC/PPI电缆
? 一个通讯处理器(CP)和多点接口(MPI)电缆 ? 一块MPI卡,随MPI卡提供一根通讯电缆
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图3 S7-200 Micro PLC系统的组成
(二)PLC模块的选择:采用CPU224的主机
由于实际控制中,总共有4个输入点和8个输出点,而CPU224有14个输入点和10个输出点,所以它完全可以满足条件。
CPU224:本机集成14输入/10输出,I/O共计24点。
(三)I/O地址分配表:输入/输出的地址分配表如下
表1 输入/输出的地址
编程元件 输入继电器 I/O端子 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 电路器件 SB1 SB2 SB3 SB4 HL1 HL2 HL3 HL4
作用 启动按钮 停止按钮 步进按钮 单步/连续选择开关 彩灯1 彩灯2 彩灯3 彩灯4 13
输出继电器 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 HL5 HL6 HL7 HL8 彩灯5 彩灯6 彩灯7 彩灯8
(四)PLC外围接线图
图4 外围接线图1
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图6 灯管布局示意图
四、系统软件设计
(一)编程软件的应用STEP7-MICRO/WIN V4.0
STEP7-MICRO/WIN 编程软件,是强大的工控编程组态软件,在Windows平台运行的SIMATIC S7-200软件简单、易学 。能够解决复杂的自动化任务, 可以快速进入,节省编程时间, 具有扩展功能。 基于标准的Windows软件(类似于Winword, Outlook等标准应用软件,STEP 7-Micro/WIN编程软件为用户开发、编辑和监控自己的应用程序提供了良好的编程环境。 1、基本功能:
(1)STEP 7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的SIMATIC S7-200 PLC编程软件,简单、易学,能够解决复杂的自动化任务。 (2)适用于所有SIMATIC S7-200 PLC机型软件编程。
(3)支持IL、LAD、FBD三种编程语言,可以在三者之间随时切换。 (4)具有密码保护功能。
STEP 7-Micro/WIN提供软件工具帮助您调试和测试您的程序。这些特征包括:监视S7-200正在执行的用户程序状态,为S7-200指定运行程序的扫描次数,强制变量值等。
指令向导功能:PID自整定界面;PLC内置脉冲串输出(PTO)和脉宽调制(PWM)指令向导;数据记录向导;配方向导。 支持TD 200和TD 200C 文本显示界面 (TD 200向导)。 2、其他功能 (1)运动控制
S7-200提供有开环运动控制的三种方式:
脉宽调制(PWM)-内置于S7-200,用于速度、位置或占空比控制; 脉冲串输出(PTO)-内置于S7-200,用于速度和位置控制;
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