【正文】 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè) 設計 課題名稱： PLC 控制天塔之光系統(tǒng)的設計 系 部： 電子信息工程系 班 級： 0603 機電 技術 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 1 頁 目 錄 前 言 ......................................................................3 第 1章 概 論 ...............................................................4 天塔之光系統(tǒng)的意義、現(xiàn)狀及要求 .....................................4 課題背景及目的 ..................................................................................... 4 技術現(xiàn)狀 ................................................................................................ 4 彩燈的發(fā)展 ........................................................4 彩燈的最初來源 ..................................................................................... 4 彩燈給城市帶來的五彩繽紛 .................................................................... 5 PLC的發(fā)展 ........................................................5 PLC的定義及特點 ..................................................5 第 2章 硬件電路的設計 ......................................................7 天塔之光電路的設計 ................................................7 開關電路的設計 ....................................................7 第 3章 軟件設計 ............................................................8 軟件設計的方案 ....................................................8 PLC結構 ..........................................................9 工作原理 ..........................................................9 編程語言 .........................................................10 硬件組態(tài) .........................................................11 S7300的指令系統(tǒng) .................................................12 天塔之光的工 作要求 ...............................................12 梯形圖 ...........................................................15 第 4章 調試過程 ...........................................................25 硬件調試 .........................................................25 軟件調試 .........................................................26 聯(lián)機調試 .........................................................30 結束語 .....................................................................40 致 謝 .....................................................................32 參考文獻 ...................................................................33 附 圖 .....................................................................34 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 2 頁 PLC 控制 天塔之光 系統(tǒng)的設計 [摘 要 ] 本次畢業(yè)設計是應用 S7300 PLC天塔之光 設計的硬件電路，并利用 OB1的梯形圖控制程序設計。通過控制 S7－ 300 PLC的定時繼電器的功能 來實現(xiàn)各彩燈按一定的規(guī)律點亮和熄滅 。接通延遲定時器 SD的特點（如果 RLO有正跳沿，則接通延遲定時器啟動指令，以設定的時間值啟動指令的定時器）。這種控制電路結構簡單，可靠性高，應用性強；軟件程序適應范圍廣， 對各彩燈按一定的規(guī)律點亮和熄滅的控制，只需要改變相應的定時器的時間接通即可 。 [關鍵詞 ] PLC 彩燈 梯形圖； 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 3 頁 前 言 隨著科技的飛速發(fā)展，無論在日常生活中，還是在工農業(yè)發(fā)展中 ， PLC 具有廣泛的應用。 PLC 的一般特點：抗干擾能力強，可靠 性極高、編程簡單方便、使用方便、維護方便、設計、施工、調試周期短、易于實現(xiàn)機電一體化。 PLC 總的發(fā)展趨勢是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小體積、低成本、通信組網(wǎng)能力強。 本次畢業(yè)設計是應用 S7300 PLC 天塔之光設計的硬件電路，并利用 OB1 的梯形圖控制程序設計。通過控制 S7－ 300 PLC 的定時繼電器的功能來實現(xiàn)各彩燈按一定的規(guī)律點亮和熄滅。接通延遲定時器 SD 的特點（如果 RLO 有正跳沿，則接通延遲定時器啟動指令，以設定的時間值啟動指令的定時器）。這種控制電路結構簡單，可靠性高，應用性強；軟件程序適 應范圍廣，對各彩燈按一定的規(guī)律點亮和熄滅的控制，只需要改變相應的定時器的時間接通即可。 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 4 頁 第 1 章 概 論 本篇概述天塔之光系統(tǒng)有關的一些基本知識，為對該彩燈系統(tǒng)的了解做一個基礎。首先要說明彩燈系統(tǒng)的意義 、要求及本設計的任務，然后介紹天塔之光系統(tǒng)的基本組成單元及功能原理；接著講述元器件的選擇與參數(shù)設置要求，最后講述軟件的調試和硬件的調試。 天塔之光系統(tǒng)的意義、現(xiàn)狀及要求 課題 背景及目的 隨著科學技術的的不斷提高， 社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對 城市的裝束有了很大的變化。在城市的夜晚，大街小巷都布滿了五顏六色的彩燈，給原來蕭條的城市帶來了氣息和活力，給人們的視覺很大的沖擊，有的地方將彩燈很好的配置安裝在城市主要建筑物上，使之絢麗多彩，更加吸引人的眼球，有的則利用彩燈裝扮城市，給當?shù)氐某鞘袔砹素S富的旅游資源。 技術現(xiàn)狀 本課題與同類相比，優(yōu)越性更大，不過各有各的特點，市場上大部分是單片機做的，而本設計是用 S7－ 300 PLC 做的，是 用 S7300 PLC 的硬件和軟件結合起來。這樣的設計可以控制和設定不同的 彩燈 變化方式，相比之下，實用性 和操作性更高一些，易學易懂，深受工程技術人員的歡迎。 彩燈的發(fā)展 彩燈 的最初來源 1879 年，美國著名的科學家愛迪生發(fā)明了白熾燈，結束了人類“黑暗”的歷史。然而白熾燈只是給人類為以后各種各樣彩燈的發(fā)展埋下了伏筆。 1902 年，黑維特發(fā)明了水銀燈。這種水銀燈是在真空的燈管中充入水銀和少量氬氣。通電后，水銀蒸發(fā)，受電子激發(fā)而發(fā)光。 水銀燈會輻射出大量紫外線，而紫外線是對人體有害的，且水銀燈光線太亮，太刺眼，因此它不能得到廣泛應用。 又經(jīng)過了很長一段時間的發(fā)展，最值得一揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 5 頁 提的就是美國通用電子公司的 研究員伊曼，與其他科學家一樣，從霓虹燈的亮光中，看到了光明的前途。他加快了研究的步伐。終于在 1938 年，突破了啟動裝置的設計與制作大關，制作了與水銀等性能截然不同的熒光燈。這種熒光燈是在一根玻璃管內，充進一定量的水銀，管的內壁涂有熒光粉，管的兩端各有一個燈絲做電極。它的工作原理是：通電后，水銀蒸氣放電，同時產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)管內壁的熒光物質而發(fā)出可見光。顯然，熒光燈沒有水銀燈的弊端，它比白熾燈更亮，且電能利用率高，省電。因此，它一誕生，便很快進入了一般家庭和公司。 彩燈 給城市帶來的 五彩繽 紛 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展， 越來越多的 城市大街小巷都布滿了彩燈 ，這給原來 并不怎么好看很單調的城市帶來了朝氣 ， 隨著 城市里 彩燈的不斷增加，光效的不同，給了人們視覺很大的享受和沖擊，給原本蕭條的城市帶來了繁榮的景象。 PLC 的發(fā)展 雖然 PLC 問世時間不長，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通信技術的不斷進步， PLC 也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致分為三大階段： （ 1）早期的 PLC（ 20 世紀 60 年代末到 70 年代中期）。早期的 PLC 一般稱為可編程邏輯控制器。這時的 PLC 多少有點繼電器 控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時控制等。 （ 2）中期的 PLC 發(fā)展（ 20 世紀 70 年代中期到 80 年代中、后期）。在 70 年代，微處理器的出現(xiàn)使 PLC 發(fā)生了巨大的變化。美國、日本、德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為 PLC 的中央處理單元（ CPU） （ 3）近期的 PLC（ 20 世紀 80 年代中、后期至今）。進入 80 年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術的迅速發(fā)展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得各種類型的PLC 所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進一步提高 PLC 的處理速度 ，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得 PLC 軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。 PLC 的定義及特點 （ 1） 可編程控制器，簡稱 PLC（ Programmable logic Controller） ,是指以計算揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 6 頁 機技術為基礎的新型工業(yè)控制裝置。 “ PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置 ” 。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 （ 2） PLC 的 特點 ： ，抗干擾能力強 ； ，功能完善，適用性強 ； ，深受工程技術人員歡 迎 ； 、建造工作量小，維護方便，容易改造 ； ，重量輕，能耗低 。 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 7 頁 第 2 章 硬件電路的設計 天塔之光 電路的設計 PLC 工作的時間基準是由 天塔之光 電路提供的。在 PLC 的輸出的端部，接一只電阻和一個發(fā)光二極管或接一只電阻 并聯(lián)兩個發(fā)光二極管就構成了 PLC 的 天塔之光 電路，如圖 21 所示。 圖 21 天塔之光 硬件 電路的設計 圖 電路中的器件選擇可以 通過計算和實驗確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)。電路中，電阻有分壓作用，電阻值大概在 13KΩ，一個及兩個并聯(lián)發(fā)光二極管所承受的電壓在 3V 左右， PLC 的工作電壓在 +24V，這樣可以使天塔之光正常工作。 開關電路的設計 開關 是 PLC 的信號輸入端口。輸入端的開關是來控制輸出端的運行和關閉交通燈的運行，啟動開關 sd1, 得電（“ 1”狀