【正文】 6 個獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器， 2 路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出，并且具有 PID 控制器。 I/O 端子排可很容易地整體拆卸?？赏耆m應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。國內(nèi)外現(xiàn)有的機(jī)械手系 統(tǒng)，它們的控制形式大都采用可編程序控制器控制，特別是在智能化要求程度高容量大的現(xiàn)代化工業(yè)機(jī)械手系統(tǒng)中應(yīng)用更為普遍。如果因?yàn)楣に嚿系纳栽S變化，需要改變電器控制系統(tǒng)的話，那么原先的整個電器控制系統(tǒng)將被全部拆除，而重新進(jìn)行布線、焊接、固定等工作，浪費(fèi)了大量的人力、物力和時間。而且，同一臺可編程控制器還可以用于不同的控制對象，只要改變軟件就可以實(shí)現(xiàn)不同的控制要求，因此具有很大的靈活性、通用性。現(xiàn)代 PLC 采用了集成度很高的微電子器件，大量的開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成，其可靠性程 度是使用機(jī)械觸點(diǎn)的繼電器所無法比擬的。 3）、操作方便、維修容易 PLC 采用電氣操作人員熟悉的梯形圖和功能助記符編程，使用戶十分方便的讀懂程序和編寫、修改程序。工程師編好的程序十分清晰直觀，只要寫好操作說明書，操作人員經(jīng)短期的學(xué)習(xí)就可以使用。因此，它既可控制開關(guān)量，又可控制模擬量；既可控制一個機(jī)械手，又可控制一個機(jī)械手群；既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)；既可現(xiàn)場控制，又可遠(yuǎn)程控制。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點(diǎn)。 同樣，可編程 序控制器控制也有其焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 章可編程序控制器簡介（ plc） 16 不足的地方，在性價(jià)比上要高于繼電器控制和單片機(jī)控制，其開發(fā)潛力要差于單片機(jī)，并且通用性不好，不同廠家的可編程序控制器以及其附屬單元都是固定專用等等。在讀取輸入階段 PLC把所有外部數(shù)字量輸入電路的 1/0 狀態(tài)（或稱 ON/OFF 狀態(tài)）讀入輸入過程映像寄存器。外接的輸入電路斷開時，對應(yīng)的輸入過程映像寄存器為 0 狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的輸入點(diǎn)的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)接通。在 RUN模式的程序執(zhí)行階段，如果沒有跳轉(zhuǎn)指令， CPU 從第一條指令開始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序。 在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入過程映像寄存器的狀態(tài)也不會隨之改變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的讀取 輸入階段被讀入。 (2)用戶程序讀寫 I/O 映像寄存器比讀寫 I/O 點(diǎn)快的多，這樣可以提高程序的執(zhí)行速度 。 cpu 自診斷測試 自診斷測試包括定期檢查 CPU 的模塊和擴(kuò)展模塊的狀態(tài)是否正常，將監(jiān)控定時器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。梯形圖中某一輸出位的線圈“通電”時，對應(yīng)的輸出過程映像寄存器為 1 狀態(tài)。若梯形圖中輸出點(diǎn)的線圈“斷電”，對應(yīng)的輸出過程映像寄存器中存放的二進(jìn)制數(shù)為 0，將它送到繼電器型輸出模塊，對應(yīng)的硬件繼電器的線圈斷電，其常開觸點(diǎn)斷開，外部負(fù)載斷電，停止工作。 中斷程序的處理 如果在程序中使用了中斷，中斷事件發(fā)生時， CPU 停止正常的掃描工作方式，立即執(zhí)行中斷程序，中斷功能可以提高 PLC 對某些事件的響應(yīng)速度。用立即 I/0 指令讀取輸入點(diǎn)的值時，相應(yīng)的輸入過程映像寄存器的值未被更新。 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 章可編程序控制器簡介（ plc） 18 輸入 /輸出滯后時間 輸入 /輸出滯后時間又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時間，是指 PLC 的外部輸入信號發(fā)生變化的時刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔，它由輸 入電路濾波時間、輸出電路滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間三部分組成。輸出模塊滯后時間與模塊的類型有關(guān)，繼電器 型輸出電路的滯后時間一般在 10ms 左右；場效應(yīng)晶體管型輸出電路的滯后時間最短為微秒級，最長的為 100 多微秒。 PLC 的總的響應(yīng)延遲時間一般只有幾微秒至幾十毫秒，對于一般的系統(tǒng)來說是無關(guān)緊要的。 程序組成 本設(shè)計(jì)使用的是 s7200 的 plc，則 s7200 的程序由主程序 ⑴ .主程序 主程序（ OB1）是程序的主體，它包含有控制應(yīng)用的指令，每一個項(xiàng)目都必 須且只能有一個主程序。主程序通過指令控制整個應(yīng)用程序的執(zhí)行，每個掃描周期都要執(zhí)行一次主程序。因?yàn)楦鱾€程序都存放在獨(dú)立的程序塊中，各程序結(jié)束時不需 要加入無條件結(jié)束指令或無條件返回指令。同一個子程序可以在不同的地方被多次調(diào)用。用子程序創(chuàng)建的程序代碼是可傳遞的，設(shè)計(jì)得好的子程序容易移植到別的項(xiàng)目中去。中斷服務(wù)程序用來及時處理與用戶 程 序執(zhí)行時序無關(guān)的操作，或者不能事先預(yù)測何時發(fā)生的中斷事件。中斷服務(wù)程序 是用戶編寫的。 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 章霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 第 4章 霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 需求分析 本控制系統(tǒng)主要是用于控制霓虹燈和邊框流水燈按順序的閃爍。八個字能按順序地進(jìn)行亮滅，并且邊框的燈能同時閃爍。 ⑵廣告屏四周的流水燈共 24 只 ,一直亮。 ⑷系統(tǒng)霓虹燈字 ,白幟燈的電壓及供電電源均為市電 220V。 表 I/O 分配表 符號 輸入、輸出點(diǎn) 注釋 SB1 啟動按鈕 SB2 停止按鈕 Y0 霓虹燈 1 Y1 霓虹燈 2 Y2 霓虹燈 3 Y3 霓虹燈 4 Y4 霓虹燈 5 Y5 霓虹燈 6 Y6 霓虹燈 7 Y7 霓虹燈 8 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 章霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 通過以上資料分析，我選擇了 S7200 系列中的 CPU224， CPU224 是 S7200系列中具有較強(qiáng)控制能力的小型控制器。它適合本次設(shè)計(jì)的要求，并且具有較強(qiáng)的控制 能力的小型控制器，相對于其它系列 CPU224 能更好的應(yīng)用于本次設(shè)計(jì)中的任務(wù)，并且具有較高的性能價(jià)格比，應(yīng)用廣泛。 S7200 硬件接線電路圖 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 章霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 圖 硬件電路接線圖 A C 2 2 0 VQ 0 .1 Q 0 .3 Q 0 .5 Q 0 .7 Q 1 .1 Q 1 .3 Q 1 .5 Q 1 .7I 0 .2 I 0 .4 M L+1ML1 N 1LS B 1 S B 2Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7NL2 2 0 VFU啟動 停止S7200CPU224 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 章霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 霓虹燈閃爍功能流程圖 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 章霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 霓虹燈梯形圖程序編寫 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 章霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 章霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 章系統(tǒng)的調(diào)試 27 第 5章 系統(tǒng)的調(diào)試 我的程序在調(diào)試的時候是出現(xiàn)了很大的問題的，第一個就是程序的步數(shù)太 多，存在誤差太大 ，后來在老師和同學(xué)的指導(dǎo)下，我把程序簡化了一下，但是 大體的思路還是一樣的，仿真圖如下： 霓虹燈正序亮圖 圖 51 系統(tǒng)仿真圖 1 霓虹燈全亮?xí)r圖： 圖 52 系統(tǒng)仿真圖 2 霓虹燈反序滅圖： 圖 53 系統(tǒng)仿真圖 3 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 結(jié)論 28 結(jié) 論 經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)能力以及全面的考慮問題能力，使得我對 PLC 的掌握進(jìn)一步的增強(qiáng)，加深了對 PLC 的理解，并對 PLC 產(chǎn)生了濃厚的興趣，但是我也深深的知道自己的不足之處，比如說對應(yīng)用指令的不熟悉，大大地加深了我的程序復(fù)雜程度。在這次的課程中，我發(fā)現(xiàn) PLC 在工業(yè)控制中的作用很大，它能使人的控制轉(zhuǎn)變成電腦的控制，大大地降低了產(chǎn)品的成本，很大地提高生產(chǎn)效率。 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 29 參考文獻(xiàn) [1] 《 SIMATIC S7200 系統(tǒng)手冊》 . 北京：西門子（中國）有限公司 ,2021 [2] 《西門子 S7200 可編程序控制器系統(tǒng)手冊》 .西門子有限公司 ,1999 [3] 《 SIEMENS 公司的 S7200 用戶指南》 . 工業(yè)控制計(jì)算機(jī) ,2021. 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