畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-plc控制天塔之光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　課題名稱： PLC控制天塔之光系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>　　第1章 概 論2</p>

2、<p>　　1.1 天塔之光系統(tǒng)的意義、現(xiàn)狀及要求2</p><p>　　1.1.1 課題背景及目的2</p><p>　　1.1.2 技術(shù)現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2 彩燈的發(fā)展2</p><p>　　1.2.1 彩燈的最初來(lái)源2</p><p>　　1.2.2 彩燈給城市帶

3、來(lái)的五彩繽紛3</p><p>　　1.3 PLC的發(fā)展3</p><p>　　1.4 PLC的定義及特點(diǎn)4</p><p>　　第2章 硬件電路的設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1 天塔之光電路的設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.2 開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì)5</p><p>

4、;　　第3章 軟件設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1 軟件設(shè)計(jì)的方案7</p><p>　　3.2 PLC結(jié)構(gòu)7</p><p>　　3.3 工作原理7</p><p>　　3.4 編程語(yǔ)言8</p><p>　　3.5 硬件組態(tài)20</p><p>　　3.6 S

5、7-300的指令系統(tǒng)21</p><p>　　3.7 天塔之光的工作要求21</p><p>　　3.8 梯形圖23</p><p>　　第4章 調(diào)試過(guò)程34</p><p>　　4.1 硬件調(diào)試34</p><p>　　4.2 軟件調(diào)試34</p><p>　　4.3

6、聯(lián)機(jī)調(diào)試38</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)40</b></p><p><b>　　致 謝41</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)42</b></p><p><b>　　附 圖43</b></p><p&

7、gt;　　PLC控制天塔之光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　金玲玲</b></p><p><b>　　0603機(jī)電技術(shù)</b></p><p>　　[摘 要] 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是應(yīng)用S7-300 PLC天塔之光設(shè)計(jì)的硬件電路，并利用OB1的梯形圖控制程序設(shè)計(jì)。通過(guò)控制S7－300 PLC的定時(shí)繼電器的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)各彩

8、燈按一定的規(guī)律點(diǎn)亮和熄滅。接通延遲定時(shí)器SD的特點(diǎn)（如果RLO有正跳沿，則接通延遲定時(shí)器啟動(dòng)指令，以設(shè)定的時(shí)間值啟動(dòng)指令的定時(shí)器）。這種控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，應(yīng)用性強(qiáng)；軟件程序適應(yīng)范圍廣，對(duì)各彩燈按一定的規(guī)律點(diǎn)亮和熄滅的控制，只需要改變相應(yīng)的定時(shí)器的時(shí)間接通即可。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] PLC 彩燈 梯形圖；</p><p><b>　　前 言</b&

9、gt;</p><p>　　隨著科技的飛速發(fā)展，無(wú)論在日常生活中，還是在工農(nóng)業(yè)發(fā)展中，PLC具有廣泛的應(yīng)用。PLC的一般特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，可靠性極高、編程簡(jiǎn)單方便、使用方便、維護(hù)方便、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試周期短、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。PLC總的發(fā)展趨勢(shì)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(qiáng)。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是應(yīng)用S7-300 PLC天塔之光設(shè)計(jì)的

10、硬件電路，并利用OB1的梯形圖控制程序設(shè)計(jì)。通過(guò)控制S7－300 PLC的定時(shí)繼電器的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)各彩燈按一定的規(guī)律點(diǎn)亮和熄滅。接通延遲定時(shí)器SD的特點(diǎn)（如果RLO有正跳沿，則接通延遲定時(shí)器啟動(dòng)指令，以設(shè)定的時(shí)間值啟動(dòng)指令的定時(shí)器）。這種控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，應(yīng)用性強(qiáng)；軟件程序適應(yīng)范圍廣，對(duì)各彩燈按一定的規(guī)律點(diǎn)亮和熄滅的控制，只需要改變相應(yīng)的定時(shí)器的時(shí)間接通即可。</p><p><b>　　第1章

11、 概 論</b></p><p>　　本篇概述天塔之光系統(tǒng)有關(guān)的一些基本知識(shí)，為對(duì)該彩燈系統(tǒng)的了解做一個(gè)基礎(chǔ)。首先要說(shuō)明彩燈系統(tǒng)的意義、要求及本設(shè)計(jì)的任務(wù)，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(shè)置要求，最后講述軟件的調(diào)試和硬件的調(diào)試。</p><p>　　1.1 天塔之光系統(tǒng)的意義、現(xiàn)狀及要求</p><p>　　

12、1.1.1 課題背景及目的</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的的不斷提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)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(lái)蕭條的城市帶來(lái)了氣息和活力，給人們的視覺(jué)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(dāng)?shù)氐某鞘袔?lái)了豐富的旅游資源。</p><p>　　

13、1.1.2 技術(shù)現(xiàn)狀</p><p>　　本課題與同類相比，優(yōu)越性更大，不過(guò)各有各的特點(diǎn)，市場(chǎng)上大部分是單片機(jī)做的，而本設(shè)計(jì)是用S7－300 PLC做的，是用S7-300 PLC的硬件和軟件結(jié)合起來(lái)。這樣的設(shè)計(jì)可以控制和設(shè)定不同的彩燈變化方式，相比之下，實(shí)用性和操作性更高一些，易學(xué)易懂，深受工程技術(shù)人員的歡迎。</p><p>　　1.2 彩燈的發(fā)展</p><p&

14、gt;　　1.2.1 彩燈的最初來(lái)源</p><p>　　1879年，美國(guó)著名的科學(xué)家愛(ài)迪生發(fā)明了白熾燈，結(jié)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(huì)輻射出大量紫外線，而紫外線是對(duì)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(yīng)用。又經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)

15、一段時(shí)間的發(fā)展，最值得一提的就是美國(guó)通用電子公司的研究員伊曼，與其他科學(xué)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(dòng)裝置的設(shè)計(jì)與制作大關(guān)，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(nèi)，充進(jìn)一定量的水銀，管的內(nèi)壁涂有熒光粉，管的兩端各有一個(gè)燈絲做電極。它的工作原理是：通電后，水銀蒸氣放電，同時(shí)產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)管內(nèi)壁的熒光物質(zhì)而發(fā)出可見(jiàn)光。顯然，熒光燈沒(méi)有水銀燈的弊端，

16、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(jìn)入了一般家庭和公司。 </p><p>　　1.2.2 彩燈給城市帶來(lái)的五彩繽紛</p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多的城市大街小巷都布滿了彩燈，這給原來(lái)并不怎么好看很單調(diào)的城市帶來(lái)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(jué)很大的享受和沖擊，給原本蕭條的城市帶來(lái)了繁榮的景象。</p>

17、<p>　　1.3 PLC的發(fā)展</p><p>　　雖然PLC問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng)，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(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC也迅速發(fā)展，其發(fā)展過(guò)程大致分為三大階段：</p><p>　?。?）早期的PLC（20世紀(jì)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(shí)的PLC多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義，其

18、主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)控制等。</p><p>　　（2）中期的PLC發(fā)展（20世紀(jì)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(guó)、日本、德國(guó)等一些廠家先后開(kāi)始采用微處理器作為PLC的中央處理單元（CPU）</p><p>　　（3）近期的PLC（20世紀(jì)80年代中、后期至今）。進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路

19、技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng)價(jià)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(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開(kāi)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。</p><p>　　1.4 PLC的定義及特點(diǎn)</p><p>　?。?）可編程控制器，簡(jiǎn)稱PLC（Programmable logic Controller）,是指

20、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置?！癙LC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置”。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。</p><p>　?。?） PLC的特點(diǎn)：</p><p>　　a.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；</p>

21、<p>　　b.配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)；</p><p>　　c.易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；</p><p>　　d.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造；</p><p>　　e.體積小，重量輕，能耗低。</p><p>　　第2章 硬件電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 天塔之

22、光電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　PLC工作的時(shí)間基準(zhǔn)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(gè)發(fā)光二極管或接一只電阻并聯(lián)兩個(gè)發(fā)光二極管就構(gòu)成了PLC的天塔之光電路，如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 天塔之光硬件電路的設(shè)計(jì)圖</p><p>　　電路中的器件選擇可以通過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)。電路中，電阻有分

23、壓作用，電阻值大概在13KΩ，一個(gè)及兩個(gè)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。</p><p>　　2.2 開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　開(kāi)關(guān)是PLC的信號(hào)輸入端口。輸入端的開(kāi)關(guān)是來(lái)控制輸出端的運(yùn)行和關(guān)閉交通燈的運(yùn)行，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)sd1,I0.0 得電（“1”狀態(tài)），交通燈按照設(shè)計(jì)好的程序運(yùn)行，sd2閉合，I0.1斷電（“0”狀態(tài)

24、）系統(tǒng)停止工作，如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 天塔之光開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì)圖</p><p>　　說(shuō)明：Sd1閉合系統(tǒng)得電運(yùn)行，Sd2閉合系統(tǒng)停止運(yùn)行。</p><p><b>　　第3章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 軟件設(shè)計(jì)的方案</p><p>　　進(jìn)行應(yīng)用

25、軟件設(shè)計(jì)時(shí)可采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法，其優(yōu)點(diǎn)是：</p><p>　　天塔之光控制采用PLC比傳統(tǒng)的采用電子線路和繼電器具有可靠性高、維護(hù)方便、使用簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，PLC還可以聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)需要控制城市里的各個(gè)景點(diǎn)的燈光配置和各道路的路燈控制，有效的減輕了人類的體力活動(dòng)。</p><p>　　3.2 PLC結(jié)構(gòu)</p><p>　　從可編程控制器的定義可知，P

26、LC也是一種計(jì)算機(jī)，它有著與通用計(jì)算機(jī)相類似的結(jié)構(gòu)，即可編程控制器也是由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）接口及電源組成的。只不過(guò)它比一般的通用計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的工業(yè)過(guò)程相連的接口能力和更直接的適應(yīng)控制要求的編程語(yǔ)言。</p><p>　　PLC的基本結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。</p><p>　　圖 3-1 PLC的基本機(jī)構(gòu)</p><p>　　用可編程

27、控制器作為控制器的自動(dòng)控制系統(tǒng)，就是工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它即可進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的控制，也可實(shí)現(xiàn)模擬量的控制。</p><p><b>　　3.3 工作原理</b></p><p>　　可編程控制器是一種專業(yè)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，因此，其工作原理建立在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上。但為了可靠地應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境下，便于電氣技術(shù)人員的使用和維護(hù)，它有著大量的接口器件、特定的監(jiān)控軟件、專

28、用的編輯器件。所以，不但其外觀不像計(jì)算機(jī)，它的操作使用方法、編程語(yǔ)言及工作過(guò)程與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也是有區(qū)別的。</p><p>　　PLC的控制系統(tǒng)的等效工作電路分為3個(gè)部分，即輸入部分、內(nèi)部控制電路和輸出部分。輸入部分就是采集輸入信號(hào)，輸出部分就是系統(tǒng)的執(zhí)行部件，這兩部分與繼電器控制電路相同。內(nèi)部控制電路是通過(guò)編程方法實(shí)現(xiàn)的控制邏輯，用軟件編程代替繼電器電路的功能。</p><p><

29、;b>　?。?）輸入部分</b></p><p>　　輸入部分由外部輸入電路、PLC輸入接線端子和輸入繼電器組成。外部輸入信號(hào)經(jīng)PLC輸入接線端子去驅(qū)動(dòng)輸入繼電器的線圈。每個(gè)輸入端子與其相同編號(hào)的輸入繼電器有著唯一確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)外部的輸入元件處于接通狀態(tài)時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入繼電器線圈“得電”。</p><p><b>　?。?）內(nèi)部控制電路</b>&l

30、t;/p><p>　　所謂內(nèi)部控制電路是由用戶程序形成的用“軟繼電器”來(lái)代替硬繼電器的控制邏輯。它的作用是按照用戶程序規(guī)定的邏輯關(guān)系，對(duì)輸入信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、判斷、運(yùn)算和處理，然后得到相應(yīng)的輸出。</p><p><b>　?。?）輸出部分</b></p><p>　　輸出部分是由在PLC內(nèi)部且與內(nèi)部控制電路隔離的輸出繼電器的外部常開(kāi)點(diǎn)、輸出接線

31、端子和外部驅(qū)動(dòng)電路組成，用來(lái)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。</p><p>　　PLC的內(nèi)部控制電路中有許多輸出繼電器，每個(gè)輸出繼電器除了有為內(nèi)部控制提供編程用的任意多個(gè)常開(kāi)、常閉接點(diǎn)外，還為外部輸出電路提供了一個(gè)實(shí)際的常開(kāi)接點(diǎn)與輸出接線端子相連。</p><p>　　綜上所述，可對(duì)PLC的等效電路作進(jìn)一步簡(jiǎn)化而深刻的理解，即將輸入等效為一個(gè)繼電器的線圈，將輸出等效為繼電器的一個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)。</p&g

32、t;<p><b>　　3.4 編程語(yǔ)言</b></p><p>　　可編程控制器的應(yīng)用軟件是指用戶根據(jù)自己的控制要求編寫的用戶程序。由于可編程控制器的應(yīng)用場(chǎng)合是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，它的主要用戶是電氣技術(shù)人員，所以其編程語(yǔ)言與通用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言相比，具有明顯的特點(diǎn)，它既不同于高級(jí)語(yǔ)言，又不同于匯編語(yǔ)言，它要滿足易于編寫和易于調(diào)試的要求，還要考慮現(xiàn)場(chǎng)電氣技術(shù)人員的接受水平和應(yīng)用習(xí)慣。因

33、此，可編程控制器通常使用梯形圖語(yǔ)言，又稱繼電器語(yǔ)言，更有人稱之為電工語(yǔ)言。另外，為滿足各種不同形式的編程需要，根據(jù)不同的編程器和支持軟件，還可以采用指令語(yǔ)句表、邏輯功能圖、順序功能圖、流程圖及高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程。梯形圖是一種圖形編程語(yǔ)言，是面向控制過(guò)程的一種“自然語(yǔ)言”，它沿用繼電器的觸點(diǎn)（觸點(diǎn)在梯形圖中又常稱為接點(diǎn)）、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和圖形符號(hào)，同時(shí)也增加了一些繼電器控制系統(tǒng)中所沒(méi)有的特殊功能符號(hào)。梯形圖語(yǔ)言比較形象、直觀，對(duì)于熟悉繼

34、電器控制線路的電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很容易被接受，且不需要學(xué)習(xí)專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此，在PLC應(yīng)用中，梯形圖是使用得最基本、最普遍的編程語(yǔ)言。但這種編程方式只能用圖形編程器直接編程。</p><p>　　PLC的梯形圖雖然是從繼電器控制線路圖發(fā)展而來(lái)的，但與其又有一些本質(zhì)的區(qū)別：</p><p>　?。?）PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、保持繼電器、

35、中間繼電器等。但是，這些繼電器并不是真實(shí)的物理繼電器，而是“軟繼電器”。這些繼電器中的每一個(gè)，都與PLC用戶程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中的元件映像寄存器的一個(gè)具體基本單元相對(duì)應(yīng)。如果某個(gè)基本單元為“1”狀態(tài)，則表示與這個(gè)基本單元相對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的“線圈得電”。反之，如果某個(gè)基本單元為“0”狀態(tài)，則表示與這個(gè)基本單元相對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的“線圈斷電”。這樣，就能根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中某個(gè)基本單元的狀態(tài)是“1”還是“0”，判斷與之對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的

36、線圈是否“得電”。</p><p>　　（2）PLC梯形圖中仍然保留了常開(kāi)接點(diǎn)和常閉接點(diǎn)的名稱，這些接點(diǎn)的接通或斷開(kāi)，取決于其線圈是否得電（這對(duì)于熟練繼電器控制線路的電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，是最基本的概念）。</p><p>　　（3）PLC梯形圖中的各種繼電器接點(diǎn)的串、并聯(lián)連接，實(shí)質(zhì)上是將對(duì)應(yīng)這些基本單元的狀態(tài)依次取出來(lái)，進(jìn)行“邏輯與”、“邏輯或”等邏輯運(yùn)算。而計(jì)算機(jī)對(duì)進(jìn)行這些邏輯運(yùn)算的次數(shù)是

37、沒(méi)有限制的，因此，可在編制程序時(shí)無(wú)限次地使用各種繼電器的接點(diǎn)，且可根據(jù)需要采用常開(kāi)（動(dòng)合）或常閉（動(dòng)斷）的形式。注意，在梯形圖程序中，同一個(gè)繼電器的線圈一般只能使用一次。</p><p>　?。?）在繼電器控制線路圖中，左、右兩側(cè)的母線為電源線，在電源線中間的各個(gè)支路上都加有電壓，當(dāng)某個(gè)或某些支路滿足接通條件時(shí)，就會(huì)有電流流過(guò)接點(diǎn)和線圈。</p><p>　?。?）在繼電器控制線路圖中，各

38、個(gè)并聯(lián)電路是同時(shí)加電壓并行工作的，由于實(shí)際元件動(dòng)作的機(jī)械慣性，可能會(huì)發(fā)生接點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。</p><p>　?。?）PLC梯形圖中的輸出線圈只對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)器中的輸出映像區(qū)的相應(yīng)位，不能用必須通過(guò)指定的輸出繼電器，經(jīng)I/O接口上對(duì)應(yīng)的輸出單元（或輸出端子）才能驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　3.5 硬件組態(tài)</b></p><p>　

39、　（1）S7-300的插槽地址</p><p>　　S7-300的各個(gè)模板安裝在機(jī)架的插上，不同的模板在插槽的安裝位置是固定的，要求如下：</p><p>　　a. 如果選擇了電源模板PS307，必須安裝在1號(hào)槽位上。</p><p>　　b. CPU模板的安裝位置緊挨著電源模板，安裝在2號(hào)槽位上。</p><p>　　c. 用于連接擴(kuò)展機(jī)架

40、的接口模板IM，安裝在3號(hào)槽位上。</p><p>　　d. 各種信號(hào)模板SM，安裝在4號(hào)～11號(hào)槽位上。從4號(hào)槽位開(kāi)始，CPU為信號(hào)模板分配I/O地址，且根據(jù)信號(hào)模板的類型遞增I/O地址。</p><p>　　S7-300的插槽地址如圖3-2所示。</p><p>　　圖圖3-2 S7-300的插槽地址</p><p>　　3.6 S7

41、-300的指令系統(tǒng)</p><p>　　接通延遲定時(shí)器SD，如果RLO有正跳沿，則接通延遲定時(shí)器啟動(dòng)，以設(shè)定的時(shí)間值啟動(dòng)指定的定時(shí)器。達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，定時(shí)器的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合并保持，直到RLO變?yōu)?時(shí)，定時(shí)器被復(fù)位。如果定時(shí)器運(yùn)行時(shí)間（RLO為1時(shí)）少于定時(shí)器時(shí)間設(shè)定值，則當(dāng)RLO由1變到0時(shí)，定時(shí)器也被復(fù)位。</p><p>　　3.7 天塔之光的工作要求</p><p

42、>　　天塔之光的走勢(shì)如下：</p><p>　　L1→L2→L3→L4→L5→L6→L7→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7→L1、L2→L1、L3→L1、L4→L1→L1、L7→L1、L6→L1、L5→L1、L2、L3、L4→L1、L5、L6、L7→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7→L1。</p>

43、<p>　　（1）本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)配置及輸入/輸出繼電器地址分配如下：</p><p>　?。?）本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)硬件組態(tài)如下：</p><p>　　a. PS 307 5A</p><p>　　b. CPU 314C—2 DP</p><p><b>　　c. 空的</b></p><p>

44、;　　d. DI16*DC24</p><p>　　e. DO16*DC24V/0.5A，如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-4 系統(tǒng)硬件組態(tài)</p><p><b>　　3.8 梯形圖</b></p><p>　　（1）啟動(dòng)按鈕閉合，L1點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?）程

45、序段8 ；T8得電，L1點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　　（11）程序段11；T11得電，L1點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?4）程序段14；T14得電，L1點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　　（17）程序段17；T17得電，L1點(diǎn)亮3S熄滅</p><p>　　（26）程序段26的T26得電，那么程序段1種T26斷開(kāi)過(guò)0.3

46、S自動(dòng)閉合實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)工作</p><p>　?。?）T1得電，L2點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?）程序段9；T9得電，L2點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　　（12）程序段12；T12得電，L2點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?5）程序段15；T15得電，L2點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p&

47、gt;　　（18）程序段18；T18得電，L2點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?4）程序段24；T24得電，L2點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?6）程序段26；T26得電，L2點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?）T2得電，L3點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?）程序段9；T9得電，L3點(diǎn)亮0.3S熄滅<

48、/p><p>　?。?2）程序段12；T12得電，L3點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　　（15）程序段15；T15得電，L3點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　　（19）程序段19；T19得電，L3點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?4）程序段24；T24得電，L3點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?6）程

49、序段26；T26得電，L3點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?）T3得電，L4點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?）程序段9；T9得電，L4點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?2）程序段12；T12得電，L4點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　　（15）程序段15；T15得電，L4點(diǎn)亮0.3S熄滅</p>&l

50、t;p>　?。?0）程序段20；T20得電，L4點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?4）程序段24；T24得電，L4點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?6）程序段26；T26得電，L4點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?）T4得電，L5點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?0）程序段10；T10得電，L5點(diǎn)亮0.3

51、S熄滅</p><p>　　（13）程序段13；T13得電，L5點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　　（16）程序段16；T16得電，L5點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?3）程序段23；T23得電，L5點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　　（25）程序段25；T25得電，L5點(diǎn)亮0.6S熄滅</p><p>

52、　?。?）T5得電，L6點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　　（10）程序段10；T10得電，L6點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?3）程序段13；T13得電，L6點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?6）程序段16；T16得電，L6點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?2）程序段22；T22得電，L6點(diǎn)亮0.3S熄滅<

53、/p><p>　?。?5）程序段25；T25得電，L6點(diǎn)亮0.6S熄滅</p><p>　　（7）T6得電，L7點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　　（10）程序段10；T10得電，L7點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?3）程序段13；T13得電，L7點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?6）程序段16；T16

54、得電，L7點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?1）程序段21；T21得電，L7點(diǎn)亮0.3S熄滅</p><p>　?。?5）程序段25；T25得電，L7點(diǎn)亮0.6S熄滅</p><p>　　（8）T7得電，T8運(yùn)行0.3S</p><p>　　（9）T8得電，T9運(yùn)行0.3S</p><p>　?。?0）T9得電

55、，T10運(yùn)行0.3S</p><p>　?。?1）T10得電，T11運(yùn)行0.3S</p><p>　?。?2）T11得電，T12運(yùn)行0.3S</p><p>　　（13）T12得電，T13運(yùn)行0.3S</p><p>　　（14）T13得電，T14運(yùn)行0.3S</p><p>　　（15）T14得電，T15運(yùn)行0.3S

56、</p><p>　?。?6）T15得電，T16運(yùn)行0.3S</p><p>　?。?7）T16得電，T17運(yùn)行0.3S</p><p>　　（18）T17得電，T18運(yùn)行0.3S</p><p>　　（19）T18得電，T19運(yùn)行0.3S</p><p>　?。?0）T19得電，T20運(yùn)行0.3S</p>

57、<p>　?。?1）T20得電，T21運(yùn)行0.3S</p><p>　?。?2）T21得電，T22運(yùn)行0.3S</p><p>　?。?3）T22得電，T23運(yùn)行0.3S</p><p>　　（24）T23得電，T24運(yùn)行0.3S</p><p>　　（25）T24得電，T25運(yùn)行0.3S</p><p>

58、;　?。?6）T25得電，T26運(yùn)行0.3S</p><p>　?。?7）T26得電，T27運(yùn)行0.3S</p><p><b>　　第4章 調(diào)試過(guò)程</b></p><p><b>　　4.1 硬件調(diào)試</b></p><p>　　硬件組裝前首先要仔細(xì)核對(duì)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理的正確性，包括參數(shù)選用

59、的正確性和原理的正確性，這取決于學(xué)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累。對(duì)沒(méi)有把握的電路可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)板上直接焊接實(shí)際電路來(lái)進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)證。在系統(tǒng)通過(guò)理論分析后，便可進(jìn)行印刷電路設(shè)計(jì)和加工。</p><p><b>　　第一步：斷電調(diào)試</b></p><p>　　為安全起見(jiàn)，首先必須進(jìn)行斷電調(diào)試。斷電調(diào)試的內(nèi)容至少包含短路檢測(cè)和原理的正確性確認(rèn)。</p><p>&l

60、t;b>　?。?）短路檢測(cè)</b></p><p>　　系統(tǒng)電路焊接完成后，必須進(jìn)行短路檢測(cè)。檢測(cè)的方法很簡(jiǎn)單，選用合適的萬(wàn)用表歐姆擋（例如，20K擋或200K），用紅黑表筆接電路板的+5V電源的+、-極，如果存在充放電現(xiàn)象（即電阻指示從大到小再到大或從小到大）。最后電阻穩(wěn)定的一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢茫ㄒ话銥閹浊W姆），基可排除系統(tǒng)短路現(xiàn)象。如果無(wú)充放電現(xiàn)象或電阻值穩(wěn)定在很小的位置，則說(shuō)明系統(tǒng)中可能存在短

61、路故障，不能通電試驗(yàn)，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行徹底檢查，直至解決。</p><p>　?。?）原理正確性確認(rèn)</p><p>　　關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，不同的電路有不同的工作原理，因此，必須針對(duì)具體電路進(jìn)行具體分析。</p><p><b>　　第二步：通電調(diào)試</b></p><p><b>　?。?）復(fù)位是否正常</b

62、></p><p>　?。?）關(guān)鍵點(diǎn)電壓參數(shù)是否正常</p><p><b>　　4.2 軟件調(diào)試</b></p><p>　　將所編的軟件程序輸入到PLC仿真軟件中通過(guò)相應(yīng)的編譯來(lái)調(diào)試程序。具體步驟如下：</p><p>　　啟動(dòng)SIMATIC Manager，新建一個(gè)項(xiàng)目文件,文件名為“hh”并可以從存儲(chǔ)路徑

63、里打開(kāi)，如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 新建項(xiàng)目</p><p>　　打開(kāi)SIMATIC 300新建一個(gè)硬件組態(tài)。點(diǎn)擊右邊的“SIMATIC 300”，選擇PS文件，CPU300文件，SM文件（DI文件和DO文件），依次添加項(xiàng)目，結(jié)果顯示如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 新建硬件組態(tài)</p><p>　　保存

64、硬件組態(tài)，關(guān)閉硬件組態(tài)窗口，依次雙擊SIMATIC 300、CPU 314C-2 DP、S7程序（2），點(diǎn)擊“塊”然后顯示“OB1”，如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3 點(diǎn)擊塊顯示OB1</p><p>　　點(diǎn)擊“塊”，打開(kāi)OB1進(jìn)行編程，依次輸入已經(jīng)編好的程序，在左窗口里選擇一些要用到的元件符號(hào)，程序編好后點(diǎn)擊“保存”按扭，如圖4－4所示。</p><p

65、>　　圖4－4 在OB1里進(jìn)行編程</p><p>　　進(jìn)入STEP 7的硬件配置后，選擇CPU模板，右擊“CPU 314C –DP”顯示“對(duì)象屬性”，如圖4－5所示。</p><p>　　圖4－5 選擇CPU模板</p><p>　　保存并關(guān)閉硬件組態(tài)，啟動(dòng)S7-PLCSIM，S7-PLCSIM的窗口畫面，如圖4－6所示。</p><

66、p>　　圖4-6 S7-PLCSIM的窗口畫面</p><p>　　在“CPU”窗口中將“RUN”打“√”啟動(dòng)開(kāi)關(guān)I0.0打“√”，Q4B窗口中依次間隔0.3秒打“√”的順序是“0” →“1” →“2” →“3” →“4” →“5” →“6” →“0” →“1，2，3” →“4，5，6”→“0” →“1，2，3” →“4，5，6” →“0” →“1，2，3” →“4，5，6” →“0” →“0，1” →“

67、0，2” →“0，3” →“0” →“0，6” →“0，5” →“0，4” →“0，1，2，3” →“0，4，5，6” →“0，1，2，3，4，5，6” →“0”依次循環(huán)。依次循環(huán)如圖4－7所示。</p><p>　　圖4－7 工作的S7-PLCSIM的窗口畫面</p><p><b>　　聯(lián)機(jī)調(diào)試 </b></p><p>　　首先進(jìn)入機(jī)

68、房看所選擇的機(jī)型型號(hào)是否與自己本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所選擇的機(jī)型匹配，待完全匹配后，檢查計(jì)算機(jī)與硬件調(diào)試系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)電纜是否接好，待檢查完畢后，將自己所做的實(shí)物的輸入端和輸出端與硬件調(diào)試系統(tǒng)端子一一對(duì)應(yīng)插好，連接好正負(fù)極接線，使實(shí)物與硬件調(diào)試系統(tǒng)串聯(lián)，然后打開(kāi)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)S7-300軟件調(diào)試系統(tǒng)，點(diǎn)擊“瀏覽”如圖4-8所示找到自己所做的程序點(diǎn)擊打開(kāi)，然后啟動(dòng)硬件調(diào)試系統(tǒng)，緊接著點(diǎn)擊軟件調(diào)試系統(tǒng)的“下載”指令，待硬件調(diào)試系統(tǒng)的綠燈閃爍完畢后，閉合開(kāi)關(guān)(

69、I0.0)，然后觀察實(shí)物是否按照自己設(shè)計(jì)好的規(guī)律點(diǎn)亮和熄滅，如果實(shí)物按照自己的設(shè)計(jì)一一點(diǎn)亮和熄滅的則本次設(shè)計(jì)軟硬件系統(tǒng)均成功，如果沒(méi)有按照自己的設(shè)計(jì)一一點(diǎn)亮和熄滅的則失敗，再重新調(diào)試程序和檢查所做實(shí)物是否有焊接錯(cuò)誤，直至成功。</p><p>　　圖4-8 打開(kāi)存儲(chǔ)路徑</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)

70、旨在利用S7-300控制天塔之光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，熟悉掌握好定時(shí)器的作用，按照選題利用定時(shí)器的特點(diǎn)進(jìn)行編程，使各燈按一定的規(guī)律點(diǎn)亮和熄滅，熟悉掌握好S7-300軟件調(diào)試系統(tǒng)，當(dāng)程序編好后，利用這一系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，如果調(diào)試沒(méi)有成功再校驗(yàn)程序有沒(méi)有輸入錯(cuò)誤或者檢查程序是否編輯錯(cuò)誤，就這樣周而復(fù)始直至程序調(diào)試成功。制作實(shí)物時(shí)要了解發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦?，區(qū)分發(fā)光二極管的正負(fù)極和熟悉掌握焊接技術(shù)，不發(fā)生錯(cuò)接和漏接的情況基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行實(shí)物調(diào)試，了解硬件調(diào)試

71、系統(tǒng)那部分是輸入端子哪部分是輸出端子，按照編程將實(shí)物與硬件調(diào)試系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)端子接好，直至實(shí)物調(diào)試成功。</p><p>　　附錄部分附有硬件圖1，2，3，4。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本課題的整個(gè)研究設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了許多老師和同學(xué)的幫助，借此機(jī)會(huì)向他們一并表示誠(chéng)摯的謝意。首先感謝我的指導(dǎo)老師**老師

72、。在整個(gè)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，**老師對(duì)我熱心指導(dǎo)、嚴(yán)格要求，在選題、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與技術(shù)方案上，給予寶貴的建議，提供了大量與設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，幫助我建立了正確的設(shè)計(jì)思想，保證了課題的研究和開(kāi)發(fā)工作的順利完成。我從他那里學(xué)到的不僅僅是學(xué)術(shù)方面的知識(shí)，更重要的是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。</p><p>　　感謝大學(xué)幾年來(lái)所有的老師，是在他們的教誨下，我掌握了堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，為我以后的揚(yáng)帆遠(yuǎn)航注入了動(dòng)力。</p>&l

73、t;p>　　感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，感謝他們這么多年來(lái)對(duì)我無(wú)私的奉獻(xiàn)和在背后的默默的支持。如果沒(méi)有他們的付出，我是無(wú)法完成多年的求學(xué)歷程的。</p><p><b>　　謝謝你們!</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.胡學(xué)林. 《可編程控制器原理及應(yīng)用》.北京.電子工業(yè)

74、出版社. 2007</p><p>　　2.汪志峰.《可編程控制器原理及應(yīng)用》.西安.電子科技大學(xué)出版社.2004</p><p>　　3.廖常初.《S7-300/400PLC應(yīng)用技術(shù)》.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2005</p><p>　　4.吳中俊，黃永紅 .《可編程序控制器原理及應(yīng)用》.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2004</p><p>　　

75、5.呂景泉.《可編程控制器技術(shù)教程》.北京：高等教育出版社.2001</p><p>　　6.宋德玉.《可編程序控制器原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)》.北京.冶金工業(yè)出版社.2002</p><p><b>　　附 圖</b></p><p>　　圖1 天塔之光硬件連接圖</p><p>　　圖2 主電路圖（由9只發(fā)光二極管