天塔之光的模拟控制(2020年整理).doc
天塔之光实验
（六）、作业：
填写实验报告
专业能力强的公司为之设计改进。（要求
启动按钮为X0，停止按钮为X1，程序中内
圈四路循环灯分别用Y0、Y1、Y2、Y3表
示，外圈四路循环灯分别用Y4、Y5、Y6、
Y7表示）
实验五：一个月后，该电视塔 提出缩短循环时间，原延时1S要改
为0.2S。现高薪聘请专业能力强的
公司再为之修改。
（三）、思考题（可任选） 1、一个月后，该电视塔提出在塔尖加一个 灯一直保持亮。 2、编十字路口红、黄、绿三灯循环亮的梯 形图并利用实验板验证。 3、利用“天塔之光”实验板的另一半设
计显示“1”、“2”、“3”……等数字的程
序，可尝试显示“0——9”延时1S循环的
梯形图。
（五）、小结 本节课通过同学们自己设计程序、调
试程序和验证结果，强化了基本
的经验设计法设计梯形图，对编程有了信
心，但无论今天成绩如何，都要胜不骄败
不馁，在今后保持踏踏实实的学习状态，
PLC梯形图基本编程 方法----天塔之光实验
执教:王艳荣
上 海 市 公 用 事 业 学 校
2007年8月
（一）、热身实验
1 、请同学编制一个控制电动机 长动的梯形图并验证。
2、趣味实验：有一个小区，为了安全，
在围墙东、南、西、北各设置一个红外线
探头，在门卫处对应设了Y0、Y1、Y2、Y3
四个报警灯。该系统用PLC控制，现高薪 聘请专业技术人员为之编程序调试。（要 求程序中东、南、西、北探头分别用X0、 X1、X2、X3表示,停止按钮用X4）
实验三：有一个著名电视塔，为了
美观进行灯光改造，要用PLC技术控制
四路循环灯。现高薪聘请专业能力强的
PLC控制天塔之光
分辨率/ms 1 10
100 1 10
最大定时范围/s 32.767 327.67 3276.7 32.767 327.67
100
3276.7
定时器编号 T0，T64
T1~T4，T65~T68 T5~T31，T69~T95
T32，T96 T33~T36，T97~T100
T37~T63，T101~T255
输入电路断开时，定时器自动复位，当前值被 清零，定时器位变为OFF。
TON原理示意图
三、任务解决方案
☻I/O分配
输入
输出
起动 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 开关K
I0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q2.0 Q2.1
☻ 梯形图程序
定时器的当前值寄存器用来存储定时器累 计的时基增量值，存储值是16位有符号整 数1~32767。
定时器位用来描述定时器延时动作触 点的状态。定时器位为ON时，梯形图 中对应的常开触点闭合，常闭触点断 开；定时器位为OFF时，梯形图中对 应的常开触点断开，常闭触点闭合。
3．定时器编号与定时范围
定时器类型 TONR
断开起动开关K，所有灯全灭。
二、所需新编程元件：定时器
1．定时器的分类 按分辨率来分，有1ms、10ms、100ms
三种定时器。 按工作方式来分，有通电延时型（TON）、
断电延时型（TOF）和保持通电型 （TONR）三种。
2．定时器状态描述
每个定时器均有一个当前值寄存器、一个 定时器位和一个16位的预置值寄存器用以 存放时间的设定值。
四、小试牛刀
1．“天塔之光”花合控制
首先是L6、L7、L8、L9亮，其它灯都不亮； 1秒后L6、L7、L8、L9灭，L2、L3、L4、L5 亮；再隔1秒，L2、L3、L4、L5灭，L1亮； 1秒后全灭；全灭1秒后L6、L7、L8、L9再 亮，开始下一轮循环。
《PLC控制技术》教案任务08天塔之光
任务八天塔之光一、教学目标1、通过工作情景描述明确本次任务的具体内容。
2、根据控制要求，进行程序编写，下载至PLC进行监测调试。
3、能结合程序进行控制系统的安装、监控调试，并交付验收。
4、通过学习，能够自行安排天塔之光的显示顺序、设计程序下载至PLC并进行通电，监测是否符合预期控制过程。
二、课时分配本任务安排2课时。
三、教学重点通过本任务的学习，让同学们了解到了天塔之光的控制要求，并学会如可控制。
根据要求对天塔之光的程序进行编写，结合程序进行控制系统的安装、监控调试，并交付验收。
熟悉掌握左移右移指令、字节循环左移、循环右移指令，安排天塔之光的显示顺序、设计程序。
四、教学难点1、能结合程序进行控制系统的安装、监控调试，并交付验收。
2、通过学习，能够自行安排天塔之光的显示顺序、设计程序下载至PLC并进行通电，监测是否符合预期控制过程。
五、教学内容（一）天塔之光的控制程序依据天塔之光的面板设计运行控制要求，运用可编程控制器的强大功能，实现模拟控制。
闭合“启动”开关，指示灯按以下规律循环显示：L1→L2→L3→L4→L5→L6→L7→L8→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L1、L2→L1、L3→L1、L4→L1、L8→L1、L7→L1、L6→L1、L5→L1、L2、L3、L4→L1、L5、L6、L7、L8、→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8→L1。
关闭“启动”开关，天塔之光控制系统停止运行。
本次任务我们可以通过时间继电器延时功能锁存触发信号，并通过同样的方式进行循环控制。
除此之外还可以通过移位指令完成控制过程。
（二）左移、右移指令移位指令格式下表。
移位指令将IN中的数的各位向右或向左移位后，送给OUT。
移位指令对移出的位自动补0。
如果移位的位数N大于允许值(字节操作为8，字操作为16，双字操作为32)，应对N 进行取模操作。
天塔之光plc控制系统设计大学论文
湖南网络工程职业学院HUNAN NETWORK ENGINEERING COLLEGE第一部分毕业设计开题报告题目天塔之光PLC控制系统设计专业机电一体化班级12级机电一体化班学生姓名指导教师二0一四年十一月湖南网络工程职业学院毕业设计开题报告书机电工程系机电一体化专业第二部分毕业论文天塔之光PLC控制系统设计二0一四年十一月摘要随着计算机技术在工业控制方面的迅速发展，以可编程序控制器（PLC）为主体的新型电气控制系统已基本取代了传动的继电器控制系统。
本次设计天塔之光采用的是西门子S7-200系列可编程序控制器，需要2个输入点，9个输出点，经过比较选用CPU224型PLC主机。
其输出可满足本次设计的需求。
程序梯形图主要使用移位寄存器指令（SHRB）实现。
关键字：CPU224型、移位寄存器指令目录摘要 (5)第一章设计任务 (7)1.1 课题背景 (7)1.2 控制要求 (7)第二章主要设备资源介绍 (9)2.1 可编程序控制器技术 (9)2.2 西门子S7-200系列可编程序控制器介绍 (9)2.3 CPU224型PLC (10)2.3.1 CPU224型PLC的外形及端子介绍 (10)2.3.2 CPU224型PLC的结构及性能指标 (14)2.3.3 PLC的CPU工作方式 (14)第三章程序及硬件设计 (15)3.1 控制要求分析 (15)3.2 I/O地址分配表 (16)3.3 PLC的I/O口的连线 (17)3.4 移位寄存器的位与输出对应关系 (18)3.5 程序指令 (19)第四章设备选型和采购 (26)致谢 (27)参考文献 (28)第一章设计任务1.1 课题背景随着科学技术的的不断提高，社会经济的不断发展，人们对城市的装束有了很大的变化。
在城市的夜晚，大街小巷都布满了五颜六色的彩灯，给原来萧条的城市带来了气息和活力，给人们的视觉很大的冲击，有的地方将彩灯很好的配置安装在城市主要建筑物上，使之绚丽多彩，更加吸引人的眼球，有的则利用彩灯装扮城市，给当地的城市带来了丰富的旅游资源。
可编程控制技术(PLC)实验报告
学生实验报告实验课程名称可编程控制器原理开课实验室机电学院学院年级专业班学生姓名学号开课时间10 至11 学年第二学期实验一基本指令的编程练习（一）与或非逻辑功能实验一、实验任务及实验目的1、熟悉PLC实验装置及实验箱，S7-200系列编程控制器的外部接线方法2、了解编程软件STEP7的编程环境，软件的使用方法。
3、掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。
二、实验过程1：基本指令编程练习的实验面板图图6-1图中的接线孔，通过防转座插锁紧线与PLC的主机相应的输入输出插孔相接。
SBi+为输入点正，SBi-为输入点负，HLi+为输出点正，HLi-为输出点负。
上图中中间一排SB0～SB4、SQ0～SQ4为输入按键和开关，模拟开关量的输入。
左图中中间一排HL0～HL7是LED指示灯，接PLC主机输出端，用以模拟输出负载的通与断。
2、编制梯形图并写出程序通过程序判断Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4的输出状态，然后输入程序并运行，加以验证。
梯形图参考图图6-2 梯形图参考图表6-23、实验步骤梯形图中的SQ1、SQ3分别对应控制实验单元输入开关I0.1、I0.3。
通过专用的PC/PPI电缆连接计算机与PLC主机。
打开编程软件STEP7，逐条输入程序，检查无误后，将所编程序下载到主机内，并将可编程控制器主机上的STOP/RUN开关拨到RUN位置，运行指示灯点亮，表明程序开始运行，有关的指示灯将显示运行结果。
拨动输入开关SQ1、SQ3，观察输出指示灯Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4是否符合与、或非逻辑的正确结果三、实验结果及总结拨动输入开关SQ1、SQ3，观察输出指示灯Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4符合与、或非逻辑的正确结果通过实验，了解了PLC实验装置及实验箱，S7-200系列编程控制器的外部接线方法，熟悉了编程软件STEP7的编程环境，软件的使用方法，结合课本，使我们巩固了课本知识。
（二）定时器/计数器功能实验一、实验任务及实验目的掌握定时器、计数器的正确编程方法，并学会定时器和计数器扩展方法，用编程软件对可编程控制器的运行进行监控。
仪表高级工AA012编写天塔之光PLC控制程序1
采油仪表工高级AA012 天塔之光PLC控制程序编写
一、准备要求
1、设备准备
2
3、工具、用具准备
二、控制要求
1、按下启动按钮，彩灯L1、L3、L5、L7点亮，
2、1S后彩灯L1、L
3、L5、L7熄灭；同时彩灯L2、L
4、L6、L8点亮，
3、1S后彩灯L2、L
4、L6、L8熄灭，同时彩灯L1、L3、L
5、L7点亮
4、以后照此循环下去。
三、考核要求
1、编写程序，实现上述控制功能，要求对相关程序进行备份，程序代码段和输入输出端口有注释说明。
2、准备时间：5min
3、正式操作时间：90min
4、在规定时间内完成操作，不超时。
注释：其中I0.0与I0.1为转换开关，I0.2到I0.7为按钮
采油仪表工技能鉴定评分表（高级工PLC编程）
考评员签名：统分人：核分人：年月日(上午/下午)。
基于PLC对天塔之光的设计说明
.国家职业资格全省（或市）统一鉴定维修电工论文（国家职业资格Ⅱ级）论文题目：基于PLC对天塔之光的设计姓名：雪雪号： 0号： 01所在省市：省市所在单位：工贸技师学院目录摘要 (3)1.plc的概述 (4)1.1plc的简介 (4)1.2plc的特点 (4)1.3plc的主要应用 (4)1.4plc的分类 (4)2 控制系统的选择 (5)3 元器件的选择 (6)4 天塔之光的PLC设计 (7)4.1控制要求 (7)4.2 I/O分配表 (7)4.3 流程图 (8)4.4梯形图 (9)4.5语句表 (11)4.6调试结果 (13)结论 (13)致 (14)参考文献 (14)基于PLC对天塔之光的设计琪琪11技师机电摘要：本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对天塔之光的控制，阐述了控制方案。
实现天塔之光功能的方式有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或数模混合电路。
今年来随着科技的飞速发展，单片机、PLC的应用不断走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。
本文采用日本三菱公司生产的FX2N-64MR 型PLC作为核心控制器进行天塔之光系统的设计。
同时根据天塔之光的控制要求和特点，确定PLC的输入输出分配，并进行现场调试。
关键词：PLC 控制天塔之光1 PLC的概述1.1 PLC的简介PLC定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用设计。
它采用了可编程序的存储器，用来在其部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设汁。
”上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。
可编程序控制器是应用而最广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置，自研制成功开始使用以来，它己经成为了当代工业自动化的三大支柱之一。
项目六三菱FX2N系列PLC基本应用任务二天塔之光控制
项目六 三菱FX系列PLC的基本应用
任务二 天塔之光控制
功能指令的操作数可用软元件：处理ON/OFF信 息的软元件（如X、Y、M、S等）叫位软元件，而 T、C、D等软元件叫字软元件。对于位软件, 通过 组合使用也可以处理数据, 此时以位数Kn和起始的 软元件号的组合来表示, 位数Kn 以4位为单位。16 位数据Kn的范围为K1- K4, 32位数据Kn的范围为 K1- K8。如K2M0是指M0-M7。
任务二 天塔之光控制
四、知识拓展 FX2N系列PLC的功能指令
1．FX2N系列PLC的功能指令使用说明 FX2N系列PLC的功能指令，用于数据的传送、 运算、变换及程序控制等方面，具有128种298条， 它由功能编号FNC00～FNC246指定,各指令有表示 其内容的助记符符号，使用时写指令功能编号或 写指令助记符符号均可。功能指令在多数情况下 将功能编号与操作数组合在一起使用。功能指令 的操作数包括源操作数S、目的操作数D以及辅助 操作数m、n ，操作数有16位和32位。
图6-5 天塔之光控制输入/输出接线图
项目六 三菱FX系列PLC的基本应用
2．编制PLC程序并调试
任务二 天塔之光控制
M0 每两秒接通一次
开始3秒 M10 接通，M100为 1。
M119为“1”时M2接通2秒， 此时M100为 1。
项目六 三菱FX系列PLC的基本应用
任务二 天塔之光控制
位左移指令
项目六 三菱FX系列PLC的基本应用
移位指令应用举例
任务二 天塔之光控制
例 下面两图是使用位左移指令实现相关控 制的梯形图及语句表程序。位左移指令控制 程序对应的循环左移真值表的输出如表所示。
项目六 三菱FX系列PLC的基本应用
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《电气控制系统设计》报告题目：天塔之光的模拟控制
院系：
专业：
学号：
姓名：
指导教师：
2016年6月
目录
1课程设计目的 (1)
2课程设计题目描述和要求 (1)
3设计内容 (2)
3.1原理及组成 (2)
3.2控制任务 (2)
3.2.1任务分析 (2)
3.2.2 PLC的型号选择 (2)
3.3系统硬件设计 (3)
3.3.1 I/O分配 (3)
3.3.2 PLC硬件接线图 (3)
3.4系统软件设计 (4)
3.4.1系统软件流程图 (4)
3.4.2软件程序的编写 (5)
3.4.3组态的创建 (5)
3.5系统调试过程 (6)
4总结 (6)
参考文献 (7)
附录系统完整程序 (8)
1课程设计目的
可编程逻辑控制器（PLC），是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
1.掌握移位指令的使用及编程；
2.掌握天塔之光控制系统的接线、调试、操作；
3.通过对天塔之光闪亮过程的移位控制，掌握移位寄存器指令的编写方法。
2课程设计题目描述和要求
1.依据实际生活中对天塔之光的运行控制要求，运用可编程控制器的强大功能，实现模拟控制。
2.闭合“启动”开关，指示灯按以下规律循环显示：L1→L2→L3→L4→L5→L6→L7→L8→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L2→L3→L4→L5→L6→L7→L8→L1、L3、L6→L1、L4、L7→L1、L8→L1、L2、L5→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8.
3.关闭“启动”开关，天塔之光控制系统停止运行。
通过在控制面板的每一步操作，都能在MCGS界面能够直观清楚地体现出来，还要做到实时监控的目的。
图2.1 天塔之光灯分布图
3设计任容
3.1原理及内容
图3.1 移位指令
移位指令使用：
移位指令将输入值IN右移或左移N位，并将输出结果装载到OUT中。
移位指令对移位出的位自动补零。
如果位数N大与或等于最大允值，那么移位操作的次数为最大允许值。
3.2控制任务
3.2.1任务分析
1)设备的名称、用途、基本结构、动作原理以及工艺过程的简要介绍。
2)拖动方式、运动部件的动作顺序、各动作要求和控制要求。
3)互锁、自锁、保护要求。
4)应绘制外接电路图和PLC外部接线图。
原理设计的中心任务是绘制电气原理图和选用电器元件。
接线图的编号应与原理图一致，要标注组件所有进出线编号、配线规格、进出线的连接方式（采用端子板或接插板）。
3.2.2 PLC的型号选择
SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
S7-200系列出色表现在以下几个方面：
(1) 编程简单，使用方便
(2) 控制灵活，程序可变，具有很好的柔
(3) 功能强，扩充方便，性能价格比高
(4) 控制系统设计及施工的工作量少，维修方便
(5) 可靠性高，抗干扰能力强
(6) 体积小、重量轻、能耗低，是“机电一体化”特有的产品。
3.3系统硬件设计
3.3.1 I/O分配
表3.1I/O分配表
序号PLC地址（PLC端子）
电气符号
（面板端子）
功能说明
1I0.0 SD 启动（SD）2Q0.0 L1 指示灯L1 3Q0.1 L2 指示灯L2 4Q0.2 L3 指示灯L3 5Q0.3 L4 指示灯L4 6Q0.4 L5 指示灯L5 7Q0.5 L6 指示灯L6 8Q0.6 L7 指示灯L7 9Q0.7 L8 指示灯L8 10主机1M、面板V+接电源+24V 电源正端
11主机1L、2L、3L、面板COM
接电源GND
电源地端
3.3.2PLC硬件接线图
经过设计实现该程序的PLC硬件接线图见下图3.2；实现该程序的外部接线实物图见下图3.3。
图3.2 PLC硬件接线图
图3.3PLC外部接线图
3.4系统软件设计
3.4.1系统软件流程图
该程序的基本运行原理以及逻辑运行的流程图见下图3.3。
图3.4 逻辑运行的流程图3.4.2 软件程序的编写
系统完整程序见附录。
3.4.3组态的创建
图3.4 天塔之光组态图
3.5系统调试过程
天塔之光系统的调试过程：
（一）分析被控对象并提出控制要求
（二）确定输入／输出设备
（三）选择PLC
（四）分配I/O点并设计PLC外围硬件线路
（五）程序设计
（六）硬件实施
（七）联机调试
（八）整理和编写技术文件
4总结
本设计完成了题目要求的基本部分的全部要求。
发挥部分的因为时间和制作材料的短缺而没有进行尝试，在今后条件允许的情况下再扩展。
基本部分各单元工作稳定。
通过这次设计实践。
我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。
通过合作，我们的合作意识得到加强。
合作能力得到提高。
在天塔之光设计中，我觉得最难的是课题实际效果和理论设计的联系。
要实现功能，要如何去画出梯形图。
想了很久之后，我们去问了老师。
最后做出了梯形图，并实现了课题要求的功能，出现这个问题，主要还是因为对书本上的知识不够了解。
实训完成后需要对梯形图附加一些必要的系统设计及功能说明。
这些问题看起来简单，然而做起来并没有那样的轻而易举，对格式的要求，对步骤的操作都需要我们仔细，耐心的完成。
参考文献
[1] SIEMENS公司. 深入浅出西门子S7-300PLC［M］.北京航空航天大出版社,2004.
[2]戴一平. 可编程序控制器逻辑控制案例[M].北京：高等教育出版社，2007.
[3]林育兹，鲍平等. 可编程序控制器原理及逻辑控制[M].北京：机械工业出版社，2006.
[4]宋伯生. PLC编程理论.算法及技巧[M]. 北京：机械工业出版社，2007.
[5]戴一平. 可编程序控制技术及应用[M]. 北京：机械工业出版社，2004.
附录系统完整程序。