天塔之光的模拟控制
《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。
FX1N实验指导书
二、实验内容实验一、水位控制系统模拟实验1、实验目的1.1 熟悉可编程控制器的使用方法1.2练习用手持编程器输入，修改和调试程序的方法1.3练习辅助继电器和定时器的使用1.4观察利用可编程控制器对简单系统进行控制的过程2、预习要求2.1 根据实验内容的要求，编好电路的梯形图和程序输入步骤3、实验仪器（1）PLC-10D PLC主控制器FX1N-40MR-001实验挂箱一个（2）PLC-20 PLC实验模块一挂箱一个4、实验内容及步骤实验内容：用FX1N-40MR-001可编程控制器实现水塔水位模拟控制实验步骤：（1）把PLC-10D上的Y0、Y1、Y2、Y3分别用导线接到PLC-20 水位控制系统模拟实验上的N1、N2、N3、N4控制L1、L2、L3、L4。
L1指示水塔水位的上限、L2指示水塔水位的下限、L3指示水池水位的上限、L4 L3指示水池水位的下限。
X0、X1、X2、X3分别与M1、M2、M3、M4接通。
按钮A按下表示水塔水位已到上限，按钮B按下表示水塔水位已到下限；按钮C按下表示水池水位已到上限、按钮D按下表示水池水位已到下限Y4、Y5分别与N5、N6接通来控制L5、L6，L5亮表示外界向水池灌水，L6亮表示从水池抽水到水塔。
（2）输入程序，检查无误后运行程序。
（程序见配套光盘水位控制文件）（3）程序运行后，L4，L5亮表示水池水量不足，外界正在向水池灌水。
此时按下按钮B，指示等L2亮表示水塔水量不足，由于水池水位低于水位下限，不准从水池向水塔抽水。
5秒钟后水池水超过水位下限，L4灭表示水池可以向水塔灌水，但由于水塔水位没到达上限外界仍然向水池灌水。
此时L6亮，开始从水池向水塔抽水。
（4）功能说明：外界向水池灌水的条件是水池水位到达下限，外界停止向水池灌水的条件是水池水位到达上限。
由水池向水塔灌水的条件是水塔水位到达水位下限且水池水位大于水位下限，水池停止给水塔灌水的条件是水池水位到达下限或水塔水位到达上限。
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。
plc天塔之光课程设计
plc天塔之光课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能。
2. 学生能掌握天塔之光项目中涉及的PLC编程知识和技巧。
3. 学生能了解天塔之光项目中PLC在自动化控制中的应用。
技能目标：1. 学生能运用PLC编程软件进行程序设计，实现天塔之光的灯光控制效果。
2. 学生能通过实际操作，熟练掌握PLC的接线方法和调试技巧。
3. 学生能通过团队协作，解决项目实施过程中遇到的问题，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术的兴趣，激发学习PLC及相关技术的热情。
2. 学生通过项目实践，体验团队合作的重要性，培养团队协作精神。
3. 学生在项目实施过程中，树立安全意识，养成良好的操作习惯。
课程性质：本课程为实践性课程，旨在让学生通过实际操作，掌握PLC编程和应用技巧。
学生特点：学生具备一定的电子技术和计算机基础，对新技术充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，关注学生个体差异，提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的工作原理、硬件组成及各部分功能，使学生建立对PLC的整体认识。
教材章节：《PLC技术与应用》第一章2. PLC编程软件的使用：讲解PLC编程软件的安装、操作界面及基本功能，指导学生掌握软件的使用方法。
教材章节：《PLC技术与应用》第二章3. 天塔之光项目背景及要求：介绍项目背景，明确项目目标，分析项目需求，为学生制定实践任务。
教材章节：《PLC技术与应用》第三章4. PLC编程知识：讲解PLC编程的基本指令、逻辑控制和程序设计方法，为学生实践天塔之光项目打下基础。
教材章节：《PLC技术与应用》第四章5. 天塔之光项目实践：指导学生进行项目实践，包括PLC接线、程序设计、调试及优化等环节。
plc天塔之光的实验心得
plc天塔之光的实验心得1.引言1.1 概述PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动控制工业过程的数字计算机。
它由一系列可编程的逻辑功能组件组成，可以根据预先设定的程序来执行各种控制操作。
PLC广泛应用于生产线自动化、工艺控制和机械控制等领域。
本文将围绕PLC天塔之光的实验进行介绍和探讨。
PLC天塔之光是一个集成多种功能的工业控制系统，它能够实现对光线的精确控制，并通过内部的逻辑判断和指令执行来实现各种场景下的灯光效果。
在实验中，我们首先对PLC天塔之光的组成和原理进行了深入研究。
根据其设计的电路原理和控制逻辑，我们编写了一套完整的PLC程序，实现了对灯光的开关、亮度和颜色等参数的控制。
在实验过程中，我们通过多次调试和测试，逐步优化了PLC程序的性能和稳定性。
通过对PLC的监测和反馈信号的分析，我们不断调整和改进控制算法，使得天塔之光的灯光效果更加逼真和出色。
实验结果表明，PLC天塔之光的控制系统具备良好的稳定性和可靠性。
在不同场景下，它能够准确地实现各种灯光效果的切换和调节，为工业生产和艺术设计提供了创新的解决方案。
本文的目的在于总结和分享我们在PLC天塔之光实验中的经验和心得，希望能够为其他对PLC技术感兴趣的研究者和工程师提供一些参考和借鉴，推动PLC在工业自动化领域的应用和发展。
同时，我们还将提出一些对未来实验的建议，以期进一步完善和优化PLC天塔之光的功能和性能。
接下来的章节将详细介绍实验背景和实验过程，并对实验结果进行总结和分析。
欢迎大家继续阅读并参与我们的讨论。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织架构，让读者能够清晰了解文章的分章节结构和内容安排。
本文按照以下几个部分进行组织和阐述。
第一部分是引言。
引言部分主要概述了本文要讲述的主题——PLC天塔之光的实验心得。
在引言中，我们会简要介绍PLC天塔的背景和意义，以及本文的目的和重要性。
第二部分是正文。
plc实验报告
实验一SIEMENS S7-200 PLC及其编程软件的认识实验一、实验目的1、熟悉SIEMENS S7-200 PLC的结构；2、熟悉STEP7 软件的安装步骤及其编程界面；3、了解PLC与计算机之间的通讯连接和设置。
二、实验仪器1、计算机一台。
2、SIEMENS S7-200 PLC实验装置一台。
三、实验步骤1、观察SIEMENS S7-200 PLC的结构组成及其输入输出接口的接线情况；2、安装STEP7软件并了解梯形图和指令表其编程方法；3、将PLC与计算机连接并进行其通讯设置。
4、编写电动机点动控制程序并进行实验。
四、输入输出端口分配表及程序记录五、实验中出现的问题记录注意：实验所用模块的+24V电源，于COM端都要和PLC的+24V，COM端连接，PLC上的1L，2L，M1，M2，都要和COM端相连接。
实验面板PLC上方为Q输出点，下方为I输入点，实验室严禁错接，以免烧毁PLC。
连接PLC实验接线的时候，一定要确定PLC处于断电状态，以免出现短路现象。
实验二基本指令实验：电动机自锁、点动自锁、正反转控制程序一、实验目的1、熟练掌握串联、并联、置位、复位、脉冲上升沿、下降沿指令的使用方法；2、能够运用上述指令实现电动机的自锁、点动自锁、正反转控制程序的编写。
二、实验仪器1、计算机一台。
2、SIEMENS S7-200 PLC实验装置一台。
三、实验步骤1、完成电动机自锁控制电路输入/输出端口分配并编写其PLC程序；2、完成电动机点动自锁控制电路输入/输出端口分配并编写其PLC程序；3、完成电动机正反转控制电路输入/输出端口分配并编写其PLC程序；4、正确接线并验证上述程序。
四、输入输出端口分配表及程序记录五、实验中出现的问题记录注意：实验所用模块的+24V电源，于COM端都要和PLC的+24V，COM端连接，PLC上的1L，2L，M1，M2，都要和COM端相连接。
实验面板PLC上方为Q输出点，下方为I输入点，实验室严禁错接，以免烧毁PLC。
步进指令综合实训4.天塔之光模拟控制
任务实施
三、编写控制程序
（二）步进指令表程序
任务实施
三、编写控制程序
（二）步进指令表程序
图6-2-20
天塔之光模拟控制系统的指令表程序
XXXXX XXXXX
根据控制要求，分析任务并作出输入输出I/O分配表，如表6-2-19所示。 表6-2-19 输入输出I/O分配 输入
输入元件 SB1 SB2 功能作用 启动按钮 停止按钮 输入继电器 X0 X1 输出元件 HL1 HL2 HL3 HL4 HL5 HL6 HL7 HL8 HL9
输出
控制对象 信号指示灯1 信号指示灯2 信号指示灯3 信号指示灯4 信号指示灯5 信号指示灯6 信号指示灯7 信号指示灯8 信号指示灯9 输出继电器 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10
图6-2-19（h）
灯L6～L9亮1S后选择工步（S28，S21）
任务实施
三、编写控制程序
（一）步进梯形图程序
9.工步S28
灯L1亮1S后进入工步S29,其梯形图如图6-2-19（i）所示：
图6-2-19（i）
灯L1亮1S后进入工步S29
任务实施
三、编写控制程序
（一）步进梯形图程序
灯L1、L2、L6亮1S后进入工步S30，其梯形图如图610.工步S29 2-19（j）所示：
控制系统的初始化及启动
任务实施
三、编写控制程序
（一）步进梯形图程序
2.工步S21
灯L1亮1S后进入工步S22,其梯形图如图6-2-19 （b）所示：
图6-2-19（b）
灯L1亮1S后进入工步S22
任务实施
三、编写控制程序
PLC实验指导书
可编程控制器（PLC）技术（OMRON）实验指导书芜湖信息技术职业学院电子信息系葛胜升实验一水塔水位控制一、实验目的用PLC构成水塔水位自动控制系统二、实验设备1、PLC可编程序控制器实验箱（水塔水位控制实验区） 1台2、PC机（个人电脑） 1台3、编程电缆 1根4、连接导线若干三、实验连线水塔水位实验接线表: ( 对应连线 )四、实验内容及步骤1、控制要求当水池水位低于SB4所指示的位置时，启动SB4按钮，L2所指示的电机工作，水池进水。
当水池水位达到SB3所指示的位置时，启动SB3按钮，使L2所指示的电机关闭，停止进水；当水塔水位低于SB2所指示的位置时，启动SB2按钮，使L1所指示的电机工作，开始水塔进水。
当水塔水位达到SB1所指示的位置时，启动SB1按钮时，使L1所指示的电机停止工作。
2、输入下载梯形图程序( 水塔水位.cxp )3、调试并运行程序图6-1水塔水位控制示意图实验二数码显示的模拟控制一、实验目的1、学会用PLC控制LED数码管。
2、掌握逐位移位指令在程序中的使用。
二、实验设备1、PLC可编程序控制器实验箱（数码显示的控制区） 1台2、PC机（个人电脑） 1台3、编程电缆 1根4、连接导线若干三、实验连线数码显示实验接线表: ( 对应连线 )说明:+24V（电压源供给区）---->+24V (交通灯实验区)COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5（主机输出区）---->GND(电源供给区0V) ------- 交通灯实验区COM ( 若没有，则不用连接）四、实验内容及步骤1、设计要求该实验主要控制1个八段发光LED数码管来实现段码A~H及0~F之间的循环显示。
2、控制要求A→B→C→D→E→F→G→H→ABCDEF→BC→ABDEG→ABCDG→BCFG→ACDFG→ACDEFG→ABC→ABCDEFG→ABCDFG→A→B→C…一个循环。
3、输入下载梯形图程序( 数码显示.cxp .)4、调试并运行程序。
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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)
原理及组成 (2)
控制任务 (2)
任务分析 (2)
PLC的型号选择 (2)
系统硬件设计 (3)
I/O分配 (3)
PLC硬件接线图 (3)
系统软件设计 (4)
系统软件流程图 (4)
软件程序的编写 (5)
组态的创建 (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。
图天塔之光灯分布图
3设计任容
原理及内容
图移位指令
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。
控制任务
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）。
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。
系统硬件设计
I/O分配
表 I/O分配表
序
号
PLC地址（PLC
端子）
电气符号
（面板端
子）
功能说明
1SD启动（SD）
2L1指示灯L1
3L2指示灯L2
4L3指示灯L3
5L4指示灯L4
6L5指示灯L5
7L6指示灯L6
8L7指示灯L7
9L8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 PLC硬件接线图
经过设计实现该程序的PLC硬件接线图见下图；实现该程序的外部接线实物图见下图。
图 PLC硬件接线图
图 PLC外部接线图
系统软件设计
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。
图逻辑运行的流程图软件程序的编写
系统完整程序见附录。
组态的创建
图天塔之光组态图
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。