PLC控制彩灯实验
plc控制彩灯变化课程设计
plc控制彩灯变化课程设计一、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PLC在控制彩灯变化中的应用，包括逻辑控制、定时控制等。
3. 学生能了解并描述彩灯变化的电路构成和元件功能。
技能目标：1. 学生能运用PLC编程软件进行程序设计和修改。
2. 学生能通过PLC实现彩灯的不同变化模式，如闪烁、渐变等。
3. 学生能在团队中协作完成彩灯控制系统的搭建和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术和创新实践的浓厚兴趣。
2. 学生在实践过程中，培养解决问题的能力和勇于尝试的精神。
3. 学生通过课程学习，认识到科技在生活中的应用，增强社会责任感。
课程性质：本课程属于实践性、综合性课程，旨在通过PLC控制彩灯变化的项目，将理论知识与实际应用相结合。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础，对PLC有一定了解，喜欢动手实践，善于团队合作。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生自主探究和合作学习，强调安全意识，培养学生严谨的科学态度。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在实践中掌握知识，提高技能，培养情感态度价值观。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的组成、工作原理、编程语言等，对应教材第3章内容。
2. 彩灯电路设计：讲解彩灯电路的构成、元件选型、电路图绘制等，对应教材第2章内容。
3. PLC编程软件使用：学习PLC编程软件的操作方法，包括程序编写、下载、调试等，对应教材第4章内容。
4. 彩灯控制程序设计：结合实例，教授如何设计彩灯控制程序，包括逻辑控制、定时控制等，对应教材第5章内容。
5. 彩灯控制实践：分组进行彩灯控制系统的搭建、编程、调试，使学生掌握实际操作技能，对应教材第6章内容。
教学安排与进度：1. 第1周：PLC基本原理与结构学习，熟悉教材第3章内容。
2. 第2周：彩灯电路设计与元件选型，学习教材第2章内容。
3. 第3周：PLC编程软件使用与编程基础，学习教材第4章内容。
PLC原理与应用彩灯控制实验
试验五 彩灯控制试验
❖ 一、试验目旳
1．对传送指令旳学习； 2．对移位指令旳学习。
试验五 彩灯控制试验
❖ 二、试验内容
用I0.0控制接在Q0.0到Q0.7上旳八个彩灯循环移位，用T37定时，每0.5S移位 一位，首次扫描时给Q0.0 到Q0.7 置初值，让Q0.0 和Q0.2 先有输出。用I0.1来 控制彩灯位移旳方向。
试验五 彩灯控制试验
4．设计梯形图程序，并把程序下载到PLC中进行调试。（参照程序如下：）
假如不 采用移位 和传送指 令能否实 现？
试自行 设计之。
程序调试接线参照图
试验五 彩灯控制试验
❖ 六、试验报告要求
1． 格式规范，环节正确； 2． 详细统计每一步旳参数设置、试验过程及试验现象与试验结论。
2. 若要求每个彩灯亮旳时间不同应该怎样控制？ 答：能够采用多种定时器，每个定时器分别控制一种彩灯；也能够采用一种定 时器，使用定时器旳目前值来控制彩灯旳亮灭。
试验五 彩灯控制试验
❖ 三、试验仪器、设备
1．安装了STEP 7-Micro/WIN编程软件旳计算机一台。 2．西门子S7-200系列PLC试验柜一台。
试验五 彩灯控制试验
❖ 四、试验环节
1．打开STEP 7-Micro/WIN编程软件，新建一种项目，并设置相应旳参数（如PLC 型号、通信参数、编程语言、指令集等） 2．PC与PLC建立连接，并确认PLC输入输出外部连线正确(参照接线见背面)。 3.按要求进行地址分配，地址分配参照如下表：
试验五 彩灯控制试验
❖ 七、试验注意事项
1．确保试验台中AC380V，AC220V，DC24V电源旳连接正确。第一次试验时， PLC外部接线完毕后，需老师检验无误方可上电运营。 2．注意PC与PLC旳正确连接，下载时PLC需通电。 3．注意SM0.1触点旳作用及使用方法。
PLC控制技术实训报告(霓虹灯闪烁设计)
目录一．任务书 (2)一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制 (2)二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 (2)三、综合型自主实训项目：霓虹灯控制系统的设计 (3)四、实训报告要求 (3)五、实训进度安排 (4)六、实训考核办法 (4)二．基础实训项目一 (5)2.1 项目名称：变频器对电机的运行控制 (5)2.2 项目实训目的： (5)2.3 项目实训设备 (5)2.4 实现过程 (5)2.4.1 实现过程流程图 (5)2.4.2 I/O分配表 (5)2.4.3 I/O接线图 (6)2.4.4 MM440参数设置 (7)2.4.5 PLC控制程序 (8)2.3.6 调试运行 (9)三．基础实训项目二 (9)3.3 设备 (9)3.4 模拟量输入 (10)3.4.2 实现流程图 (100)3.4.3 I/O接线图 (10)3.4.4 PLC控制程序 (11)3.5 模拟量输出 (11)3.5.1 任务内容 (11)3.5.2 实现流程 (11)3.5.3 PLC控制程序 (11)3.6 调试运行 (12)四．综合型自主实训项目 (13)4.1 项目名称：霓虹灯控制系统的设计 (13)4.2 项目工艺要求 (13)4.3 实现方案 (13)4.3.1 I/O接线图 (13)4.3.2 I/O地址分配 (13)4.3.3 实现流程图 (14)4.3.4 控制程序 (14)4.3.5 调试运行 (18)五．收获、体会 (20)六．参考文献 (21)一．任务书一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制一）实训目的1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法；3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器的用法。
二)实训设备PLC主机单元模块、电位器、MM440(或MM420)变频器、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。
三)工艺控制要求使用变频器实现异步电动机的可逆调速控制，即可以电动机可正反向运行、调速和点动功能。
实验四 PLC实现的天塔之光彩灯控制
实验四 PLC实现的天塔之光彩灯控制实验学时：2 实验类型：设计型一、实验目的进一步熟悉PLC指令系统，掌握PLC的简单编程，用PLC与天塔之光实验模板构成闪光彩灯控制系统。
二、实验内容：天塔之光彩灯示意图及时序图如图2-8所示：1、控制要求彩灯工作方式要求为发射型闪烁，其工作流程如下：L１亮2秒后灭，接着L2、L3、L4、L5亮2秒后灭，接着L6、L7、L8、L9亮2秒后灭，然后L1亮2秒后灭……如此循环。
根据以上要求及控制时序图编制程序，并上机调试运行。
在上述程序的基础上，可对程序和I／Ｏ分配进行简单的修改，自行设计其它的闪烁方式．2、Ｉ／Ｏ分配输入：启动按键－X0 停止按键－X1输出：L1－Y1，L2－Y2，L3－Y3，L4－Y4，L5—Y5，L6－Y6，L7－Y7，L8－Y8，L9－Y9。
3、将设计的程序输入可编程控制器利用FPWIN—GR软件将设计好的梯形图程序输入计算机，并进行PG 转换，然后下传入PLC。
4、调试并运行程序在PLC训练装置上接线并运行、调试程序。
三、实验要求根据控制时序图和Ｉ／Ｏ分配表设计天塔之光的彩灯控制程序，写出程序清单及注释，画出电气控制图并转为梯形图。
编程时应注意定时器指令的用法。
将梯形图输入计算机并下装到PLC，调试并运行程序。
四、实验装置1、TVT-90A台式可编程控制器学习机实验屏；2、RS422/RS232C适配器；3、UNIT-2天塔之光实验板；4、微型电子计算机；5、连接导线若干。
X0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9发射型彩灯控制时序图图2-8 天塔之光彩灯示意图与时序图五、实验步骤1、启动计算机并进入“FPWIN—GR”编程界面，将梯形图输入并进行PG转换，将程序存入磁盘，以备今后调用。
2、将24V电源的“+”极分别接至数字量调试单元X和Y的“COM”端，将电源“—”极接至数字量调试单元X和Y的C端（注：如无C接线端，则该装置为内部共地连接，无需连接负极线）。
实验4 彩灯控制(有程序)
实验4 彩灯控制一、实验目的1、理解彩灯的控制过程；2、掌握PLC的在线编程方法和程序调试方法；3、熟悉PLC的实际工作过程。
二、实验装置及设备1、计算机一台；2、FX2N型PLC 一台；3、通信传输线一根；4、彩灯实验装置一套；5、连接线若干；三、实验内容1．彩灯控制系统的组成：当手按下按钮时，能显示“彩灯控制器”的控制效果，即红灯亮1秒转绿灯亮1秒，再转黄灯亮1秒，然后三灯全亮1秒，最后三灯全灭1秒，就这样循环往复，周而复始，循环周期为5秒。
I/O分配：起动—X10，停止—X11，Y10--红灯，Y11--绿灯，Y12--黄灯。
2．控制系统的电路接线图：实验图中，红、绿、黄灯R、G、Y分别接主机的输出点Y10、Y11、Y12；启动按钮接主机的输入端X10，停止按钮接主机的输入端X11。
3．系统的控制要求：红灯亮1秒→绿灯亮1秒→黄灯亮1秒→三灯全亮1秒→三灯全灭1秒↑＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿↓就这样循环往复，周而复始，循环周期为5秒。
改变定时器T的设定值K，可改变各步延时的时间和循环周期。
四、实验要求1．按照控制电路图进行接线；2．根据控制要求编写梯形图程序，将程序写入PLC；3．记录并分析程序执行过程，观察运行结果是否符合预定要求；运用在线监控功能调试程序，排除故障，对元件动作进行监控。
4．试着将此彩灯控制程序改为用步进指令编程实现，对控制过程进行分析，写出状态转移图及对应的步进顺控程序，下载调试运行。
五、思考题分析在彩灯控制程序中，如果希望启动按钮每按下一次彩灯就转到下一个状态，则此时程序如何修改？试着编写并进行分析说明。
PLC编程实例：彩灯控制（梯形图程序、接线图）
PLC编程实例：彩灯控制（梯形图程序、接线图）
利用PLC的Q0.0到Q0.7八个输出端控制八个彩灯，使其每隔一秒亮一个并循环。
当接通I0.0后所有的灯都熄灭。
当接通I0.1后又重新从Q0.0开始循环。
I/O分配表
梯形图程序
PLC接线图
程序调试及结果分析
把编写好的程序下载都PLC中进行调试，下载好后我们打开在线控制面板进行调试，看运行结果是否符合要求。
PLC一上电后sm0.0一直保持接通。
所以t37进行延时计时，延时到后启动t38计时，t38计时到后t38常闭触点断开所以t37断开计时，t37常开触点恢复为常开所以t38也断开计时。
此时t38的常闭触点恢复为常闭所以t37又重新计时，同时计数器C0开始计数一次。
如此的反复计数。
当计数为1时，Q0.0接通。
计数器计数为2时Q0.1接通……如此下去当计数器计数到8时Q0.7接通。
当计数器计到9时计数器C0清零。
当按下在线控制面板上的I0.0f（即I0.0）接通，此时计数器，和Q0.0~Q0.7都清零，即没有一个灯亮。
当按下在线控制面板上的I0.1f(即I0.1接通)此时计数器开始重新计数，灯又从Q0.0开始重新一个接一个的往下亮。
plc位彩灯循环控制
1
时钟
复位
2
时钟
复位
启动
3
带外部方向输入信号的单相加/ 减计数器
时钟
方向
4
时钟
方向
复位
5
时钟
方向
复位
启动
6
带加减计数时钟脉冲输入的双相计数器
加时钟
减时钟
7
加时钟
减时钟
复位
8
加时钟
减时钟
复位
启动
9
A/ B相正交计数器
A相时钟
B相时钟
10
A相时钟
B相时钟
复位
11
A相时钟
B相时钟
复位
启动
（六）高速计数器与高速脉冲输出指令
（一）功能指令概述
二、相关知识
（二）功能指令的形式
二、相关知识
的控制程序由主程序OB1、子程序和中断程序组成。
（三）S7-200 CPU控制程序的构成
二、相关知识
S7-200 CPU 1．子程序
（1）子程序的作用。子程序常用于需要多次反复执行相同任务的地方，只需要写一次子程序，其他程序在需要的时候调用，而无需重写该程序。子程序的调用是有条件的，未调用时不会执行子程序中的指令，因此使用子程序可以减少扫描时间。
（三）S7-200 CPU控制程序的构成
二、相关知识
1．子程序
（2）子程序的创建。
在“编辑”菜单中选择“插入”→“子程序”命令，或在程序编辑器视窗中单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“插入”→“子程序”命令，程序编辑器将从原来的POU显示进入新的子程序。用鼠标右键单击指令树中的子程序或中断程序的图标，在弹出的菜单中选择“重新命名”命令，可以修改名称。
西门子PLC实验指导书：霓虹灯控制
霓虹灯控制1、系统组成该系统由八条纵队、五条环圈所组成的霓虹灯组成，霓虹灯控制系统结构图如图3-18所示：图3-18霓虹灯控制系统结构图2、控制要求该实验模块共有三十六个灯光，分成13种控制方式，分别是八种柱形显示和五种环形显示。
1)初始状态霓虹灯处于熄灭状态。
霓虹灯分布：以L1标号为半径，H1、H2、H3、H4、H5由内到外的五个灯，通过L1端口输出控制；L2、L3、L4、L5、L6、L7与L1相似。
以H1标号为内圆，圆周上所有灯，通过H1端口输出控制；H2、H3、H4、H5与H1相似。
2)启动操作按钮启动按钮，指示灯L1半径上五个灯亮，0.5秒后，L2半径上五个灯亮，同时L1灯灭；0.5秒后，L3灯亮，同时L2灯灭···如此逆时针旋转，直至L7灯灭，然后H1圆周所有指示灯亮，0.5秒后，H2所在圆指示灯亮，同时H1圆周上灯灭···如此由内到外亮灯，H5圆周上灯亮后0.5秒，返回到指示灯L1半径上五个灯亮；如此循环。
3)停止操作按下停止按钮，所有霓虹灯熄灭。
3、系统输入输出分配表霓虹灯系统实验面板输入输出接口接线端子如表3-12所示。
表3-12霓虹灯系统输入输出分配表输入接口输出接口PLC端外接端口注释PLC端面板接口注释I0.0 SA0 启动按钮Q0.0 L1柱状灯列1I0.1 SA1 停止按钮Q0.1 L2柱状灯列2C 接24V电源的“0V”端Q0.2 L3柱状灯列3COM 接24V电源的“+24V”端Q0.3 L4柱状灯列4Q0.4 L5柱状灯列5Q0.5 L6柱状灯列6Q0.6 L7 柱状灯列7Q0.7 L8 柱状灯列8Q1.0 H1环状灯列1Q1.1 H2环状灯列2Q1.2 H3 环状灯列3Q1.3 H4 环状灯列4Q1.4 H5 环状灯列51、梯形图程序参考程序1OB1模块：OB35：。
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实验1 彩灯的PLC控制
一、实验目的
熟练运用梯形图语言进行编程，掌握用PLC控制系统控制彩灯显示。
二、实验要求
1)以实验室西门子SIMATIC S7-200为硬件设备，认识掌握用PLC控制系
统控制彩灯以不同方式点亮的方法。
2)学习STEP7-Micro/WIN4.0软件，运用梯形图语言进行编程。
三、实验设备
1)西门子SIMATIC S7-200 PLC硬件系统
2)西门子SIMATIC S7-200 PLC编程软件STEP7-Micro/WIN4.0
四、实验原理
1、PLC控制系统I/O分配表
2、程序代码（梯形图）
（1）按下启动按钮后，I0.1接通，上微分操作指令将形成一个扫描周期的脉冲，将1赋给输出寄存器QB0（QB0是将Q0.0到Q0.7作为一个字节整体考虑的），即将输出位的第一位进行置1处理，对应Q0.0位的灯点亮。
图1 系统启动
（2）设置延时定时器，延时时间为100ms。
图2 设置定时器
（3）当延时定时器接通时，触发循环移位操作指令，每次循环移动1位，实现彩灯的顺序移位显示。
图3 彩灯移位梯形图
（4）按下停止按钮，将0赋给输出寄存器QB0，灯灭。
图4 停止指令
需要说明的是：在彩灯顺序循环点亮的基础上，可以实现彩灯的间隔循环点亮，即只需改变循环移位指令中N的值。
在此基础上，还可以按照自己的要求实现对彩灯的各种控制操作。