西门子s7-200写流水灯(一)
PLC控制的流水灯
自主创新实践报告
设 计 题 目 P LC在流水灯中的应用
学 生 姓 名
专 业
班 级
指 导 教 师
目 录
第一章 绪论 .................................................................................................................................... 2
1.1引言 .................................................................................................................................... 2
1.2采用流水灯的意义和目的 ................................................................................................ 2
1.3 本次设计的主要内容 ....................................................................................................... 2
第二章 主要硬件设备的介绍 ........................................................................................................ 3
2.1可编程控制器的发展历史 ................................................................................................ 3
2.1.1 可编程控制器的定义 ............................................................................................ 4
2.1.2 可编程控制器的特点 ............................................................................................ 4
2.1.3 PLC的基本结构和工作原理 ................................................................................. 5
2.2西门子S7-200的硬件组成 ............................................................................................... 8
第三章 电路及软件设计 .............................................................................................................. 10
3.1硬件电路设计 .................................................................................................................. 10
3.1.1流水灯分布图 ....................................................................................................... 10
3.1.2控制系统I/O点及地址分配 ................................................................................ 10
3.2软件设计 .......................................................................................................................... 11
3.2.1梯形图 ................................................................................................................... 11
3.2.2指令表 ................................................................................................................... 19
第四章 系统调试 .......................................................................................................................... 21
4.1 系统的连接与运行 ......................................................................................................... 21
4.2 流水灯闪烁 ..................................................................................................................... 21
4.3 流水灯的调试 ................................................................................................................. 22
总结 ................................................................................................................................................ 23
第一章 绪论
1.1引言
随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣和发展,各大中小城市都在进行亮化工程。企业为宣传自己企业的形象和产品,均采用广告手法之一:流水灯广告屏来实现这一目的.当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的广告灯均可以见到,一种是采用流水灯管做成的各种形状和多中彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。这些灯的亮灭,闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求。 可编程控制器PLC：英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在社会环境应用而设计的。它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.作为自动控制装置的核心,它具有功能强,可靠性高等诸多优点。该装置可以完成各种指令系统训练以及多种控制对象的程序设计训练。
1.2采用流水灯的意义和目的
随着社会市场经济的不断发展，各种装饰流水灯，广告流水灯越来越多的出现在城市中。在大型的晚会现场，流水灯更是不可缺少的一道景观。小型的流水灯多为采用霓虹灯管和各种各样和多种彩色的灯管，或是以日光灯，白炽灯做为光源。而现代生活中大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多，功率大数字电路则不能胜任。针对PLC日益日益得到广泛应用的现状，本文介绍PLC在不同变化类型的流水灯控制中的应用，灯的亮灭，闪烁时间及流动的控制均通过PLC来达到控制要求。
1.3 本次设计的主要内容
本次设计要求我利用在学校学的PLC知识，应用于流水灯控制系统中。通过本次设计，让我掌握如何应用PLC来设计一套流水灯自动控制的系统的方法以及设计中对PLC机型的选择，PLC输入/输出点数的选择和PLC程序的编制，为我们今后今进入社会工作，打下一定基础。本次设计是用PLC来控制流水灯。PLC控制流水灯是根据一定的变化方式和周期进行程序的编写，变化灯随着时间变化灯的亮灭也随之变化。其特点是在整个工作过程中周期性的花样变化，但频率不高。
第二章 主要硬件设备的介绍
2.1可编程控制器的发展历史
在工业生产过程中，具有大量的开关量顺序控制，要求按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集等。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司公开招标，提出研制能够取代继电器的控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。 它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字量、模拟量的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 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%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，而且在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 现今，PLC已经具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。在可预见的将来，PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的主导地位，是其他控制技术无法取代的。
2.1.1 可编程控制器的定义
可编程控制器的定义可编程控制器的定义可编程控制器的定义 PLC即可编程控制器：是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的应用。
2.1.2 可编程控制器的特点
可编程控制器的特点可编程控制器的特点可编程控制器的特点
1.可靠性
（1）有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。
（2）各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10—20ms。
（3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。
（4）采用性能优良的开关电源。
（5）对采用的器件进行严格的筛选。
（6）良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大。
（7）大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统使可靠性更进一步提高。
2.丰富的I/O接口
PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位；强电或弱电等。有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。
3.采用模块化结构
为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
4.编程简单易学
PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。
5.安装简单维修方便
PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。
西门子s7-200写流水灯(二)
PLC流水灯及天塔之光的报告
PLC实验报告一
1、题目：流水灯及天塔之光的报告【西门子s7-200写流水灯】
2、设计要求
（1）流水灯程序：一共有4个小灯，数量可以自己设置。打开开关，第一个小灯L1亮1秒后熄灭，第二个小灯L2接着亮1秒后熄灭，之后第三个小灯L3亮1秒后熄灭，紧接着第4个小灯L4亮1秒后熄灭。之后又是第一个小灯L1亮1秒后熄灭以此重复。
（2）天塔之光的程序：天塔之光一共有12个小灯L1到L12，但只有10个输入点和10个输出点，所以让L12和L10一组，L8与L11一组。打开开关后，先是L12和L10亮，接着一秒后是L11和L8亮，之后一秒是L7亮，再过一秒是L6亮，之后一秒是L9，之后一秒是L5亮，之后一秒是L4亮，之后一秒是L3亮，之后一秒是L2亮，之后一秒是L1亮。等L1亮后，L1到L12共12个小灯都亮了。等L1亮一秒后，除L8、L10、L11和L12仍然亮着后，其余的小灯都熄灭了。一秒后L7亮，再过一秒是L6亮，之后一秒是L9，之后一秒是L5亮，之后一秒是L4亮，之后一秒是L3亮，之后一秒是L2亮，之后一秒是L1亮。以后就从L7到L1依次循环亮下去。
3、设计所需工具和器件：s7—200PLC试验箱，导线若干，电脑一台，还有s7—200PLC的编程软件STEP 7 - MicroMINV4.0 SP6.
4、设计分析
流水灯是有4个小灯，可以设计为同一个输入，分别4个不同的输出。
而天塔之光共有12个小灯，只有一个启动按钮，所以只能有一个输入，而输出最多也只有10个。所以必须将两个小灯分别和其它一个小灯组成一组，一起点亮和熄灭。
5、设计方案提出，比较，及确定
6、选定设计方案的仿真
7、选定设计方案的硬件连接图
流水灯：【西门子s7-200写流水灯】
西门子s7-200写流水灯(三)
实验一 流水灯实验
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告
（ 2013 — 2014 学年 第 2 学期 ）
课程名称： 开课实验室： 2014 年 04 月 04日
一、实验目的
1、 熟悉Uvision2的使用方法。 2、 掌握单片机I/O的控制方法。
二、实验原理
I/O口是单片机与外界联系的通道。它可对各类外部信号（模拟量、开关量、频率信号）进行检测、判断、处理，并可控制各类外部设备。单片机通过I/O口感知外部世界的存在，而外界也通过I/O口感知单片机的存在。
51单片机共有4个准双向的8位并行I/O端口，分别记为P0、P1、P2、P3，其中输出锁存器属于特殊功能寄存器。端口的每一位均由锁存器、输出驱动器和输入缓冲器组成，这些端口除了按字节输入输出外，还可以按位寻址，便于位控功能的实现。
4个I/O口中，P0、P2口为双功能端口，当单片机片外扩展存储器时，P0口作为单片机系统复用的地址/数据总线使用，P2口用作地址总线；P1口是单功能的I/O口，引脚输入时，必须先向锁存器写1；由于51单片机的引脚数目有限，因此在P3口电路中增加了引脚的第二功能。
三、实验内容【西门子s7-200写流水灯】
用P1口作为输出口，接8位用作逻辑电平显示的发光二极管。设计程序使发光二极管8个发光管间隔200ms由上至下，再由下至上，再重复一次，然后全部熄灭再以300ms间隔全部闪烁5次。重复此过程。
实验电路原理图如下：
图1 输入输出端口控制实验电路原理图
四、实验步骤
1、 按实验要求在KeilC中创建项目，编辑、调试、编译程序。 2、 将编译生成的目标码文件（后缀为.Hex）下载到实验板上。 3、 观察实验运行结果并记录。
代码如下：
#include <reg52.h> #include <intrins.h> #define LED P1
void delay(unsigned int c); void main()
{
unsigned char i; while(1) { } }
void delay(unsigned int c) {
unsigned char b;
//延迟函数
LED=0xfe; //点亮第一个LED灯 delay(200); for(i=0;i<7;i++) { }
LED=_crol_(LED,1); delay(200);
//向下移动7次
//向上移动7次
for(i=0;i<7;i++) { }
for(i=0;i<5;i++) { }
LED=0x00; delay(300); LED=0xff; delay(300);
//全部闪烁5次
LED=_cror_(LED,1); delay(200);
//c已经在传递过来的时候已经赋值了，所以在for语句第一句就不用赋值了
for (;c>0;c--)
for (b=110;b>0;b--); }
五、实验结果、分析和结论（误差分析与数据处理、成果总结等。其中，绘制曲线图时必须用计算纸或程序运行结果、改进、收获）
通过此次实验我了解了Keil vV4的使用，编写了流水灯的程序，学习了51单片机中的C语言的使用，而且对TX-1C的硬件电路有所熟悉，而且对51单片机的GPI0有了熟悉，最后在板子上完成了实验，总的来说是一个不错的开始，今后还要好好学习51单片机，为我的嵌入式学习打下良好的铺垫。
http://m.zhuodaoren.com/fanwen362223/
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