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。参考电气原理图见教材p85，速度控制有两种方式：（1）由外接的电位器控制，（2）由PLC的模拟量输出通道控制。

四)实训步骤

1、进行PLC的I/O地址分配，并画出变频器对电机控制的PLC控制系统的接线图。

2、设计由PLC 控制的梯形图程序。

3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。

二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用

一）实训目的

1、掌握PLC中模拟量输入、输出的基本工作原理；

2、掌握数据处理指令的运用方法；

3、熟悉触摸屏的基本用法。

二）实训设备

PLC主机单元模块、电位器、万用表、EVIEW 5000触摸屏、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。

三）实训项目原理与要求

1、用扩展模块中的电位器模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V电压。用CPU 224XP的模拟量输入通道采集电位器电压，进行标度变换，将转换后的温度值存储在变量存储器中，并在触摸屏上显示出具体温度。

2、用PLC模拟量输出通道控制电动执行器，执行器开度设置为0%时，输出电压为0V，执行器开度为100%时，输出电压10V。执行器开度控制量的多少采用触摸屏输入，观察模拟量输出的数值，并用万用表测量输出电压值。

四）实训项目的步骤

1、根据项目要求拟定I/O地址分配表，画出外部接线图，并进行接线图线路连接。

2、设计梯形图程序，调试并记录数据。

三、综合型自主实训项目：霓虹灯控制系统的设计

一）实训项目工艺要求：本课题要求设计一个霓虹灯控制系统，具体指标是：

使用实验台上的输出接口单元模块（如下图1所示），自行设计3种醒目有趣的霓虹灯显示方式，各种显示方式由转换开关进行切换。显示方式切换时，所有灯全部熄灭，按动启动按钮，就开始按照设计的方式显示，按动停止按钮则全部熄灭。

二）目的

通过本次实训使学生掌握：1）Step7－Micro/Win32编程软件的使用方法和梯形图、SFC图编程语言的运用；2）实际程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。从而提高学生对PLC控制系统的设计和调试能力。

三）内容与要求

1、通过基本简单实验熟悉与本设计相关的实验台模块；

2、霓虹灯控制系统设计，设计的三种显示方式为：（请自行设计）

方式一：

方式二：

方式三：

图1 输出接口单元模块

3、硬件接线图、程序清单；

4、采用顺序功能图（SFC图）进行设计或经验设计法；

5、设计触摸屏上位机监控画面，展示霓虹灯的各种显示方式。

四、实训报告要求

报告应采用统一的报告纸书写，应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献（并按此顺序

装订）。报告中提供如下内容：

1、目录

2、正文

（1）实训任务书；

（2）实训内容，三个任务分别写

a、每个实训任务的总体设计方案（应有PLC的选型及依据）

b、I/O分配表，PLC外部接线图，程序中使用的元件及功能表；

c、程序控制的SFC图、梯形图或指令表清单，注释说明；

d、调试、运行及其结果；

3、收获、体会

4、参考文献

（注意实训报告原则上手写，允许打印，但雷同者的零分处理）

五、实训进度安排

六、实训考核办法

本实训满分为100分，其中实训平时表现（含2个基础实训项目完成情况）30%、综合型实训项目答辩50%，实训报告20%。

二．基础实训项目一

2.1 项目名称：变频器对电机的运行控制

2.2 项目实训目的：

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。

2.3 项目实训设备

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。

2.4 实现过程

2.4.1 实现过程流程图

图2.3.1流程图

2.4.2 I/O分配表

表2.3.3

2.4.3 I/O接线图

图2.3.3-由外接的电位器控制

图2.3.3-由PLC的模拟量输出通道控制

2.4.4 MM440参数设置

使用基本操作面板对变频器进行参数设置。首先按下P键对变频器进行复位，使变频器进行复位，是变频器的参数值回到出厂时状态。

使用变频器之前必须设置电动机参数，以使电动机与变频器相配。电动机参数如下表所示。

电动机参数设置完成之后，设置P0010为0，使变频器控制端口开关操作控制参数如下表所示。

2.4.5 PLC控制程序

S7-200的控制程序如图2.3.5所示。

图2.3.5

2.3.6 调试运行

按SF1转盘正转，按SF2转盘反转，按SF5停止

按SF3转盘正向点动，按SF4转盘反向点动，实现了要求达到的目的。

三．基础实训项目二

3.1 项目名称：模拟量采集与数据处理的综合应用

3.2 项目实训目的：

1、掌握PLC中模拟量输入、输出的基本工作原理；

2、掌握数据处理指令的运用方法；

3、熟悉触摸屏的基本用法。

3.3 设备

PLC主机单元模块、电位器、万用表、EVIEW 5000触摸屏、个人计算机 PC、PC/PPI 编

程电缆。

3.4 模拟量输入

3.4.1 任务内容

用扩展模块中的电位器模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V电压。用CPU 224XP的模拟量输入通道采集电位器电压，进行标度变换，将转换后的温度值存储在变量存储器中，并在触摸屏上显示出具体温度。

3.4.2 实现流程图

实现流程图如下：

图3.4.2流程图

3.4.3 I/O接线图

图3.4.3 I/O接线图

3.4.4 PLC控制程序

S7-200的控制程序如图所示。

图3.4.4

3.5 模拟量输出

3.5.1 任务内容

用PLC模拟量输出通道控制电动执行器，执行器开度设置为0%时，输出电压为0V，执行器开度为100%时，输出电压10V。执行器开度控制量的多少采用触摸屏输入，观察模拟量输出的数值，并用万用表测量输出电压值。

3.5.2 实现流程

实现流程如下图所示：

图 3.5.3 实现流程图

3.5.3 PLC控制程序

S7-200的控制程序如图3.5.3所示。

图3.5.3

3.6 调试运行

调试并记录数据如下。

四．综合型自主实训项目

4.1 项目名称：霓虹灯控制系统的设计

4.2 项目工艺要求

本课题要求设计一个霓虹灯控制系统，具体指标是：

使用实验台上的输出接口单元模块（如下图1所示），自行设计3种醒目有趣的霓虹灯显示方式，各种显示方式由转换开关进行切换。显示方式切换时，所有灯全部熄灭，按动启动按钮，就开始按照设计的方式显示，按动停止按钮则全部熄灭。

4.3 实现方案

4.3.1 I/O接线图

4.3.2 I/O地址分配

4.3.3 实现流程图

图4.3.3 实现流程图

4.3.4 控制程序

S7-200PLC控制程序如图4.3.4所示：

控制程序包括一个主程序，一个中断子程序，还有两个子程序。

图4.3.4-1项目三主程序

图4.3.4-2 项目三子程序0

图4.3.4-3 项目三子程序1

图4.3.4-4项目三中断服务子程序

4.3.5 调试运行

按动开始按钮SF3，选择方式一按下SF0，则QB0，QB2，QB3，分别循环左移，选择方式二按下SF1，怎进入闪烁模式，选择方式三，按下SF2，按下SF4所有灯全灭。闪烁的方式如下图所示。

图4.3.5-1：闪烁方式一

图4.3.5-2：闪烁方式二

图4.3.5-3：闪烁方式三

五．收获、体会

两个星期的PLC实训结束了，在这短暂的两周实训时间里，经过老师同学的指导，我获益非浅，学习了不少关于自己专业方面的知识。在此实习中充分了解PLC操作程序，我们自己也会学着去做一点点，不能说反正遇到问题还是的找老师来解决，我们要学着自己独立完成，完成每一个实训项目，其次我们必须要通过实训与理论相结合，这样才能事半功倍。我们组进行了任务的分工，这样，一下子问题就变得简单化了。这次实训给予我们的时间是两个星期，有三个实训项目，老师给我们说明了一些问题的所在，但我们大家基本上是在两个星期里这个项目调试完成了。

通过这次的实训，让我受益匪浅。首先，认识了团队合作的力量，要完成一个项目不是一个人的事情，当中我们有过分歧但最终达成共识，不管结果怎样，至少我们曾经在一起努力过，体验其中的过程才是真正的收获。其次，通过这次的实践操作，我认识到了自己的不足，更感觉到了自己与别人的差距。为了明年的毕业而做准备，从各方面充实自己，使自己适应这个社会。

本次实习主要任务是设计霓虹灯的功能，以及在遇见问题时的急停，通过理论与实践