《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。