PLC控制关键技术实训总结报告霓虹灯闪烁设计.doc

目录
一．任务书 2
一、基础实训项目一：变频器对电机运行控制 2
二、基础实训项目二：模拟量采集和数据处理综合应用 2
三、综合型自主实训项目：霓虹灯控制系统设计 3
四、实训汇报要求 3
五、实训进度安排 4
六、实训考评措施 4
二．基础实训项目一 5
2.1 项目名称：变频器对电机运行控制 5
2.2 项目实训目标： 5
2.3 项目实训设备 5
2.4 实现过程 5
2.4.1 实现过程步骤图 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 实现步骤图 10
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 实现步骤 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 实现步骤图 14
4.3.4 控制程序 14
4.3.5 调试运行 18
五． 收获、体会 20
六．参考文件 21

一．任务书
一、基础实训项目一：变频器对电机运行控制
一）实训目标
1、深入巩固掌握PLC基础指令功效及其利用方法；
2、依据实训设备，熟练掌握PLC外围I/O设备接线方法；
3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器使用方法。
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可逆调速控制，即能够电动机可正反向运行、调速和点动功效。参考电气原理图见教材p85，速度控制有两种方法：（1）由外接电位器控制，（2）由PLC模拟量输出通道控制。
四)实训步骤
1、进行PLCI/O地址分配，并画出变频器对电机控制PLC控制系统接线图。
2、设计由PLC 控制梯形图程序。
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：模拟量采集和数据处理综合应用
一） 实训目标
1、掌握PLC中模拟量输入、输出基础工作原理；
2、掌握数据处理指令利用方法；
3、熟悉触摸屏基础使用方法。
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）实训项目原理和要求
1、用扩展模块中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模拟量输入通道采集电位器电压，进行标度变换，将转换后温度值存放在变量存放器中，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实施器，实施器开度设置为0%时，输出电压为0V，实施器开度为100%时，输出电压10V。实施器开度控制量多少采取触摸屏输入，观察模拟量输出数值，并用万用表测量输出电压值。
四）实训项目标步骤
1、依据项目要求确定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，调试并统计数据。
输 入
输 出
电压
AIW
温度值

实施器开度
AQW
电压V

0V

0

4V

40%

6V

60%

8V

80%

10V

100%

三、综合型自主实训项目：霓虹灯控制系统设计
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：
使用试验台上输出接口单元模块（以下图1所表示），自行设计3种醒目有趣霓虹灯显示方法，多种显示方法由转换开关进行切换。显示方法切换时，全部灯全部熄灭，按动开启按钮，就开始根据设计方法显示，按动停止按钮则全部熄灭。
二）目标
经过此次实训使学生掌握：1）Step7－Micro/Win32编程软件使用方法和梯形图、SFC图编程语言利用；2）实际程序设计及实现方法；3）程序调试和运行操作技术。从而提升学生对PLC控制系统设计和调试能力。
三）内容和要求
1、经过基础简单试验熟悉和本设计相关试验台模块；
2、霓虹灯控制系统设计，设计三种显示方法为：（请自行设计）
方法一：

方法二：

方法三：
图1 输出接口单元模块

3、硬件接线图、程序清单；
4、采取次序功效图（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，展示霓虹灯多种显示方法。
四、实训汇报要求
汇报应采取统一汇报纸书写，应包含评分表、封面、目录、正文、收获、参考文件（并按此次序装订）。汇报中提供以下内容：
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、每个实训任务总体设计方案（应有PLC选型及依据）
b、I/O分配表，PLC外部接线图，程序中使用元件及功效表；
c、程序控制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、参考文件
（注意实训汇报标准上手写，许可打印，但雷同者零分处理）

五、实训进度安排
周次
工作日
工作内容
第
一
周
1
部署实训任务，查找相关资料，熟悉试验台。
2
完成两个基础实训项目。
3
依据综合型实训任务，完成总体设计方案（硬件选型、分配IO点等）
4
完成硬件接线，编写程序并调试
5
编写程序并调试
第
二
周
1
编写程序并调试
2
编写程序并调试
3
编写程序并调试及准备实训汇报
4
完成汇报并于下午两点之前上交
5
答辩
本实训共需两周时间
六、实训考评措施
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%，实训汇报20%。

二．基础实训项目一
2.1 项目名称：变频器对电机运行控制
2.2 项目实训目标：
1、深入巩固掌握PLC基础指令功效及其利用方法；
2、依据实训设备，熟练掌握PLC外围I/O设备接线方法；
3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器使用方法。
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 实现过程步骤图

图2.3.1步骤图

2.4.2 I/O分配表

输入装置
元件号
输出装置
元件号
正转SB1
I0.0
DIN1
Q0.0
反转SB2
I0.1
DIN2
Q0.1
正转点动SB3
I0.2
DIN3
Q0.2
反转点动SB4
I0.3
DIN4
Q0.3
关断SB5
I0.4

表2.3.3

2.4.3 I/O接线图

图2.3.3-由外接电位器控制

图2.3.3-由PLC模拟量输出通道控制

2.4.4 MM440参数设置
使用基础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，是变频器参数值回到出厂时状态。
使用变频器之前必需设置电动机参数，以使电动机和变频器相配。电动机参数以下表所表示。
P0003=1 设用户访问级为标准级 P0010=1 快速调试
参数号
出厂值
设置值
说明
P0100
0
0
功率以KW表示，频率为50HZ
P0304
230
380
电动机额定电压（V）
P0305
3.25
1.15
电动机额定电流（A）
P0307
0.75
0.37
电动机额定功率（KW）
P0310
50
50
电动机额定频率(HZ)
P0311
0
1400
电动机额定转速

电动机参数设置完成以后，设置P0010为0，使变频器控制端口开关操作控制参数以下表所表示。

P0003=1 设用户访问级为标准级 P0004=7 命令和数字I/O
参数号
出厂值
设置值
说明
P0700
2
2
命令源选择“由端子排输入”，这时变频器只能从端口控制，而不能由前操作面板控制。
P0003=2 设用户访问级为扩展级 P0010=0 变频器正常运行
P0701
1
1
选择固定频率（二进制编程+ON）
P0702
1
2
选择固定频率（二进制编程+ON）
P0703
9
10
选择固定频率（二进制编程+ON）
P0704
15
11
选择固定频率（二进制编程+ON）
P1000
2
2
“固定频率设定值”选择为模拟输入
P1058
5
5
正转点动频率
P1059
5
5
反转点动频率

2.4.5 PLC控制程序

S7-200控制程序图2.3.5所表示。

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，实现了要求达成目标。

三．基础实训项目二
3.1 项目名称： 模拟量采集和数据处理综合应用
3.2 项目实训目标：
1、掌握PLC中模拟量输入、输出基础工作原理；
2、掌握数据处理指令利用方法；
3、熟悉触摸屏基础使用方法。
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模拟量输入通道采集电位器电压，进行标度变换，将转换后温度值存放在变量存放器中，并在触摸屏上显示出具体温度。
3.4.2 实现步骤图
实现步骤图以下：

图3.4.2步骤图
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控制程序图所表示。

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实施器，实施器开度设置为0%时，输出电压为0V，实施器开度为100%时，输出电压10V。实施器开度控制量多少采取触摸屏输入，观察模拟量输出数值，并用万用表测量输出电压值。

3.5.2 实现步骤
实现步骤以下图所表示：

图 3.5.3 实现步骤图
3.5.3 PLC控制程序
S7-200控制程序图3.5.3所表示。

图3.5.3

3.6 调试运行
调试并统计数据以下。
输 入
输 出
电压
AIW 0
温度值

实施器开度
AQW 0
电压V

0V
0
0

0
0
0

4V
12800
40℃

40%
12800
4

6V
19200
60℃

60%
19200
6

8V
25600
80℃

80%
25600
8

10V
3
100℃

100%
3
10

四．综合型自主实训项目
4.1 项目名称：霓虹灯控制系统设计
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：
使用试验台上输出接口单元模块（以下图1所表示），自行设计3种醒目有趣霓虹灯显示方法，多种显示方法由转换开关进行切换。显示方法切换时，全部灯全部熄灭，按动开启按钮，就开始根据设计方法显示，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
I/O分配表
开始SF3
I0.3
L0.0-L0.7
Q0.0-Q0.7
反转SF4
I0.4
L1.0-L1.7
Q2.0-Q2.7
方法一SF0
I0.0
L2.0-L2.7
Q3.0-Q3.7
方法二SF1
I0.1

方法三SF2
10.2

4.3.3 实现步骤图

图4.3.3 实现步骤图

4.3.4 控制程序
S7-200PLC控制程序图4.3.4所表示：
控制程序包含一个主程序，一个中止子程序，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项目三中止服务子程序
4.3.5 调试运行
按动开始按钮SF3，选择方法一按下SF0，则QB0，QB2，QB3，分别循环左移，选择方法二按下SF1，怎进入闪烁模式，选择方法三，按下SF2，按下SF4全部灯全灭。闪烁方法以下图所表示。

图4.3.5-1：闪烁方法一

图4.3.5-2：闪烁方法二

图4.3.5-3：闪烁方法三

五． 收获、体会
两个星期PLC实训结束了，在这短暂两周实训时间里，经过老师同学指导，我获益非浅，学习了不少相关自己专业方面知识。在此实习中充足了解PLC操作程序，我们自己也会学着去做一点点，不能说反正碰到问题还是找老师来处理，我们要学着自己独立完成，完成每一个实训项目，其次我们必需要经过实训和理论相结合，这么才能事半功倍。我们组进行了任务分工，这么，一下子问题就变得简单化了。这次实训给我们时间是两个星期，有三个实训项目，老师给我们说明了部分问题所在，但我们大家基础上是在两个星期里这个项目调试完成了。
经过这次实训，让我受益匪浅。首先，认识了团体合作力量，要完成一个项目不是一个人事情，当中我们有过分歧但最终达成共识，不管结果怎样，最少我们曾经在一起努力过，体验其中过程才是真正收获。其次，经过这次实践操作，我认识到了自己不足，更感觉到了自己和她人差距。为了明年毕业而做准备，从各方面充实自己，使自己适应这个社会。
此次实习关键任务是设计霓虹灯功效，和在遇见问题时急停，经过理论和实践相结合，深入加深我们理论知识。要想在短暂实训时间内，尽可能能多学部分东西，这就需要我们跟老师有很好沟通，加深相互了解。刚到实习教室，老师并不了解我们工作和学习能力，不清楚我们会做哪些工作，所以跟老师进行沟通是很必需。经过沟通了解才能知道自己不足，在短暂实习过程中，让我深深感觉到自己在实际利用中专业知识匮乏。同时，让我们真正领悟到学无止境含义。
总而言之，这次实训给了我不一样学习方法和体验，让我深切认识到实践关键性。在以后学习过程中，我会愈加重视自己操作能力和应变能力，多和这个社会进行接触，让自己更早适应这个陌生环境，。这次即使辛劳了点，但能让我学到不一样东西，我心里还是快乐。人非生而知之，要学得悉识，一靠学习，二靠实践。以上就是我在成全部进行实训心得和感受。 不到六个月时间就将步入社会我们，面临是就业压力，我想我们更应该把握住最终一段时间，充实、完善自我，争取做一名出色学生。

六．参考文件
王永华 . 现代电气控制及PLC应用技术. 北京航空航天大学出版社出版社， .8
西门子企业. SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册..6.
方承远. 工厂电气控制技术.北京：机械工业出版社，.
王仁祥. 现场总线技术及应用教程.北京:机械工业出版社，.
西门子企业. MICROMASTER 440用户手册.
阳宪惠. 工业数据通信和控制网络.北京:清华大学出版社，.