利用PLC實現(xiàn)卷幅式廣告機模擬運行

一、任 務 書
1、課題概述
卷幅式廣告機是一種機電一體化裝置，它適用于大型體育場館在舉行體育比賽時進行商業(yè)廣告和精神文明宣傳，是一種比較實用的媒體工具，做廣告宣傳效果極佳。其工作原理如下圖所示：



為了簡化課題設備，本次設計采用實驗室的模擬實驗板來代替廣告機實物進行模擬運行。實驗面板布置圖如下：





2、控制要求
⑴ 接通電源后，按下啟動按鈕SB1，正卷電動機開始運行，經(jīng)30S延時電動機達額定轉(zhuǎn)速，離合器1線圈由接觸器KM1接通，使上卷筒作順時針轉(zhuǎn)動。
⑵ 當某一幅畫面接近指定位置時，光電傳感器GD1發(fā)出正轉(zhuǎn)一幅到位信號，使反轉(zhuǎn)接觸器KMB1動作，制度時間約5S，畫面準確停留指定位置。
⑶ 每幅畫面在指定位置停留3分鐘以展開廣告內(nèi)容，然后控制系統(tǒng)應能自動啟動電動機仍按順時針方向轉(zhuǎn)動，繼續(xù)上述過程，實現(xiàn)畫面切換。
⑷ 直到畫面切換8次后，第9幅畫面停留在指定位置5分鐘。此時自動切斷電動機電源，并自動驅(qū)動反卷電動機工作，反卷過程與正卷過程相同。如此周而復始重復上述過程。
⑸ 如果按下總停按鈕SB2或停電，系統(tǒng)應能記憶當時的運行狀態(tài)，保證在重新按下電動按鈕時，能接續(xù)原來的狀態(tài)運行

3、課題設計內(nèi)容及要求
⑴ 內(nèi)容：
① PLC空制器的選型，正確配置系統(tǒng)硬件。
② 寫出I/O地址，并生成符號地址表。
③ 用梯形圖方式正確編程。
④ 正確連接PLC與模擬實驗板，檢查無誤后運行并調(diào)試程序。
⑤ 寫出完整的課題設計報告。
⑵ 要求：
① 梯形圖程序正確無誤。
② 調(diào)試時無安全事故。
③ 設計報告采用A4格式打印。


二、主 要 內(nèi) 容

1、課題調(diào)查
⑴、 卷幅式廣告機控制面板簡圖如下



⑵、控制要求
①、按下啟動按鈕SB1后，正卷電動機開始轉(zhuǎn)動，30秒后正卷離合器線圈得電，合上離合器，帶動畫面轉(zhuǎn)動。
②、當光電傳感器檢測到第一幅畫面已到達指定位置時，啟動反接制動裝置，5秒后使畫面準確停在指定位置。
③、畫面在指定位置停留3分鐘，然后重復上述過程，實現(xiàn)畫面切換。
④、當切換到第9幅畫面時，畫面到達指定位置后，停留5分鐘，隨后正卷電動機電源被切斷，啟動反卷電動機，反卷過程與正卷過程相同。
⑤、任何時候停電或按下總停按鈕，都能實現(xiàn)記憶當時的運行狀態(tài)，啟動后仍能接續(xù)以前的動作。

2、PLC知識
PLC是一種數(shù)字式運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械和生產(chǎn)過程。PLC及其有關設備，都應按易于工業(yè)控制形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。
PLC的主要特點是可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、使用方便、設計、安裝容易，維護工作量少、功能完善、功用性強、體積小、能耗低和性能價格比高。
PLC的工作原理是循環(huán)掃描的工作原理，也就是從自診斷→與編程器通信→讀入現(xiàn)場信號→解用戶程序→輸出結(jié)果→自診斷的周而復始地重復。
PLC采用的是典型的計算機結(jié)構(gòu)，它主要包括：⑴中央處理單元CPU；⑵存儲器；⑶輸入/輸出存儲器；⑷輸入、輸出接口；⑸電源；⑹總線系統(tǒng)。
中央處理單元（CPU）的主要任務：⑴從存儲器中讀取指令；⑵執(zhí)行指令；⑶取下一條指令；⑷處理中斷；⑸自診斷。
輸入/輸出接口（I/O）的主要任務：⑴獲取現(xiàn)場信號；⑵對信號進行處理；⑶轉(zhuǎn)換電信號；⑷隔離CPU電信號。
存儲器主要類型有：⑴系統(tǒng)存儲器ROM；⑵用戶存儲器RAM、EPROM、EEPROM。

3、硬件配置（PLC機型、I/O模塊選型和點數(shù)）
⑴、 選用：S7-300型
⑵、 電源配置：PS307型
⑶、 CPU選用：CPU315-2DP型
⑷、 輸入模塊選用：數(shù)字量為16點的輸入模塊（SM321 I0.0~I1.7）
⑸、 輸出模塊選用：數(shù)字量為16點的輸出模塊（SM322 Q4.0~Q5.7）

4、PLC控制系統(tǒng)的賦值表





5、程序設計及說明
Network 1

Network 2














6、調(diào)試結(jié)果
上機調(diào)試能夠正常運行
① 用按鈕模擬啟動、停止開關；
② 用按鈕模擬廣告一幅的輸入；
③ 用按鈕模擬光電傳感器的檢測輸入，電機能在預定的時間內(nèi)停止；
④ 模擬廣告到達最后一幅，能按設定的時間停留后，進行反轉(zhuǎn)；
⑤ 任何時候按動停止按鈕，都能即時停止，再啟動后，能恢復原有的操作狀態(tài)；