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設(shè) 計 說 明 書 《可編程控制器》課程設(shè)計 設(shè) 計 題 目： 游樂機的控制 學 院： 金山學院 學 號： 100204017 專業(yè)（方向）年級： 10電氣工程及其自動化 學 生 姓 名： 郭舉 福建農(nóng)林大學金山學院信息與機電工程系 2013年 6 月 17日 游樂機的PLC控制設(shè)計說明書 1. 任務(wù)描述及控制要求 1.1 任務(wù)描述： 游樂機的液壓系統(tǒng)有三個液壓缸，分別控制三組動物的隱身和現(xiàn)身。每組有三只動物?，F(xiàn)身后，游戲者擊打動物，擊中記一分；動物隱身后，擊打無效。每輪游戲的時間為300秒，時間一到，游戲結(jié)束。在規(guī)定時間300秒內(nèi)得分達到規(guī)定值20分，兩組彩燈閃爍30秒，之后，開始新一輪游戲；得分未達到規(guī)定值，而蜂鳴20秒。之后，開始新一輪游戲。 1.2 控制要求 1. 按下啟動按鈕開關(guān)，游戲機運行燈亮。 2. 運行提示燈亮起后兩秒獅子燈亮起（燈亮一秒暗兩秒來回閃爍）。 3. 在獅子燈暗的同時老虎燈開始閃爍（燈亮兩秒暗一秒）。 4. 獅子燈在開始亮一秒后狼燈也隨之開始閃爍（燈亮一秒暗兩秒）。 5. 每個燈都有三個有效的擊打把位（三只動物），必須在燈亮起的狀態(tài)下?lián)舸? 否則擊打無效。 6. 游戲時間為300秒，時間一到所有燈熄滅停止射擊。 7. 若擊打有效數(shù)目超過或等于20時次黃綠彩燈交替閃爍，否則蜂鳴器響起，連續(xù)響20秒，之后游戲結(jié)束。 8. 綠燈在黃燈亮起一秒后開是閃爍（兩燈均是亮兩秒暗兩秒），共閃爍300秒，游戲結(jié)束。 9. 要開始新的一輪游戲必須重新啟動開關(guān) 2. 系統(tǒng)配置 2.1 PLC選型及擴展 根據(jù)輸入輸出的點數(shù)可以選擇CPU 224型PLC。 2.2 I/O口分配及I/O接線圖 2.1.1 I/O口分配 輸入 SB0 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 SB9 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 輸出 YA1 YA2 YA3 HL1 HL2 HA HL3 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 2.1.2 I/O接線圖。 3．程序設(shè)計 程序由啟動、動物燈閃爍、擊打計數(shù)、彩燈閃爍、蜂鳴器蜂鳴、等五個部分組成，其中動物燈閃爍、擊打計數(shù)、彩燈閃爍、蜂鳴器蜂鳴作為程序的主體部分，采用了經(jīng)驗設(shè)計法。 3.1啟動部分 開啟開關(guān)I0.0通過正突變接通并保持運行燈在工作狀態(tài)，同時開始計時游戲的總時間300秒，通過計時器完成。 3.2動物燈閃爍部分 用計時器來制作電路的通斷，形成閃爍電路 3.3擊打計數(shù)部分 每只動物都有三個靶位用觸控開關(guān)I0.1~I1.1分別代替，游戲開始時用總開關(guān)I0.0來產(chǎn)生一個脈沖清零計數(shù)器然后開始游戲。 3.4彩燈閃爍部分 通過計時，用器疊加的方法湊足兩秒閃爍，用比較器來判斷電路是否需要通路。 3.5蜂鳴器蜂鳴 當比較器滿足條件且游戲時間結(jié)束時，蜂鳴器連續(xù)響20秒。 4. 程序調(diào)試及結(jié)果 4.1 實驗接線及調(diào)試步驟 4.1.1實驗接線 4.1.2調(diào)試步驟 （1）先在實驗前將所寫程序在仿真軟件s7-200v2.0調(diào)試，待調(diào)試基本成功后，再帶到實驗室進行調(diào)試。 （2）實驗時，先將PLC的I/O接線按圖連接，其中注意1M、2M、V+端與L+端相連，1L、2L端與M端相連。在調(diào)試的時候由于沒有蜂鳴裝置因而用個彩燈代替蜂鳴。 （3）由于考慮調(diào)試時間的快捷，本設(shè)計的任務(wù)要求控制300S。在調(diào)試的時候?qū)⑾鄳?yīng)地縮短10倍的時間，為30S。 （4）在程序拷入相應(yīng)的電腦中，打開程序，進行編輯、通信、并下載入PLC中，點擊運行。 （5）控制實驗面板上各個開關(guān)按鈕，觀察指示燈的亮暗，判斷是否符合控制要求，若出現(xiàn)問題，則停止運行，在電腦中進行相應(yīng)的修改，再編輯載入PLC中測試。 4.2 調(diào)試結(jié)果 程序在仿真軟件s7-200v2.0調(diào)試中可實現(xiàn)基本功能，在實驗中調(diào)試后最終能按照任務(wù)要求正常運行。 具體調(diào)試結(jié)果：將程序下載到PLC后，按下啟動開關(guān)后，游樂機運行燈打開，同時游戲開始，2秒后獅子燈亮起，再過一秒獅子燈關(guān)閉老虎燈亮起，又過一秒狼燈也亮起，狼燈亮起一秒后老虎燈和狼燈同時熄滅獅子燈又亮起，而后不斷循環(huán)，在燈亮的同時撥動相應(yīng)的開關(guān)，計數(shù)器開始計數(shù)，當計數(shù)達到20次或以上的時候并且游戲時間結(jié)束彩燈開始閃爍，黃燈先閃爍綠燈延遲一秒后開始閃爍，亮兩秒暗兩秒的閃爍，閃爍30秒后結(jié)束；當計數(shù)沒有達到20次或以上的蜂鳴器開始蜂鳴20秒后結(jié)束。 5.參考文獻 1) 《S7-200 PLC 編程及應(yīng)用 》 廖常初主編 機械工業(yè)出版社 2002 2) 《可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用》 廖常初主編 重慶大學出版社2002 3) 《西門子S7-200 PLC應(yīng)用實例解說》 李長軍 劉福祥 王明禮 電子工業(yè)出版社 2011 4) 《西門子S7-200 系列PLC自學手冊》 陳忠平 周少華 侯玉寶 李銳敏 人民郵電出版社 2008