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設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 《可編程控制器》課程設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 題 目： 游樂(lè)機(jī)的控制 學(xué) 院： 金山學(xué)院 學(xué) 號(hào)： 100204017 專業(yè)（方向）年級(jí)： 10電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 郭舉 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院信息與機(jī)電工程系 2013年 6 月 17日 游樂(lè)機(jī)的PLC控制設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1. 任務(wù)描述及控制要求 1.1 任務(wù)描述： 游樂(lè)機(jī)的液壓系統(tǒng)有三個(gè)液壓缸，分別控制三組動(dòng)物的隱身和現(xiàn)身。每組有三只動(dòng)物?，F(xiàn)身后，游戲者擊打動(dòng)物，擊中記一分；動(dòng)物隱身后，擊打無(wú)效。每輪游戲的時(shí)間為300秒，時(shí)間一到，游戲結(jié)束。在規(guī)定時(shí)間300秒內(nèi)得分達(dá)到規(guī)定值20分，兩組彩燈閃爍30秒，之后，開(kāi)始新一輪游戲；得分未達(dá)到規(guī)定值，而蜂鳴20秒。之后，開(kāi)始新一輪游戲。 1.2 控制要求 1. 按下啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，游戲機(jī)運(yùn)行燈亮。 2. 運(yùn)行提示燈亮起后兩秒獅子燈亮起（燈亮一秒暗兩秒來(lái)回閃爍）。 3. 在獅子燈暗的同時(shí)老虎燈開(kāi)始閃爍（燈亮兩秒暗一秒）。 4. 獅子燈在開(kāi)始亮一秒后狼燈也隨之開(kāi)始閃爍（燈亮一秒暗兩秒）。 5. 每個(gè)燈都有三個(gè)有效的擊打把位（三只動(dòng)物），必須在燈亮起的狀態(tài)下?lián)舸? 否則擊打無(wú)效。 6. 游戲時(shí)間為300秒，時(shí)間一到所有燈熄滅停止射擊。 7. 若擊打有效數(shù)目超過(guò)或等于20時(shí)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(kāi)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(kāi)始新的一輪游戲必須重新啟動(dòng)開(kāi)關(guān) 2. 系統(tǒng)配置 2.1 PLC選型及擴(kuò)展 根據(jù)輸入輸出的點(diǎn)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(jì) 程序由啟動(dòng)、動(dòng)物燈閃爍、擊打計(jì)數(shù)、彩燈閃爍、蜂鳴器蜂鳴、等五個(gè)部分組成，其中動(dòng)物燈閃爍、擊打計(jì)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(yàn)設(shè)計(jì)法。 3.1啟動(dòng)部分 開(kāi)啟開(kāi)關(guān)I0.0通過(guò)正突變接通并保持運(yùn)行燈在工作狀態(tài)，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)游戲的總時(shí)間300秒，通過(guò)計(jì)時(shí)器完成。 3.2動(dòng)物燈閃爍部分 用計(jì)時(shí)器來(lái)制作電路的通斷，形成閃爍電路 3.3擊打計(jì)數(shù)部分 每只動(dòng)物都有三個(gè)靶位用觸控開(kāi)關(guān)I0.1~I1.1分別代替，游戲開(kāi)始時(shí)用總開(kāi)關(guān)I0.0來(lái)產(chǎn)生一個(gè)脈沖清零計(jì)數(shù)器然后開(kāi)始游戲。 3.4彩燈閃爍部分 通過(guò)計(jì)時(shí)，用器疊加的方法湊足兩秒閃爍，用比較器來(lái)判斷電路是否需要通路。 3.5蜂鳴器蜂鳴 當(dāng)比較器滿足條件且游戲時(shí)間結(jié)束時(shí)，蜂鳴器連續(xù)響20秒。 4. 程序調(diào)試及結(jié)果 4.1 實(shí)驗(yàn)接線及調(diào)試步驟 4.1.1實(shí)驗(yàn)接線 4.1.2調(diào)試步驟 （1）先在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)試。 （2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)候由于沒(méi)有蜂鳴裝置因而用個(gè)彩燈代替蜂鳴。 （3）由于考慮調(diào)試時(shí)間的快捷，本設(shè)計(jì)的任務(wù)要求控制300S。在調(diào)試的時(shí)候?qū)⑾鄳?yīng)地縮短10倍的時(shí)間，為30S。 （4）在程序拷入相應(yīng)的電腦中，打開(kāi)程序，進(jìn)行編輯、通信、并下載入PLC中，點(diǎn)擊運(yùn)行。 （5）控制實(shí)驗(yàn)面板上各個(gè)開(kāi)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(wèn)題，則停止運(yùn)行，在電腦中進(jìn)行相應(yīng)的修改，再編輯載入PLC中測(cè)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(shí)現(xiàn)基本功能，在實(shí)驗(yàn)中調(diào)試后最終能按照任務(wù)要求正常運(yùn)行。 具體調(diào)試結(jié)果：將程序下載到PLC后，按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)后，游樂(lè)機(jī)運(yùn)行燈打開(kāi)，同時(shí)游戲開(kāi)始，2秒后獅子燈亮起，再過(guò)一秒獅子燈關(guān)閉老虎燈亮起，又過(guò)一秒狼燈也亮起，狼燈亮起一秒后老虎燈和狼燈同時(shí)熄滅獅子燈又亮起，而后不斷循環(huán)，在燈亮的同時(shí)撥動(dòng)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)，計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到20次或以上的時(shí)候并且游戲時(shí)間結(jié)束彩燈開(kāi)始閃爍，黃燈先閃爍綠燈延遲一秒后開(kāi)始閃爍，亮兩秒暗兩秒的閃爍，閃爍30秒后結(jié)束；當(dāng)計(jì)數(shù)沒(méi)有達(dá)到20次或以上的蜂鳴器開(kāi)始蜂鳴20秒后結(jié)束。 5.參考文獻(xiàn) 1) 《S7-200 PLC 編程及應(yīng)用 》 廖常初主編 機(jī)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(xué)出版社2002 3) 《西門子S7-200 PLC應(yīng)用實(shí)例解說(shuō)》 李長(zhǎng)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(xué)手冊(cè)》 陳忠平 周少華 侯玉寶 李銳敏 人民郵電出版社 2008