利用PLC实现卷幅式广告机模拟运行

一、任 务 书
1、课题概述
卷幅式广告机是一种机电一体化装置，它适用于大型体育场馆在举行体育比赛时进行商业广告和精神文明宣传，是一种比较实用的媒体工具，做广告宣传效果极佳。其工作原理如下图所示：



为了简化课题设备，本次设计采用实验室的模拟实验板来代替广告机实物进行模拟运行。实验面板布置图如下：





2、控制要求
⑴ 接通电源后，按下启动按钮SB1，正卷电动机开始运行，经30S延时电动机达额定转速，离合器1线圈由接触器KM1接通，使上卷筒作顺时针转动。
⑵ 当某一幅画面接近指定位置时，光电传感器GD1发出正转一幅到位信号，使反转接触器KMB1动作，制度时间约5S，画面准确停留指定位置。
⑶ 每幅画面在指定位置停留3分钟以展开广告内容，然后控制系统应能自动启动电动机仍按顺时针方向转动，继续上述过程，实现画面切换。
⑷ 直到画面切换8次后，第9幅画面停留在指定位置5分钟。此时自动切断电动机电源，并自动驱动反卷电动机工作，反卷过程与正卷过程相同。如此周而复始重复上述过程。
⑸ 如果按下总停按钮SB2或停电，系统应能记忆当时的运行状态，保证在重新按下电动按钮时，能接续原来的状态运行

3、课题设计内容及要求
⑴ 内容：
① PLC空制器的选型，正确配置系统硬件。
② 写出I/O地址，并生成符号地址表。
③ 用梯形图方式正确编程。
④ 正确连接PLC与模拟实验板，检查无误后运行并调试程序。
⑤ 写出完整的课题设计报告。
⑵ 要求：
① 梯形图程序正确无误。
② 调试时无安全事故。
③ 设计报告采用A4格式打印。


二、主 要 内 容

1、课题调查
⑴、 卷幅式广告机控制面板简图如下



⑵、控制要求
①、按下启动按钮SB1后，正卷电动机开始转动，30秒后正卷离合器线圈得电，合上离合器，带动画面转动。
②、当光电传感器检测到第一幅画面已到达指定位置时，启动反接制动装置，5秒后使画面准确停在指定位置。
③、画面在指定位置停留3分钟，然后重复上述过程，实现画面切换。
④、当切换到第9幅画面时，画面到达指定位置后，停留5分钟，随后正卷电动机电源被切断，启动反卷电动机，反卷过程与正卷过程相同。
⑤、任何时候停电或按下总停按钮，都能实现记忆当时的运行状态，启动后仍能接续以前的动作。

2、PLC知识
PLC是一种数字式运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。PLC及其有关设备，都应按易于工业控制形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
PLC的主要特点是可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、设计、安装容易，维护工作量少、功能完善、功用性强、体积小、能耗低和性能价格比高。
PLC的工作原理是循环扫描的工作原理，也就是从自诊断→与编程器通信→读入现场信号→解用户程序→输出结果→自诊断的周而复始地重复。
PLC采用的是典型的计算机结构，它主要包括：⑴中央处理单元CPU；⑵存储器；⑶输入/输出存储器；⑷输入、输出接口；⑸电源；⑹总线系统。
中央处理单元（CPU）的主要任务：⑴从存储器中读取指令；⑵执行指令；⑶取下一条指令；⑷处理中断；⑸自诊断。
输入/输出接口（I/O）的主要任务：⑴获取现场信号；⑵对信号进行处理；⑶转换电信号；⑷隔离CPU电信号。
存储器主要类型有：⑴系统存储器ROM；⑵用户存储器RAM、EPROM、EEPROM。

3、硬件配置（PLC机型、I/O模块选型和点数）
⑴、 选用：S7-300型
⑵、 电源配置：PS307型
⑶、 CPU选用：CPU315-2DP型
⑷、 输入模块选用：数字量为16点的输入模块（SM321 I0.0~I1.7）
⑸、 输出模块选用：数字量为16点的输出模块（SM322 Q4.0~Q5.7）

4、PLC控制系统的赋值表





5、程序设计及说明
Network 1

Network 2














6、调试结果
上机调试能够正常运行
① 用按钮模拟启动、停止开关；
② 用按钮模拟广告一幅的输入；
③ 用按钮模拟光电传感器的检测输入，电机能在预定的时间内停止；
④ 模拟广告到达最后一幅，能按设定的时间停留后，进行反转；
⑤ 任何时候按动停止按钮，都能即时停止，再启动后，能恢复原有的操作状态；