一、任 務(wù) 書
1、課題概述
卷幅式廣告機(jī)是一種機(jī)電一體化裝置，它適用于大型體育場(chǎng)館在舉行體育比賽時(shí)進(jìn)行商業(yè)廣告和精神文明宣傳，是一種比較實(shí)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(jiǎn)化課題設(shè)備，本次設(shè)計(jì)采用實(shí)驗(yàn)室的模擬實(shí)驗(yàn)板來代替廣告機(jī)實(shí)物進(jìn)行模擬運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)面板布置圖如下：





2、控制要求
⑴ 接通電源后，按下啟動(dòng)按鈕SB1，正卷電動(dòng)機(jī)開始運(yùn)行，經(jīng)30S延時(shí)電動(dòng)機(jī)達(dá)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
⑵ 當(dāng)某一幅畫面接近指定位置時(shí)，光電傳感器GD1發(fā)出正轉(zhuǎn)一幅到位信號(hào)，使反轉(zhuǎn)接觸器KMB1動(dòng)作，制度時(shí)間約5S，畫面準(zhǔn)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(yīng)能自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)仍按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，繼續(xù)上述過程，實(shí)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(shí)自動(dòng)切斷電動(dòng)機(jī)電源，并自動(dòng)驅(qū)動(dòng)反卷電動(dòng)機(jī)工作，反卷過程與正卷過程相同。如此周而復(fù)始重復(fù)上述過程。
⑸ 如果按下總停按鈕SB2或停電，系統(tǒng)應(yīng)能記憶當(dāng)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，保證在重新按下電動(dòng)按鈕時(shí)，能接續(xù)原來的狀態(tài)運(yùn)行

3、課題設(shè)計(jì)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(hào)地址表。
③ 用梯形圖方式正確編程。
④ 正確連接PLC與模擬實(shí)驗(yàn)板，檢查無誤后運(yùn)行并調(diào)試程序。
⑤ 寫出完整的課題設(shè)計(jì)報(bào)告。
⑵ 要求：
① 梯形圖程序正確無誤。
② 調(diào)試時(shí)無安全事故。
③ 設(shè)計(jì)報(bào)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(jī)控制面板簡(jiǎn)圖如下



⑵、控制要求
①、按下啟動(dòng)按鈕SB1后，正卷電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，30秒后正卷離合器線圈得電，合上離合器，帶動(dòng)畫面轉(zhuǎn)動(dòng)。
②、當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到第一幅畫面已到達(dá)指定位置時(shí)，啟動(dòng)反接制動(dòng)裝置，5秒后使畫面準(zhǔn)確停在指定位置。
③、畫面在指定位置停留3分鐘，然后重復(fù)上述過程，實(shí)現(xiàn)畫面切換。
④、當(dāng)切換到第9幅畫面時(shí)，畫面到達(dá)指定位置后，停留5分鐘，隨后正卷電動(dòng)機(jī)電源被切斷，啟動(dòng)反卷電動(dòng)機(jī)，反卷過程與正卷過程相同。
⑤、任何時(shí)候停電或按下總停按鈕，都能實(shí)現(xiàn)記憶當(dāng)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，啟動(dòng)后仍能接續(xù)以前的動(dòng)作。

2、PLC知識(shí)
PLC是一種數(shù)字式運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)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(jī)械和生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。
PLC的主要特點(diǎn)是可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、使用方便、設(shè)計(jì)、安裝容易，維護(hù)工作量少、功能完善、功用性強(qiáng)、體積小、能耗低和性能價(jià)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(chǎng)信號(hào)→解用戶程序→輸出結(jié)果→自診斷的周而復(fù)始地重復(fù)。
PLC采用的是典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，它主要包括：⑴中央處理單元CPU；⑵存儲(chǔ)器；⑶輸入/輸出存儲(chǔ)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(wù)：⑴從存儲(chǔ)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(wù)：⑴獲取現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)；⑵對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理；⑶轉(zhuǎn)換電信號(hào)；⑷隔離CPU電信號(hào)。
存儲(chǔ)器主要類型有：⑴系統(tǒng)存儲(chǔ)器ROM；⑵用戶存儲(chǔ)器RAM、EPROM、EEPROM。

3、硬件配置（PLC機(jī)型、I/O模塊選型和點(diǎn)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(diǎn)的輸入模塊（SM321 I0.0~I1.7）
⑸、 輸出模塊選用：數(shù)字量為16點(diǎn)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(shè)計(jì)及說明
Network 1

Network 2














6、調(diào)試結(jié)果
上機(jī)調(diào)試能夠正常運(yùn)行
① 用按鈕模擬啟動(dòng)、停止開關(guān)；
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(cè)輸入，電機(jī)能在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)停止；
④ 模擬廣告到達(dá)最后一幅，能按設(shè)定的時(shí)間停留后，進(jìn)行反轉(zhuǎn)；
⑤ 任何時(shí)候按動(dòng)停止按鈕，都能即時(shí)停止，再啟動(dòng)后，能恢復(fù)原有的操作狀態(tài)；