基于西門子S7-200PLC的跑馬燈控制系統設計方案

1、設計背景
應用 S7-200 PLC跑馬燈設計的硬件電路，并利用OB1的梯形圖控制程序設計。通過控制 S7－200 PLC的定時繼電器的功能來實現各彩燈按一定的規律點亮和熄滅。

接通延遲定時器SD的特點（如果RLO有正跳沿，則接通延遲定時器啟動指令，以設定的時間值啟動指令的定時器）。這種控制電路結構簡單，可靠性高，應用性強；軟件程序適應范圍廣，對各彩燈按一定的規律點亮和熄滅的控制，只需要改變相應的定時器的時間接通即可。

2、 系統的基本要求
2.1. 系統工作受開關控制:
啟動開關“ON”則系統工作；啟動開關“OFF”則系統停止工作；

2.2. S7-200的指令系統：
接通延遲定時器SD，如果RLO有正跳沿，則接通延遲定時器啟動，以設定的時間值啟動指定的定時器。達到設定時間后，定時器的動合觸點閉合并保持，直到RLO變為0時，定時器被復位。如果定時器運行時間（RLO為1時）少于定時器時間設定值，則當RLO由1變到0時，定時器也被復位。

2.3. 控制規律：
L1_{L7共7個發光二極管，要求按下開始按鈕跑馬燈L1}L7以正序每隔1秒輪流點亮，當L7亮后，停2秒，然后，反向逆序隔1秒輪流點亮，當L1再亮后，停5秒，重復上述過程。按下停止按鈕，跑馬燈停止工作。

2.4. 設計原理
（1）移位指令
移位指令包括無符號數移位和有符號數移位。其中無符號數移位包含字左移指令、字右移指令、雙字左移指令和雙字右移指令；有符號數移位包含整數右移指令和雙整數右移指令。＊無符號數移位指令。

字左移指令
當允許輸入EN位為高電平“1”時，將執行字左移指令，將IN端指定的內容送入累加器1低字中，并左移N端指定的位數，然后寫入OUT。

字右移指令
當允許輸入EN的狀態為“1。

（2）順序控制設計法
所謂順序控制，就是按照生產工藝預先規定的順序，在各個輸入信號作用下根據內部狀態和時間的順序，在生產過程中各個執行機構自動地有秩序的進行操作。一般使用順序控制設計法，都要畫出順序功能圖，順序功能圖的結構有單序列、選擇序列和并行序列。單序列沒有分支與合并，選擇序列的分支不能同時激活，而并行序列的分支可以同時激活。

2.5. 硬件選型
S7－200 的編程軟件 STEP 7－MicroWIN32配備了大量的編程向導，如 PID、網絡讀寫、高速計數器和高速輸出指令的編程向導，位置控制模塊、文本顯示器 TD200、調制解調器模塊、以太網模塊、互聯網模塊、AS－i 通信模塊等的編程向導。使用這些編程向導時，只需要輸入要求的數據或確定選項，編程軟件就可以自動地生成用戶程序。

具備編程軟件配備仿真功能，有的 PLC 生產廠家提供了在計算機上運行，可以用來代替 PLC 的硬件調試用戶程序的仿真軟件，例如西門子公司與 STEP 7 編程軟件配套使用的 S7－PLCSIM 仿真軟件、三菱公司與 SW3D5C－GPPW－C 編程軟件配套的 SW3D5C－LLT－C 仿真軟件，歐姆龍公司與 CX－Programmer 編程軟件配套的仿真軟件 CX－Simulator 等，西門子的“LOGO！ ”可編程邏輯模塊的編程軟件也有仿真功能。

PLC 的仿真軟件也是初學者學習編程和程序調試方法的很好的學習工具。

2.6. 方案設計
跑馬燈的走勢如下：當按下啟動按鈕時，L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7依次以1秒的間隔點亮；當L7亮后，暫停2秒，反向逆序隔1秒輪流點亮，當L1再亮后，停5秒，重復上述過程。如需急停可按下停止按鈕，跑馬燈停止工作。

2.7. 元器清單

表 2-1 多時段十字路口交通信號燈元器件目錄表

3、 PLC 控制系統設計
從可編程控制器的定義可知，PLC 也是一種計算機，它有著與通用計算機相類似的結構，即可編程控制器也是由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出（I/O）接口及電源組成的。只不過它比一般的通用計算機具有更強的工業過程相連的接口能力和更直接的適應控制要求的編程語言。

3.1. I/O 點的分配與編號
表 3-1 系統 I/O 地址分配表

3.2. PLC 外部端子接線圖
PLC 工作的時間基準是由跑馬燈電路提供的。在 PLC 的輸出的端部，接一只電阻和一個發光二極管或接一只電阻并聯兩個發光二極管就構成了 PLC 的跑馬燈電路，如圖 3-1 所示。

電路中的器件選擇可以通過計算和實驗確定， 也可以參考一些典型電路的參數。 電路中， 電阻有分壓作用， 電阻值大概在 13KΩ ， 一個及兩個并聯發光二極管所承受的電壓在 3V 左右， PLC 的工作電壓在+24V， 這樣可以使跑馬燈正常工作。

開關是 PLC 的信號輸入端口。 輸入端的開關是來控制輸出端的運行和關閉交通燈的運行， 啟動開關 sd1, I0. 0 得電（“1” 狀態）， 交通燈按照設計好的程序運行， sd2 閉合， I0. 1 斷電（“0” 狀態） 系統停止工作。

圖 3-1 跑馬燈硬件電路的設計圖

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【工控老马】基于西门子S7-200PLC的跑马灯控制系统的设计方案详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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