基于LOGO!實現(xiàn)路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文.doc

?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）基于LOGO！的路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計學(xué) 院（部）： 電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 機電一體化技術(shù) 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 最終評定成績 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）摘 要隨著城市規(guī)模的不斷擴大，現(xiàn)有的路燈管理的方式方法已遠遠不能滿足城市路燈發(fā)展與管理的需要，必須依靠現(xiàn)代化的高科技管理手段。路燈管理工作需要一個以信息技術(shù)為核心的、自動化的管理手段來替代普通的路燈監(jiān)控系統(tǒng)。使整個城市照明監(jiān)測，決策和管理工作建立在信息技術(shù)平臺之上。本論文介紹一種以西門子LOGO!為控制器，并使用與LOGO!配套的LOGO!soft comfort V6.0進行軟件設(shè)計的自動路燈控制系統(tǒng)。路燈可實現(xiàn)定時自動開啟，根據(jù)天氣變化自動控制功能，手動開關(guān)功能以及安全急停功能。本設(shè)計借助了LOGO!soft comfort V6.0軟件進行控制程序的編寫及其仿真，其中在程序中大量采用與門模塊、或門模塊等相應(yīng)邏輯功能模塊來實現(xiàn)上述控制功能。本設(shè)計是基于LOGO!為控制核心的照明自動控制系統(tǒng)的設(shè)計，不但控制結(jié)構(gòu)新穎、緊湊、操作方便，而且提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，延長了其維護周期和使用壽命，提高了產(chǎn)品可靠性，大大節(jié)約電能以及人力資源，符合當(dāng)前的控制系統(tǒng)發(fā)展的主流，被廣泛應(yīng)用于照明控制的各個領(lǐng)域。 關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)，路燈，LOGO!IV湖南工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計（論文）ABSTRACTWith the continuous expansion of the urban scale, the ways and means of the existing street lights has been far from being able to meet the needs of the development and management of urban street, must rely on modern high-tech management tools. Street management of an information technology as the core, automated management tools to replace the ordinary street light monitoring system. Lighting monitoring, decision-making and management of the entire city built on the IT platform.This paper introduces a kind of Siemens LOGO! For controller, and use and LOGO! Supporting LOGO! Soft comfort v6.6 of automatic software design lamps control system. Street lamp can achieve timing automatic open, according to the weather changes the automatic control function, manual switch function and safety abrupt stop function. This design with the LOGO! Soft v6.6 comfort of control program software written and simulation, which are used in great quantities in the program with door module, or door module corresponding logic function module to implement the control function. This design is based on the LOGO! As the core to control the lighting of the automatic control system design, not only control novel structure, compact, easy to operate, and improve the stability of the control system, extend its maintenance cycle and service life, improve the product reliability, greatly saving energy and human resources, accord with current control system the mainstream of development, which has been widely used in lighting control in various fields. Keywords: control system, road lamps, LOGO! 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）目 錄摘 要.IABSTRACT.II第1章 緒論11.1 選題背景11.1.1 路燈控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀11.1.2 控制器在路燈控制系統(tǒng)中的發(fā)展?fàn)顩r21.2 研究方案、技術(shù)措施以及應(yīng)用前景6第2 章 LOGO！可編程邏輯控制模塊82.1 概述82.2 LOGO!硬件82.3 LOGO!系統(tǒng)I/O配置112.4 軟件編程112.4.1 編程界面112.4.2 LOGO!編程基礎(chǔ)132.4.3 常量和連接器-Co162.5 編程方法182.5.1 功能塊圖法（FBD）152.5.2 梯形圖法（LAD）19第3章 設(shè)計方案與要求.203.1 設(shè)計方案.203.2 設(shè)計要求.21第4章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計234.1 主電路設(shè)計234.2 控制電路的設(shè)計234.3 控制面板設(shè)計24第5章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計265.1 流程圖的設(shè)計265.2 程序模塊的設(shè)計265.2.1 人行道燈I工作模塊275.2.2 公路燈II工作模塊275.2.3 輔助燈III工作模塊285.3 軟件仿真結(jié)果285.3.1 自動控制功能仿真305.3.2 手動控制仿真305.3.3 急停仿真305.3.4 程序驗證31結(jié) 論32參考文獻33致 謝34附錄 LAD梯形圖35湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）第1章 緒論1.1 選題背景 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，在道路和街道設(shè)置路燈照明已常態(tài)化，然而傳統(tǒng)的有人看守控制系統(tǒng)，在節(jié)省投資成本、節(jié)省人力、提高控制的可靠性方面業(yè)已不適合現(xiàn)階段多變的節(jié)假日、不規(guī)律性的季節(jié)性更迭的要求。如何充分利用高科技手段解決上述矛盾也就成為當(dāng)前照明控制領(lǐng)域一個新的和緊要的課題。城市道路照明自動化控制和智能化管理作為城市現(xiàn)代化的標志。本設(shè)計就是基于LOGO!路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計。為了更加的節(jié)省電力資源與人力資源，更加突顯以人為本的設(shè)計準則，我們在傳統(tǒng)的路燈控制方式上做了以下人性化的技術(shù)改革：（1）在陰雨天或著大霧保天氣等可見度低的天氣狀況下，自動控制系統(tǒng)自動開啟機動車道的燈組，以免發(fā)生交通意外；（2）晚上到所設(shè)定的時間（20:00-00：00）時，如果檢測到天氣還比較明亮，保持路燈關(guān)閉狀態(tài)，如果檢測到光線比較暗，就打開路燈；由于周末、節(jié)假日的人流、車流比較集中，考慮到安全因素，將輔助燈組打開；（3）在所設(shè)定的時間范圍之外（00：00-次日凌晨6：00），如果天還沒有變亮，自動控制系統(tǒng)將公路路燈打開，保證夜間的出行安全。為了使設(shè)計越來越人性化，更有效節(jié)約電力資源，合理分配人力資源及其他資源，自動控制系統(tǒng)在全世界范圍內(nèi)得到推廣，而LOGO!就是在這種發(fā)展趨勢下應(yīng)運而生的產(chǎn)品。LOGO!于1996年問世，自LOGO!問世以來，其生產(chǎn)公司不斷增加和提高LOGO!的內(nèi)外功能，使LOGO!的操作越來越簡單，功能越來越強大，不斷滿足客戶新的需求，所占的市場份額越來越重！1.1.1 路燈控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，路燈控制系統(tǒng)發(fā)生了很大的變化。目前，市場上普遍采用的路燈控制方式主要有：（1）人工干預(yù)控制；（2）時鐘控制；（3）DDS獨立控制技術(shù)；（4）智能控制技術(shù)。其中人工干預(yù)控制和時鐘控制是比較傳統(tǒng)的控制方式，這種控制方式已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找姘l(fā)展的需求，而智能控制技術(shù)是當(dāng)前自動控制技術(shù)發(fā)展的主流，它能更好的節(jié)約各種資源，更能滿足人們的各種設(shè)計要求，為了保持優(yōu)勢，各個公司在新產(chǎn)品、新技術(shù)的研究開發(fā)工作上投入了大量的精力和資金，不斷完善技術(shù)。以上4種控制方式有各自不同的優(yōu)缺點，如表1.1所示。表1.1 主要技術(shù)經(jīng)濟指標表控制方式優(yōu)點缺點人工干預(yù)控制具有一定的應(yīng)變能力管理難度大、安全系數(shù)低、工作量大，不能檢測整個線路路燈的工作狀況時鐘控制一般狀況可免除人工干預(yù)，工作量低，成本較低應(yīng)變能力較差，在任何情況下都將死板的按照預(yù)定時間工作DDS獨立控制技術(shù)高程度自動化，高應(yīng)變能力，提供多樣的工作模式，并可檢測路燈故障造價昂貴，施工難度大智能控制高度自動化，高度應(yīng)變能力造價相對便宜，施工簡易1.1.2 控制器在路燈控制系統(tǒng)中的發(fā)展?fàn)顩r 在自動路燈控制中大致有以下幾種控制器：基于單片機控制的、純邏輯芯片為核心控制的、繼電器控制、可編程控制器和可編程序邏輯控制器。如表1.2所示，對這幾種控制器優(yōu)缺點進行比較如下。表1.2 主要技術(shù)經(jīng)濟指標表控制器優(yōu)缺點基于單片機控制的優(yōu)點：能實現(xiàn)較為復(fù)雜的邏輯控制，應(yīng)用范圍廣泛。缺點：抗干擾能力差，編程復(fù)雜，繁冗。純邏輯芯片為核心控制的優(yōu)點：能應(yīng)用于大功率的控制開關(guān)。缺點：控制方式復(fù)雜，容易出現(xiàn)錯誤。繼電器控制優(yōu)點：設(shè)計簡單，直觀。缺點：線路復(fù)雜，成本高，維修工作量大?？删幊炭刂破鳎≒C）優(yōu)點：可靠性高、抗干擾能力強、通用性強、便于維護。缺點：編程和操作都比較復(fù)雜，系統(tǒng)的開發(fā)成本高，不經(jīng)濟劃算。可編程序邏輯控制器（PLC）優(yōu)點：可靠性高，抗干擾能力強，使用壽命長，維修方便，便宜。缺點：內(nèi)存小.編程復(fù)雜，控制有限。繼電器控制是一種傳統(tǒng)的電氣控制方法，它主要運用于具有較小至中等控制要求的電氣設(shè)備之中。圖1.1所示為繼電器。在繼電器控制中由于是采用繼電器元件控制設(shè)備運轉(zhuǎn)，各種功能的實現(xiàn)均依靠輔助觸點完成，故障點多，一旦某一個繼電器損壞，甚至一個繼電器的某一個觸點接觸不良，都會影響整個系統(tǒng)的運行。圖1.1 繼電器PLC是繼繼電器之后出現(xiàn)的一種新型的控制器，于1969年在美國問世。它使用可編程序的存儲器來存儲指令，并實現(xiàn)邏輯運算、順序控制、計數(shù)、計時和算數(shù)運算功能，用來對各種生產(chǎn)過程進行控制。在PLC中，控制時首先會詢問控制器輸入端的信號狀態(tài)0或者1，接著由程序?qū)@些狀態(tài)進行處理，通過輸出端將處理結(jié)果發(fā)送給執(zhí)行器。圖1.2為西門子PLC。圖1.2 PLC與繼電器相比，PLC具有以下優(yōu)點：可靠性高、抗干擾能力強、通用性強、靈活性好、功能齊全等。但是PLC編程比較復(fù)雜，要求操作人員掌握豐富的綜合知識。此外，PLC具有強大數(shù)學(xué)運算功能。邏輯模塊是在PLC的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種微小型PLC，它的出現(xiàn)填補了繼電器和PLC之間的技術(shù)空白。邏輯模塊采用整體式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部集成了豐富的邏輯功能模塊、操作與顯示單元、電源、I/O接口、擴展接口等，具有功能多、通用性好、體積小、使用方便等特點。經(jīng)過十多年的發(fā)展邏輯模塊現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為了模塊化的標準組件產(chǎn)品，涵蓋了傳統(tǒng)繼電器的大部分功能，在某種程度上，用戶可以將邏輯模塊理解成為“智能的繼電器”。由于邏輯模塊本身具有多種定時器、計數(shù)器功能塊，它可以省去系統(tǒng)設(shè)備的控制柜中的多種低壓電器元件。同時，由于邏輯模塊的繼電器輸出點具有較大的電流承載能力（最大可高達10A），它還可直接連接各種執(zhí)行元件，如小電機、照明設(shè)備等。與傳統(tǒng)繼電器方案相比邏輯模塊的解決方案具有減少連接配線、縮短設(shè)備配線時間、節(jié)省控制柜空間、便于維護等優(yōu)點?；谶@些特點，邏輯模塊在家庭和安裝工程中得以廣泛使用，例如用于自動鈴、樓梯照明、室外照明、遮陽蓬、百葉窗等控制；也可在開關(guān)柜和機電設(shè)備中使用，如門控制系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)或水泵恒壓供水控制系統(tǒng)。邏輯模塊還用于暖房或溫室等專用控制系統(tǒng)以及各種小型機械設(shè)備、電氣裝置等一系列應(yīng)用。在軟件方面，邏輯模塊使用功能模塊圖（FBD）進行編程，使用簡單，特別便于操作人員掌握，與PLC相比大大地節(jié)省開發(fā)周期和開發(fā)成本。邏輯模塊在同等控制要求上是最經(jīng)濟劃算的、可靠性高、抗干擾能力強、使用壽命長、維修檢測也方便，所以選擇可編程序邏輯控制器作為控制核心是最好的選擇。目前，在市場上占有量最多的兩家公司分別是三菱公司和西門子公司，而本次設(shè)計所使用的控制器是西門子公司的LOGO!，如圖1.3所示。 圖 1.3 LOGO！邏輯模塊LOGO!編程軟件不僅提供了功能塊的編程方式，還提供了梯形圖的編程模式，兩種模式之間可隨意切換，無須擔(dān)心，LOGO!輕松軟件會自動實現(xiàn)兩種不同編程語言的轉(zhuǎn)化，從而方便了熟悉PLC編程方式的技術(shù)人員對LOGO!的使用。LOGO!支持EIB、LON和AS-i三種通訊方式，可方便地將其連入到各種網(wǎng)絡(luò)之中，構(gòu)成樓宇控制系統(tǒng)中的I/O子站和機械控制系統(tǒng)中的I/O子站。 高質(zhì)量的LOGO!幾乎取得了世界上所有主要的質(zhì)量認證，如CE、UL、CSA、FM等。LOGO!投入市場近十年來，被廣泛地應(yīng)用于各種行業(yè)。在全世界的各個角落都可以找到LOGO!的身影。在中國，LOGO!也同樣為廣大工業(yè)領(lǐng)域和民用領(lǐng)域的用戶所接受，在樓梯照明、門控系統(tǒng)、包括控制系統(tǒng)、水泵控制系統(tǒng)以及特殊車輛控制系統(tǒng)等眾多行業(yè)中大顯身手！此外LOGO！還有很多優(yōu)點，如低成本：一個LOGO！可替代一組繁瑣的繼電器，它能替代一組傳統(tǒng)的繼電器而且價格相對的低廉。LOGO！內(nèi)部集成有編輯器，操作員輸入和顯示功能，用戶不必為此支付額外的費用！可使用更小的配電柜，更少的附件，可減少庫存費用，因此節(jié)省成本可高達50。同時節(jié)省時間：LOGO！減少接線費用，應(yīng)用LOGO！可節(jié)省通常用于從組態(tài)到維護所需時間的80，要做的僅僅是按幾個按鈕以編程邏輯模塊，此外您還可在PC機上快速地編寫和測試用戶程序，然后通過程序模塊或PC電纜將用戶程序裝載到LOGO！上。同時，您還可以在PC上模擬LOGO！在實際工作時的狀態(tài)如果您以后要更改程序，不必重新接線，所需的只是按一下按鈕或插入一個程序模塊而已。節(jié)省空間：應(yīng)用LOGO！使控制柜變得更小可節(jié)省控制控制柜70的空間，所以您從開始就可設(shè)計更小的控制柜。應(yīng)用LOGO！只需要DIN導(dǎo)軌上4個模件的空間就能替代很多定時器、繼電器、時鐘和接觸器所實現(xiàn)的功能，LOGO！不會降低系統(tǒng)的靈活性，相反，因為有29個內(nèi)部集成的功能塊， LOGO！還能實現(xiàn)許多復(fù)雜的功能，不需要額外增加附件。LOGO!是可編程序控制器（PLC）的新一代超小型控制器，亦稱可編程通用邏輯控制模塊，與以往的PLC相比具有以下優(yōu)點：1.編程操作簡單。不管哪家公司的不帶面板，如要顯示或修改內(nèi)部參數(shù)就必須增加額外的顯示面板，甚至還要對面板進行編程和組態(tài)，而LOGO!不需要增加任何輔助設(shè)備，可直接在自帶面板上設(shè)置、更改和顯示參數(shù)。2.具有通信功能。帶AS-I總線功能的LPLC，都必須使用編程工具（如編程器或計算機加編程軟件），而LOGO!編程可在本機上直接操作。3.編程語言簡單。對PLC編程，必須學(xué)習(xí)編程語言（梯形圖和語句表），還要了解PLC的內(nèi)部地址分配，而LOGO!編程是將需要實現(xiàn)的功能所對應(yīng)的功能塊連接起來，就像用時間繼電器、中間繼電器通過導(dǎo)線連接一樣簡單和方便。4.輸出電流大。PLC輸出端所能承受電流一般為2A （繼電器輸出，阻性負載），而L0GO!輸出端可以承受電流達10A （繼電器輸出，阻性負載）。5.自帶顯示面板、參數(shù)設(shè)置方便。PLC自身OGO!可作為遠程I/O （輸入/輸出）使用。6.價格低廉。與同點數(shù)的小型PLC相比，LOGO!具有更低的價格和更高的性價比。7.面向大眾、方便用戶。LOGO!不需要專門編程訓(xùn)練，只要懂得一些電知識就行；工廠的電工十分容易掌握它的使用。LOGO!主要控制功能有：開關(guān)量輸入和輸出；友好操作界面和顯示面板；由6種基本功能塊和11種特殊功能塊來實現(xiàn)各種控制任務(wù)。1.2 研究方案、技術(shù)措施以及應(yīng)用前景 1.研究方案運用現(xiàn)代數(shù)字電子控制技術(shù)，利用LOGO!通用邏輯控制模塊及其計算機輔助設(shè)計軟件，主要采用LOGO!230RC擴展型通用邏輯控制模塊、鎖存繼電器等來設(shè)計出穩(wěn)定實用、節(jié)能性高、操作簡單方便的自動扶梯控制系統(tǒng)，進而滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。本設(shè)計還將按照：規(guī)劃設(shè)計LOGO!選型硬件設(shè)計程序設(shè)計軟件仿真程序驗證的流程進行。首先按照客戶的要求制定設(shè)計規(guī)劃，在完成設(shè)計規(guī)劃后，根據(jù)控制對象的實際情況和控制要求選擇合適的LOGO!型號作為控制器，按照所選用型號的LOGO!設(shè)計相應(yīng)的硬件電路。硬件電路的設(shè)計主要由主電路設(shè)計和控制電路設(shè)計組成。其中控制電路設(shè)計包括LOGO!的接線和I/O端口的功能分配。硬件設(shè)計完成后，將開始軟件設(shè)計。采用LOGO!的配套編程軟件在PC機上開發(fā)控制系統(tǒng)程序，并進行仿真調(diào)試。如果仿真出錯，將根據(jù)錯誤的類型重新進行軟件編程或硬件設(shè)計，直至仿真成功。最后把仿真好的程序下載到LOGO!主機上進行運行驗證，直至控制系統(tǒng)能夠正常運行，完成用戶使用文檔，最終交付用戶使用。2.控制邏輯設(shè)計本設(shè)計主要采用了以下的措施：(1) 設(shè)計工藝流程及控制線路路燈要求根據(jù)根據(jù)季節(jié)、節(jié)假日及不同的天氣情況進行的“時控”，可實現(xiàn)路燈全夜燈和半夜燈自動定時控制，還可以根據(jù)季節(jié)和天氣變化進行光控，這樣不僅節(jié)約電能，而且也保護了路燈，延長了它們的使用壽命。(2) 控制邏輯設(shè)計LOGO!的各項功能是通過其內(nèi)部的各種模塊的組合來實現(xiàn)的，這些模塊包括基本功能模塊和特殊功能模塊，基本功能模塊包括與門、非門、或門等，來實現(xiàn)簡單的基本連接操作（選擇功能并將它拖至列表中，通過連線來連接所選擇的功能，利用對話框設(shè)置功能的各項參數(shù)）。特殊功能模塊包括交流接觸器、熱繼電器、擴展模塊、斷路器等組成。(3) 突發(fā)事故急停設(shè)計當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出緊急停止信號，即有突發(fā)事故時，設(shè)備能瞬間全部停止運行，等待處理。用于保護可能發(fā)生的電機缺相運行，缺相啟動，過載、過流、堵轉(zhuǎn)、過欠壓等故障，并能進行信號顯示。3.應(yīng)用前景本設(shè)計通過LOGO!實現(xiàn)對自動路燈的控制，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中高效的原則，而且同時還能通過控制全夜燈、半夜燈等手段，降低能耗，提高設(shè)備使用壽命，獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益，應(yīng)用前景廣闊。7湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）第2 章 LOGO！可編程邏輯控制模塊2.1 概述LOGO! 是西門子公司研制的通用邏輯模。LOGO!的出現(xiàn)填補了繼電器與PLC之間的技術(shù)空白。它不同于PLC，它有許多優(yōu)于它們的地方。LOGO!集成了：1.控制器；2.操作面板和帶背景燈的顯示面板；3.電源；4.擴展模塊接口；5.存儲器卡、電池卡、存儲器/電池集成卡、LOGO! PC 或者 USB PC 電纜的接口；6.可選文本顯示器(TD)模塊的接口；7.預(yù)先配置的標準功能，例如：接通斷開延時、脈沖繼電器和軟鍵；8.定時器；9.數(shù)字量和模擬量標志；10.輸入和輸出，依據(jù)設(shè)備類型。LOGO!內(nèi)部集成了8個基本功能模塊和26個特殊功能模塊。包含了12個定時功能、3個繼電器觸發(fā)功能、5個模擬量功能以及計數(shù)器、信息文本和移位寄存器等多種功能。如果客戶使用LOGO!編程軟件，只需在計算機上，通過簡單的拖曳和連線功能即可完成 控制程序的編寫。它的離線模擬功能可以檢測程序執(zhí)行結(jié)果或模擬現(xiàn)場控制。LOGO!編程功能軟件不僅提供了功能塊的編程方式，還提供了梯形圖的編程模式，兩種模塊之間可以隨意切換，無須擔(dān)心，LOGO!輕松軟件會自動實現(xiàn)兩種不同編程語言的轉(zhuǎn)化，從而方便了熟悉PLC編程方式的技術(shù)人員對LOGO!的使用。高質(zhì)量的LOGO!幾乎得到了世界上所有質(zhì)量的認證，如CE、UL、CSA、FM等。LOGO!廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域：LOGO!可在家庭和安裝工程中使用，例如用于樓梯照明、室外照明、遮陽蓬、百葉窗、商店櫥窗照明等，也可在開關(guān)柜和機電設(shè)備中使用，例如：門控制統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、或雨水泵等。LOGO!也可以作為專用控制系統(tǒng)應(yīng)用在暖房或溫室中，用于控制操作信號，如果連接了通訊模塊（例如：AS-i 模塊），還可分散式本地控制機器和流程。此外，還提供不帶操作面板和顯示單元的特殊型號，它們適用于小型機械設(shè)備、電氣裝備。2.2 LOGO!硬件1. LOGO!本機模塊目前提供的LOGO!本機模塊有兩大類：基本型和經(jīng)濟型?；拘偷膸姘屣@示，經(jīng)濟型的不帶面板顯示。如圖3.1所示，LOGO!本機模塊的兩種外形。LOGO!本機型號模塊如表3.1所示。圖3.1 LOGO！本機模塊的兩種外形表3.1 LOGO！本機模塊型號類型名稱供電電壓輸入輸出屬性帶顯示器LOGO! 12/24 RC12/24 V DC8 個數(shù)字量4 個繼電器(10 A)LOGO! 2424 V DC8 個數(shù)字量4 個固態(tài)晶體管24V / 0.3A沒有時鐘LOGO！24RC24 V AC/24 V DC8 個數(shù)字量4 個繼電器(10A)LOGO!230RC115.240 VAC/DC8 個數(shù)字量4 個繼電器(10A)不帶顯示器LOGO! 12/24RCo12/24 V DC8 個數(shù)字量4 個繼電器(10A)沒有顯示單元沒有鍵盤LOGO! 24o24 V DC8 個數(shù)字量4 個固態(tài)晶體管24 V / 0.3A沒有顯示單元沒有鍵盤沒有時鐘LOGO! 12/24RCo24 V AC / 24V DC8 個數(shù)字量4 個繼電器(10A)沒有顯示單元沒有鍵盤LOGO! 12/24RCo115.240 VAC/DC8 個數(shù)字量4 個繼電器(10A)沒有顯示單元沒有鍵盤注：1 下列輸入可以交替使用： 4 個模擬量輸入 （0 . 10V）和4 個快速數(shù)字量輸入。2 230 V AC 型： 分為兩組，每組包含 4 個輸入。同一組內(nèi)的每個輸入必須連接到相同的相位。 相位不同的組之間可以互連。 3這些數(shù)字量輸入可以運行拉電流或者潛電流輸入。2.LOGO!擴展模塊LOGO!擴展模塊分為三種：數(shù)字量模塊、模擬量模塊、通訊模塊?？梢赃B接到LOGO!的擴展模塊如表3.2所示。表3.2 LOGO！擴展模塊類型名稱電源輸入輸出數(shù)字量模塊LOGO!DM8LOGO!DM812/24R12/24 V DC4 個數(shù)字量4 個繼電器 (5A)LOGO! DM 8 2424 V DC4 個數(shù)字量4 個固態(tài)晶體管24V / 0.3ALOGO! DM 8 24R24 V AC/DC4 個數(shù)字量4 個繼電器 (5A)LOGO! DM 8 230R115.240 V AC/DC4 個數(shù)字量4 個繼電器 (5A)數(shù)字量模塊LOGO!DM16LOGO!DM162424 V DC8 個數(shù)字量8 個固態(tài)晶體管24V / 0.3ALOGO! DM 16 24R24 V DC8 個數(shù)字量8 個繼電器 (5A)LOGO! DM 16 230R115.240 V AC/DC8 個數(shù)字量8 個繼電器 (5A)模擬量模塊LOGO! AM 212/24 V DC2 個模擬量0 . 10V 或者0 . 20mA 2）無LOGO! AM 2 PT10012/24 V DC2 Pt100-50 到 +200無LOGO! AM 2 AQ24 V DC無2 個模擬量0 . 10 V 或者0/4 . .20mA通訊模塊LOGO! CM AS 接口30 V DCLOGO! 物理輸入的后四個輸入（ln . ln+3）LOGO! 物理輸出的后四個輸出（Qn .Qn+3）LOGO! CM EIB/KNX24 V AC/DC最多 16 個虛擬數(shù)字輸入(I);最多 8 個虛擬數(shù)字輸入(AI)最多 12 個虛擬數(shù)字輸出(Q);最多 2 個虛擬數(shù)字輸出(AQ)注 1各輸入中不允許有不同的相位。 2可選擇連接 0 . 10 V 或者 0 . 20 mA。 3數(shù)字量輸入可以運行拉電流輸入或者潛電流輸入。 4分為兩組，每組包含 4 個輸入。同一組內(nèi)的每個輸入必須連接到相同的相位。相位不同的組之間可以互連。 50/4 . 20mA 的電流僅可用于訂貨號為 6ED1055 - 1MM00 - 0BA1 的模塊，并且可以選擇連接 0 . 10 V 或者 0/4 . 20mA。2.3 LOGO!系統(tǒng)I/O配置1.本機模塊的擴展配置當(dāng)LOGO!本機模塊的I/O點數(shù)不足以滿足控制要求時，可以用擴展模塊對本機進行擴展。LOGO!本機模塊和擴展模塊的搭配也不是隨意的，總結(jié)有如下2條規(guī)則：（1）數(shù)字量擴展模塊只能鏈接到相同電壓級的LOGO!本機模塊和相同電壓等級的擴展模塊上；（2）模擬量擴展模塊和通訊模塊可以鏈接到任何電壓的設(shè)備上。2.最大系統(tǒng)的I/O配置LOGO!系統(tǒng)最多可以有24個數(shù)字量輸入、16個數(shù)字量輸出、8個模擬量輸入。（1）若LOGO!本機模塊沒有模擬量的輸入，則可以接4個數(shù)字量擴展模塊和4個模擬量擴展模塊。（2）若LOGO!本機模塊有2個模擬量輸入，則可以接4個數(shù)字量擴展模塊和3個模擬量擴展模塊。3.系統(tǒng)的最大資源LOGO!系統(tǒng)最大可以使用130個功能模塊、60個REM、24個數(shù)字量輸入、16個數(shù)字量輸出、24個數(shù)字量存儲標識、8個模擬量輸入、2個模擬量輸出、6個模擬量存儲標識、10個文本顯示、2000個程序存儲容量、64個塊名、16個開放的連接器、4個光標鍵、1個移位寄存器及8個移位寄存器位。2.4 軟件編程2.4.1 編程界面LOGO! soft Comfort軟件是西門子公司專門為LOGO!所開發(fā)的編程軟件。該軟件采用圖形用戶界面，操作界面簡潔明了，便于操作者進行簡單快速的編寫程序。圖3.3為LOGO! soft Comfort的編程界面。更重要的是LOGO! soft Comfort軟件具有十分豐富的功能模塊。主要分為基本功能模塊（GF）和特殊功能模塊（SF），其中特殊功能模塊中有包含了接通延時器、關(guān)斷延時器、脈寬觸發(fā)繼電器、邊緣觸發(fā)脈沖繼電器、異步脈沖觸發(fā)器、隨機發(fā)生器等大量的功能模塊。每個功能塊或者輸入/輸出塊均可以分配有通過塊參數(shù)設(shè)置功能所規(guī)定的參數(shù)。通過塊參數(shù)設(shè)置功能可以給某個輸入塊設(shè)置一個新的輸入端子。只要這個新的輸入端子尚未在控制程序中使用即可。借助于這些功能強大的模塊，編程時只需通過選擇、拖拽相關(guān)的功能，然后連線，就可簡單輕松的創(chuàng)建你所需要的梯形圖或功能塊圖。LOGO! Soft Comfort V6.0 以 LOGO! Soft Comfort 的空白用戶界面啟動。單擊該圖標： 結(jié)果：LOGO! Soft Comfort 創(chuàng)建了一個新的空白電路程序。LOGO! Soft Comfort 的完整用戶界面，如圖3.2所示。創(chuàng)建電路程序的編程界面占用了畫面的絕大部分空間。 電路程序的圖標和邏輯鏈接排列在此編程界面上。 為了幫助您總覽大型電路程序，在編程界面的右側(cè)和底部包含滾動條，可 以利用它們沿垂直和水平方向滾動電路程序。 1菜單欄 2標準欄 3編程界面 4信息框 5狀態(tài)欄 6常量連接器 7編輯工具欄圖 3.2 LOGO!Soft Comfort 用戶界面菜單欄:位于LOGO! Soft Comfort 窗口的頂部。在此，您可以找到用于編輯和管理電路程序的各種命令，以 及用于定義默認設(shè)置和向LOGO!傳送電路程序/從LOGO!傳送電路程序的功能。工具欄 :LOGO! Soft Comfort 提供了以下三個工具欄：標準工具欄、編程工具欄、仿真工具欄標準工具欄位于編程界面的上方。LOGO! Soft Comfort 在啟動后將顯示僅提供基本功能的簡化標準工具欄。通過該標準工具欄可以直接訪問 LOGO! Soft Comfort 的基本功能。當(dāng)您在編程界面上打開一個要進行編輯的電路程序后，您可以看到完整的標準工具欄。您可以使用這些圖標創(chuàng)建新的電路程序；或者下載、保存和打印現(xiàn)有的程序，剪切/復(fù)制和粘貼對象，或啟動到LOGO!設(shè)備和來自LOGO!設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。您可以使用鼠標選擇和移動標準工具欄。在您關(guān)閉該工具欄后，它始終會嵌入到菜單欄頂部。編程工具欄位于畫面的左側(cè)。其圖標可用于切換至其它編輯模式，或用于快速、簡單地創(chuàng)建或編輯電路程序。您可以用鼠標將編程工具欄拖放至其它位置。在您關(guān)閉該工具欄后，它始 終會嵌入到菜單欄頂部仿真工具欄：該工具欄僅與電路程序的仿真操作相關(guān)。信息框：信息窗口位于編程界面底部，其中顯示了信息和注意事項以及由工具-確定LOGO!推薦的用于電路程序的LOGO!設(shè)備狀態(tài)欄：位于程序窗口的底部。它顯示了當(dāng)前激活的工具、程序狀態(tài)、縮放系數(shù)、電路圖的頁碼和所選的LOGO!設(shè)備。2.4.2 LOGO!編程基礎(chǔ)1.輸入標志符LOGO!有如下輸入標識符：S（Set置位）設(shè)定輸入為“1”；R（Reset復(fù)位）設(shè)定輸出為“0”；Trg（Trigger觸發(fā)器）觸發(fā)某一個功能的啟動；Cnt（Count計數(shù)器）記錄脈沖的個數(shù)；Fre（Frequency頻率）頻率信號；Dirt（Derection方向）決定計數(shù)的方向；En（Enable使能）啟動某一個功能；Inv（Invert反向）反向功能塊的輸出信號；Aal（Reset all復(fù)位所有的數(shù)值）復(fù)位所有的內(nèi)部數(shù)值；X（在SF輸入的連接器）將SF的輸入設(shè)定為Low；Par（Parameter參數(shù)）功能塊參數(shù)的設(shè)定；No（Cam模型）配置時間的模型；P（Priority優(yōu)先級）配置信息的優(yōu)先順序。2.實時時鐘的后備程序存儲在EPROM中，永遠不會丟失。當(dāng)LOGO!系統(tǒng)斷電后，系統(tǒng)內(nèi)部的時鐘繼續(xù)運行，溫度為25時可保持80h。具有保持功能的功能塊的數(shù)值依靠超級電容也可以保存80h。3.保持性當(dāng)LOGO!系統(tǒng)斷電后，具有保持功能的功能塊的數(shù)值不會馬上丟失，依靠超級電容可以保存80h。當(dāng)電源回復(fù)后，功能塊繼續(xù)從斷點處開始運行。運行時間計數(shù)器時鐘具有保持性。R：保持當(dāng)前數(shù)據(jù)（Rem=on）,/：不保濕當(dāng)前數(shù)據(jù)（Rem=off）。4.參數(shù)保護將具有參數(shù)保護功能的功能塊設(shè)定為參數(shù)保護，則在參數(shù)賦值菜單中不能對其參數(shù)進行更改。+：在參數(shù)賦值菜單中允許讀寫參數(shù),-：在參數(shù)賦值蔡蕩中不允許讀寫參數(shù)。5.模擬量的計算LOGO!將模擬量輸入端的信號轉(zhuǎn)換為01000的數(shù)字量信號.若AI端的信號是010V的信號，則內(nèi)部該信號的數(shù)值為01000，3V對應(yīng)為300。計算規(guī)則：實際值A(chǔ)x=輸入Ax的內(nèi)部值*增益+偏置。6.轉(zhuǎn)換老版本到新版本LOGO!如今已發(fā)展到第六代（OBA5），由于在硬件上的功能功能有了很大的提高，所以要想將第一代（OBA0）、第二代（OBA1）、第三代（OBA2）、第四代（OBA3）、和第五代（OBA4）的程序繼續(xù)在第六代的LOGO!中使用，應(yīng)先將程序轉(zhuǎn)換到第六代。步驟如下：（1）打開LOGO!Soft Comfort V6.0；（2）選擇菜單Tools（工具）Select Hardware（選擇硬件），如圖3.3所示。圖 3.3 選擇硬件7.時基的有效范圍時基的有效范圍如表3.3所示。表3.3 時基的有效范圍時基最大值分辨率精度S（s）99.9910ms10msM（min）99.591s1sH（h）99.591minmin參數(shù)T的時間數(shù)值可以定義為一個常數(shù)，也可以定義成已經(jīng)編程了功能塊的計算值。這些功能塊可以是：加減計數(shù)器、模擬量比較器、模擬量放大器和模擬量閾值觸發(fā)器。注意：定義的時間T應(yīng)0.02s。因為沒有定義0.02秒的T。T的精度：由于電子元件的性能有細微差別，所以設(shè)定的時間T會有所偏差。LOGO! 中，最大偏差為0.02%。如果T的0.02%小于0.02秒，則最大偏差為0.02秒。示例：每小時（3600秒）最大偏差是0.02%，相當(dāng)于0.72秒。每分鐘（60秒）最大偏差是0.02秒。定時器的精度（周定時器/年定時器）:為了保證偏差不會導(dǎo)致C型LOGO!實時時鐘定時不準確，定時器值不斷與一個高精度時基進行比較并做相應(yīng)的調(diào)整。以此保證每天的最大時間誤差為5s。8.程序下載不管LGOO!是處于運行狀態(tài)還是停止?fàn)顟B(tài)，用戶都可以用PC電纜將程序下載到LOGO!中去。程序不能下載到LOGO!中的情況，絕大多數(shù)是因為沒有設(shè)置好通訊接口。設(shè)置通訊接口：選擇菜單ToolsOptions，在對話框中點Interface，選擇所需要的COM端口，如圖3.4所示。圖3.4 設(shè)置通訊接口2.4.3 常量和連接器-Co常量和連接器（=Co）是輸入、輸出、標志和固定的電壓電平（常量）。1.輸入（1）數(shù)字量輸入 數(shù)字量輸入用I標識。數(shù)字量輸入（I1，I2，.）的編號按照它們安裝時的順序依次對應(yīng)于LOGO!基本模塊和連接的數(shù)字模塊的輸入連接器的編號。LOGO!型號：LOGO!24、LOGO!24o、LOGO!12/24RC和LOGO!12/24RCo的快速數(shù)字量輸入I3、I4、I5和I6可以用作快速計數(shù)器。（2）模擬量輸入 LOGO! 24、LOGO! 24o、LOGO! 12/24RC 和 LOGO! 12/24RCo 等型號都具有輸入 I1、I2、I7 和 I8，這些輸入也可以用作輸入AI3、AI4、AI1 和 AI2 等進行編程。就可以對這些模塊進行配置，從而確定它們是使用其中兩個模擬量輸入（AI1 和 AI2）還是全部四個模擬量輸入。 I1、I2、I7 和 I8 輸入端的信號視為數(shù)字量值；而在 AI3、AI4、AI1 和 AI2 輸入端的信號視為模擬量值。 注意，AI3 相當(dāng)于 I1，AI4 相當(dāng)于 I2。 因為 在0BA5 系列上，AI1 相當(dāng)于I7，而AI2 相當(dāng)于I8。相連的模擬量模塊編號的輸入編號和現(xiàn)有的模擬量輸入編號一致。在編程模式下，如果您選擇一個包含模擬量輸入的特殊功能的輸入信號，則 LOGO! 會提供模擬量輸入 AI1-AI8、模擬量標志 AM1-AM6 和包含模擬量輸出AQ1 和 AQ2 以及模擬量輸出的功能塊編號。1.輸出（1）數(shù)字量輸出 數(shù)字量輸出用字符Q標識。輸出編號（Q1，Q2，.Q16）的編號按照它們安裝時的順序依次對應(yīng)于LOGO!基本模塊及其擴展模塊的輸出連接器的編號。要與 LOGO! 基本型上的輸出連接器數(shù)量以及擴展模塊的數(shù)量一致以對它們進行安裝。見圖3.5。同樣，也提供 16 個未使用的輸出。 它們通過x加以標識，并且不能在電路程序中重復(fù)使用（例如，和標志不同）。 下表列出了所有編程的未使用的輸出以及一個還沒有配置的未使用輸出。 未使用的輸出可用于特殊功能，如果只有消息文本對電路程序比較重要。（2）模擬量輸出 模擬量輸出用字母AQ標識。有兩個模擬量輸出可用，名為AQ1和AQ2。模擬量輸出只能連接到某個功能的模擬量輸入、模擬量標志AM或模擬量輸出連接器。圖3.5舉例說明了 LOGO! 的配置和電路程序中輸入和輸出的編號。圖3.5 LOGO！連接圖3.標志塊標志塊用字母M或AM標識。它們是輸出其輸入值的模擬量輸出。LOGO!提供27個數(shù)字量標識M1.M27和6個模擬量標識AM1.AM6。4.啟動標志因為 M8 標志設(shè)置在用戶程序的第一個循環(huán)內(nèi)，因此它可用作電路程序的啟動標志。 當(dāng)電路程序完成它的第一個循環(huán)后，信號自動復(fù)位。 M8 可以在所有其它循環(huán)中用作設(shè)置、刪除和對過程的評估，其方法和其它的標志相同。、5.背光標志M25和M26標志 M25 用于控制 LOGO!TD 的背光。 標志 M26 用于控制 LOGO! TD 的背光。6.移位寄存器LOGO! 提供移位寄存器位 S1 到 S8，在電路程序中，它們?yōu)椤爸蛔x”。 只能通過“移位寄存器”這一特殊功能修改移位寄存器位的內(nèi)容。2.5 編程方法LOGO!編程常用的編程方法有兩種：功能塊圖（FBD）法和梯形圖法（LAD）。2.5.1 功能塊圖法（FBD）功能塊圖類似于普通功能邏輯圖，它沿用了半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯框圖的表示方式。一般用一種功能方框表示一種特定的功能，框圖內(nèi)的符號表示了該功能塊圖的功能。功能塊圖是圖形化的高級編程語言。通過軟件連接的方法把所需的功能模塊圖連接起來，用于實現(xiàn)系統(tǒng)的控制。功能塊圖的表示格式有利于程序的跟蹤。圖3.6所示即為功能塊圖。圖3.6 FBD圖2.5.2 梯形圖法（LAD）體形圖是與電氣控制電路圖相呼應(yīng)的圖形語言，它與西門子的PLC梯形圖設(shè)計類似。它沿用了繼電器、觸點、串并聯(lián)等術(shù)語和類似的圖形符號，并簡化了符號，還增加了一些功能性的指令。梯形圖是融邏輯操作、控制于一體，面向?qū)ο蟮?、實時的、圖形化的編程語言。梯形圖信號流向清楚、簡單、直觀、易懂，很適合電氣工程人員使用。在LOGO!soft Comfort軟件中梯形圖與功能塊圖之間?？梢噪S意進行切換。如圖3.7所示。圖3.7 LAD圖23第3章 設(shè)計方案與要求 3.1 設(shè)計方案路燈是人們生活中必不可少的一部分，人們的出行越來越離不開它，在傳統(tǒng)的路燈控制系統(tǒng)中，大量采用了繼電接觸器來完成系統(tǒng)任務(wù)，存在著控制設(shè)備龐大，故障率高，浪費電能，人工干預(yù)的工作量大等缺點。針對這些缺點，近年來，通過不斷的技術(shù)改進，各種新型的智能化路燈控制裝置不斷問世。圖2.1是本設(shè)計的總體設(shè)計方案。圖2.1 總體設(shè)計方案3.2 設(shè)計要求 圖2.2 路燈控制示意圖本設(shè)計中，需要用LOGO!來實現(xiàn)路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計。根據(jù)季節(jié)、節(jié)假日及不同的天氣情況進行的“時控”，可實現(xiàn)路燈全夜燈和半夜燈自動定時控制，還可根據(jù)季節(jié)和天氣的變化進行的“光控”。具體要求如下：1.自動控制要求(1) 白天（06：0020:00）時段，若在下雨或迷霧天氣等光線較暗情況下，結(jié)合光敏傳感器，開公路路燈II。若光線不暗，則不要開燈。(2) 周日至周四：20:0000:00,開人行道燈I和公路燈II，00:006:00，只開公路燈II。若光線比較暗的話，由光敏傳感器檢測可打開輔助燈III。(3) 周五、周六，節(jié)假日（如五一、十一）：20：0000:00,開人行道燈I，公路燈II和輔助燈III。00:006:00，只開公路燈II。若光線比較暗的話，由光敏傳感器檢測可打開輔助燈III。2.手動控制要求手動控制優(yōu)先于自動控制，當(dāng)按下手動按鈕時，自動控制無效。例如按下燈組I的手動開關(guān)，只有燈組I亮，其他燈組熄滅。3.急停在緊急的情況下，無論該自動路燈控制系統(tǒng)是自動還是手動狀態(tài)，整個系統(tǒng)強制性停止。湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）第4章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計4.1 主電路設(shè)計圖4.1 主電路圖根據(jù)設(shè)計要求，選用230RC系列的LOGO!作為控制核心，主電路由相關(guān)的熔斷器、接觸器等電氣元件構(gòu)成。其中KM1、KM2、KM3為接觸器，如圖4.1所示。4.2 控制電路的設(shè)計本設(shè)計是基于LOGO!自動路燈控制系統(tǒng)，利用LOGO!通用邏輯控制模塊及其計算機輔助設(shè)計軟件，來實現(xiàn)邏輯控制。在該控制系統(tǒng)中，根據(jù)實際要求采用電壓等級