房屋内外照明控制系统设计毕业论文.doc

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1、摘 要本文以LOGO!230RC和扩展模块DM8 230R为核心，针对现代家居条件的改善，环保节能理念日益加强的市场需求，结合了西门子LOGO的技术性能，设计了一种智能、节能的照明控制系统。文中详述了西门子LOGO的产生与发展历程及其功能指标参数和特点。按照房屋内外照明控制系统的控制要求，进行了LOGO!硬件选型，以及外围电路的设计。并通过LOGO! Soft Comfort v5.0.22软件下实现照明控制过程的仿真、调试，最终下载到LOGO！中实际运行，验证了LOGO!的实用性和可靠性。本文中基于逻辑控制模块LOGO!设计的房屋内外照明控制系统，结构紧凑，操作方便，提高了控制系统的稳定性，

2、延长了其维护周期和使用寿命，提高了电动设备工作效率和产品可靠性；使用逻辑模块LOGO!设计的房屋内外照明控制系统，符合现代设计的最优理念；同时，本系统投资少、易维护、编程简单、节约电能、可靠性高，它完全可以替代传统成本高，效率低的控制器件，在小区、别墅等照明控制领域中有着良好的应用前景。关键词：控制系统，房屋室内外照明，LOGO!，时间控制，光强度控制ABSTRACTIn this paper, by use of LOGO! 230RC and the expansion module DM8 230R as the core, for the market demand such as t

3、he improvement of modern home environment, growing increasingly of environmental protection and energy conservation ideas, etc., an intelligent energy-conservation lighting control system is designed which combined with Siemens LOGO！ technical performance. The generation and development process of S

4、iemens LOGO！, and its function parameters and characteristics are detailed in the paper. The LOGO! hardware is selected and periphery circuits are designed to meet the control requirements of inside and outside houses lighting control system. The simulation and debugging of the lighting control proc

5、ess are achieved based on LOGO! Soft Comfort v5.0.22 software. Finally the software is downloaded to the LOGO! and the practicality and reliability of the LOGO! are verified by actual operation.The inside and outside houses lighting control system which is designed in the paper based on the logic co

6、ntrol module LOGO! has compact structure, is easy to operate and improves the control system stability, extends its maintenance period and service life, improves the efficiency of electric equipment and the reliability of product. The inside and outside houses lighting control system by means of log

7、ic module LOGO! meets the optimal ideas of modern design. At the same time, The control system has low investment, easy maintenance, simple to program, energy conservation, and high reliability, it can replace the traditional control devices with high cost and low efficiency, and it has good applica

8、tion prospects in the lighting control system of the residential and villa.Keywords：Control system, Indoor and outdoor lighting of houses, LOGO! , Time control, Light intensity control 目 录第1章 绪论11.1 课题背景11.1.1 国内照明控制方式的发展现状11.1.2 国内外可编程序逻辑控制器的发展现状11.2 研究方案、技术措施与及应用前景41.2.1 研究方案41.2.2 技术措施51.2.3 应用前景

9、5第2章 设计方案与要求72.1 设计方案72.2 设计要求8第3章 LOGO!可编程逻辑控制模块103.1 系统结构及功能113.2 LOGO!模块及其部件123.2.2 扩展模块133.2.3 I/O配置153.2.4 系统最大资源173.3 LOGO！软件173.3.1 LOGO！软件特点183.3.2 编程方法183.3.3程序仿真20第4章 系统的硬件设计224.1 主电路设计224.2 控制电路设计234.3 控制面板24第5章 软件设计265.1 设计特点265.2 程序设计分析275.3 软件仿真和验证315.4 程序验证34结 论35参考文献36致 谢37附 录38第1章 绪

10、论1.1 课题背景1.1.1 国内照明控制方式的发展现状目前，随着科学技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对于房屋照明的要求也发生了很大的改变。照明不再单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备节能、高效，方便等多种优点。与此同时，国内外照明控制方式也发生了翻天覆地的变化，其形式多种多样，针对照明控制系统归纳起来主要有三种控制方式：人工手动控制、通过时间定时器进行控制和根据光照强度进行控制，这三种控制方式都有各自不同的优缺点，如表1.1所示。表1.1 三种控制方式的比较控制方式优点缺点手动控制人为操作，以人的意愿进行控制。时刻需要人控制，对人力的浪费，提高了控制的成本。时间控制时间控制

11、准确性高。节约电能过于对照明时间的限制，如突遇比赛，时间不合理，不够人性化。光照控制通过光照强度的变化，来自动控制灯组的开闭，节约了不必要的电能浪费。过于完全依赖对光照强度的变化，不能适应对四季光照特点不同变化的影响。在手动控制中。人为操作的因素较大，完全由人们自己通过自己的意愿来控制，需要耗费大量的人力成本。而时间控制中，准确多高，然而不能人性化，随时随地按需控制。光照控制中，节约了大量的电能，减少了浪费。但由于过度依赖自然环境。通过以上三种控制方式的比较，很容易看出每种控制方式的优缺点。若将这三种控制方式的优势结合起来，扬长避短，就能够设计出一款集手动、时间控制、光照控制于一体的照明控制系

12、统。1.1.2 国内外可编程序逻辑控制器的发展现状合适控制器的选择非常重要。目前市场上提供了各种各样的控制器，主要包括：硬连线可编程控制器(VPS，即可编程继电器模块)、可编程控制器(SPS，即PLC)以及逻辑模块。VPS的优点可浅显易懂地描述为：当控制任务不很多时，该系统比较便宜。缺点是：布线费用的增加与接触器的数量不成比例；查找故障麻烦费力；技术资料必须使用耗时费力的程序“以手工方式”编制；必须更改布线才能进行变更或者扩展升级。继电器控制是一种传统的电气控制方法，它主要运用于具有较小至中等控制要求的电气设备之中。图1.1所示为继电器控制系统。图1.1 继电器控制系统在继电器控制中由于是采用

13、继电器元件控制系统工作，各种功能的实现均依靠辅助触点完成，故障点多，一旦某一个继电器损坏，甚至一个继电器的某一个触点接触不良，都会影响整个系统的运行。PLC的特点是：故障诊断方便迅速；自动制作技术资料；有丰富的指令；实时特性；复杂的数学函数 以及相对于其它系统的开放式通讯功能。与这种灵活性相背的是：要求操作工具有丰富的知识；必须将各个运算组成复杂的函数；解决方案不很复杂时，相对价格较高。PLC是继继电器之后出现的一种新型的控制器，于1969年在美国问世。它使用可编程序的存储器来存储指令，并实现逻辑运算、顺序控制、计数、计时和算数运算功能，用来对各种生产过程进行控制。在PLC中，控制时首先会询问

14、控制器输入端的信号状态0或者1，接着由程序对这些状态进行处理，通过输出端将处理结果发送给执行器。相对于继电器，PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、通用性强、灵活性好、功能齐全等优点。但是PLC编程比较复杂，要求操作人员掌握丰富的综合知识。此外，具有强大数学运算功能的PLC更适合进行复杂的工业控制，对于一般的大功率电机控制而言，使用PLC显得大材小用。如图1.2所示。图1.2 PLC控制系统原理图逻辑模块是在PLC的基础上发展而来的一种微小型PLC，它的出现填补了继电器和PLC之间的技术空白。逻辑模块采用整体式结构，内部集成了丰富的逻辑功能模块、操作与显示单元、电源、I/O接口、扩展接口等，具有功

15、能多、通用性好、体积小、使用方便等特点。经过十多年的发展逻辑模块现在已经发展成为了模块化的标准组件产品，涵盖了传统继电器的大部分功能，在某种程度上，用户可以将逻辑模块理解成为“智能的继电器”。由于逻辑模块本身具有多种定时器、计数器功能块，它可以省去系统设备的控制柜中的多种低压电器元件。同时，由于逻辑模块的继电器输出点具有较大的电流承载能力（最大可高达10A），它还可直接连接各种执行元件，如小电机、照明设备等。与传统继电器方案相比逻辑模块的解决方案具有减少连接配线、缩短设备配线时间、节省控制柜空间、便于维护等优点。基于这些特点，逻辑模块在家庭和安装工程中得以广泛使用，例如用于楼梯照明、室外照明、

16、百叶窗等控制系统；也可在开关柜和机电设备中使用，如门控制系统、空调系统或水泵恒压供水控制系统。在软件设计方面，逻辑模块使用功能块图（FBD）进行编程，使用简单，便于操作人员掌握，与PLC相比大大地节省开发周期和开发成本。根据工作原理、性能等方面的区别，五种控制器的性价比如表1.2所示。表1.2 五种控制器性价比控制器名称优缺点基于单片机控制优点：能实现较为复杂的逻辑控制，应用范围广泛。缺点：抗干扰能力差，编程复杂，繁冗。纯逻辑芯片为核心控制优点：能应用于大功率的控制开关。缺点：控制方式复杂，容易出现错误。继电器控制优点：设计简单，直观。缺点：线路复杂，成本高，维修工作量大，线路容易老化。可编程

17、控制器（PLC）优点：可靠性高、抗干扰能力强、通用性强、便于维护。缺点：编程和操作都比较复杂，系统的开发成本高，不经济划算。可编程序逻辑控制器优点：可靠性高，抗干扰能力强，使用寿命长，维修方便，便宜。缺点：内存小.编复杂控制,有限。无论从控制效果，设备维护，还是成本来说逻辑控制模块都比其它两种控制器更具有优势。正是基于以上的这些优势逻辑模块被越来越多的运用于照明控制领域2 杨宝金, 陈丽菡. LOGO可编程通用逻辑控制模块. 低压电器, 1999: 15-18.。综合以上表格分析比较，可编程序逻辑控制器在同等控制要求上是最经济划算的、而且其可靠性高、抗干扰能力强、使用寿命长、维修检测方便，所以

18、进行照明控制系统的设计，可编程逻辑控制器是最好的选择。当前主要的生产逻辑模块的厂家主要有两家：三菱和西门子。其中西门子LOGO！于1996年面世，一经面世便凭借其高性能、高质量的特点得到了广泛的应用。本设计采用的就是西门子公司的LOGO！。1.2 研究方案、技术措施与及应用前景1.2.1 研究方案本设计旨在运用现代数字电子控制技术，利用LOGO!通用逻辑控制模块及其计算机辅助设计软件，主要采用LOGO！230RC扩展型通用逻辑控制模块、脉冲继电器、锁存热继电器、延时继电器、周定时器、年定时器等来设计出稳定实用、节能性高、操作简单方便的房屋内外控制系统，进而满足人们正常的照明需求。本设计还将按照

19、：规划设计LOGO！选型硬件设计程序设计软件仿真程序验证的流程进行。首先按照客户的要求制定设计规划，在完成设计规划后，根据控制对象的实际情况和控制要求选择合适的LOGO！型号作为控制器，按照所选用型号的LOGO！设计相应的硬件电路。硬件电路的设计主要由主电路设计和控制电路设计组成。其中控制电路设计包括LOGO！的接线和I/O端口的功能分配。硬件设计完成后，将开始软件设计。采用LOGO！的配套编程软件在PC机上开发控制系统程序，并进行仿真、调试。如果仿真出错，将根据错误的类型重新进行软件编程或硬件设计，直至仿真成功。最后把仿真好的程序下载到LOGO！主机上进行运行验证，直至控制系统能够正常运行，

20、完成用户使用文档，最终交付用户使用。1.2.2 技术措施本设计主要采用以下的措施：1.工艺流程本设计有二组路灯，主要涉及的工艺流程包括：二组照明灯的手动控制、光敏控制、调试和急停。2.控制线路设计LOGO！的各项功能是通过其内部的各种模块间的组合来实现的，这些模块包括基本功能模块和特殊功能模块，基本功能模块包括与门、非门、或门等，来实现简单的基本连接操作。特殊功能模块包括定时/计数器、脉冲继电器、延时继电器、锁存继电器等，可以进一步满足程序设计者的要求。3.突发事件急停设计当系统发出急停信号，即有突发事件时，路灯灯组能瞬间全部熄灭，避免因路灯线路短路造成的触电等危险事故，并能进行信号显示，等待

21、进一步处理。1.2.3 应用前景 现代社会科学技术和工业化的不断进步，人民生活水平日益改善。自然而然的对物质需求也越来越高，对房屋内外照明不仅仅是简单的照明，而是追求一种符合现代科技的发展。用现代的科学技术达到照明要有良好的光环境光度和显色性能适宜；亮度分布合理；视野舒适；实现智能化。而科学技术和现代工业的发展，特别是自动控制系统中在现代工业中的作用。由于自动化控制系统直接关系到了现代工业、商业与民用的命脉。所以自动化控制系统的应用技术已经相当成熟，应用广泛。这样就可以用现代自动化控制系统的技术用于房屋内外照明控制系统的设计。自动控制系统的控制效果也与生产效率，企业效益紧密相连。所以在各种控制

22、系统中选择合适控制器也是非常重要的。SIMENS通用逻辑模块LOGO!是一稳定可靠、经济实用的控制器，特别适用于较小型的控制任务。采用LOGO!控制不但能达到预期的高性能，而且能够简化控制线路，优化控制性能，使结构紧凑，易于操作，达到较高的性价比。所以利用通用逻辑模块LOGO!设计一个控制系统符合现代工业对设备自动化的控制要求，为LOGO!的推广应用与更新提供新的发展契机和更高的要求。第2章 设计方案与要求2.1 设计方案本设计旨在运用现代数字电子控制技术，利用LOGO！计算机辅助设计软件，设计房屋内外照明控制系统。与传统的路灯控制系统不同的是，本设计摒弃原有大量使用继电器作为控制器的方式，采

23、用全新的逻辑模块进行简单的控制，即使用LOGO！作为系统的控制器。来保证现代人们追逐时尚、经济、智能型的照明需要。图2.1为控制器设计的总体方案。图2.1总体设计首先按照客户的要求制定设计方案。按照智能，节能，时尚要求制定设计方案。在完成设计方案后，根据控制对象的实际情况和控制要求选择合适的LOGO！型号作为控制器，依照所选用的LOGO！型号设计相应的硬件电路及外围扩展电路。硬件电路的设计主要包括主电路设计和控制电路设计。其中控制电路设计包括LOGO！的接线和I/O端口的功能分配。硬件设计完成后，将开始软件设计。采用LOGO！的配套编程软件在PC机上开发控制系统程序，并进行仿真调试。如果仿真出

24、错，将根据错误的类型重新进行软件编程或硬件设计，直至仿真成功。最后把仿真好的程序下载到LOGO！主机上进行运行验证，直到控制系统能够正常运行，完成用户使用文档，最终交付用户使用。2.2 设计要求在本设计，体现出房屋内外智能与节能的结合体，对房屋外划分为两个部分，一部分为了室外照明的需要，满足人们对室外照明的需求，比如常用的廊灯，路灯等照明设施。例外增加的一组灯组是用来满足人们对时尚的追求，像周六周日以及重大节假日的照明需求，给人们时尚前沿感觉。对室内部分，划为主要照明和辅助照明，主照明采用时段控制，用来满足人们室内照明的需求。在主要照明灯组没有开启或是光线很暗，人们需要照明的时候，辅助照明很好

25、的为人们提供了方便，通过辅助照明来更一步确定好了智能、高效、节能的现代照明理念。为了保证房屋控制系统的灵活性，每个照明灯组配有手动控制开关，以便随时可以开启和关断照明。此外，考虑到运行安全和便于维护等方面的因素，照明控制系统还需要具有急停功能。根据以上的特点，对房屋内外照明控制系统具体要求如下：1.房屋外照明部分（1）廊灯、路灯 室外照明灯组自动控制：在时段18:00 到次日早上6:00时，此时若光敏开关接通，自动开启照明灯组。若是不在这时间段或是光敏开关没有接通，自动照明灯组关闭。手动控制：接通手动开关，可以对灯组进行调试，也可以提供照明。（2）景观照明灯组自动控制：在周六、周日或是五一、十

26、一节假日期间，结合光敏开关来自动提供景观照明。手动控制：接通手动开关，对灯组进行调试。2.房屋内照明部分（1）室内主照明灯组自动控制：在晚上19:30 到21:30 主照明灯组打开，提供常用照明。手动控制：对室内照明灯组进行调试、校验。（2）室内辅助照明灯组自动控制：对一些不常用的照明、又不是特定需要时采用辅助照明，对主照明灯组进行补充。由光敏和声控开关进行控制。手动控制：对辅助灯组进行调试，照明。3.急停在发生故障或是安全事故时，为避免人身伤害或是对设备造成重大损坏时，设置急停开关。第3章 LOGO!可编程逻辑控制模块LOGO! 系列产品是西门子公司于1996 年研制开发的一种创新的通用逻辑

27、控制模块，它填补了传统继电器与PLC 之间的技术空缺，并且现在已经发展成为了模块化的标准组件产品。该模块本身集成了“与”、“或”、“非”等8 种基本功能以及时间定时、计数器和模拟量处理等28 种专有功能，LOGO! 通过采用内部功能块编程的方式来代替传统继电器开关的外部接线方案，在一个体积小小的模块之中，用户可以任意地调用所需要的各种功能块来编辑自己的应用程序，从而实现需要很多定时器、继电器、时钟和接触器搭配才能实现的控制任务。正是由于LOGO! 涵盖了传统继电器的部分功能，在某种程度上，用户可以将LOGO! 产品理解成为“智能的继电器”。由于模块本身具有多种定时器、计数器功能块，它可以省去系

28、统设备的控制柜中的多种低压电器元件。同时，由于LOGO!控制模块的继电器输出点具有最大10A 的电流承载能力，它还可直接连接各种执行元件，如小电机、照明设备等。与传统继电器方案相比，LOGO! 的解决方案具有减少连接配线、缩短设备配线时间、节省控制柜空间、便于维护等优点。LOGO！不是PLC，不具备数学运算功能，但是它在很多方面优于PLC。LOGO！本身集成了编程功能，用户只需使用LOGO！面板上的键盘和屏幕，就可以轻松编写控制程序并随时修改程序以及调整参数设置。LOGO！也不是继电器，但更优于传统的继电器。它的外部接线极其简单，只需连接输入和输出，由于内部集成了多种继电器功能，通过小小的一块

29、LOGO！就可以实现复杂的继电器控制任务。LOGO！具有基本型、加长型和总线型三种类型,能替代传统逻辑控制器件,如各种继电器、定时器、计数器、时钟等,并且还具有RS闭锁继电器、脉冲继电器等更为齐全的功能。LOGO！内部集成了8个基本功能模块和26个特殊功能模块。包含了12个定时功能、3个继电器触发功能、5个模拟量功能以及计数器、信息文本和移位寄存器等多种功能。使用者利用面板上的六个按键即可将所用电气线路编程输入LOGO中,并在液晶显示屏上显示。用集成的内部软件替代过去大量的外部硬接线,从而大大减少了安装费用。LOGO采用图形化编程方式,可在本机上编程,也可在PC机上编程并仿真,可通过专用电缆从

30、PC机下载到LOGO，编程过程是根据控制系统的要求,从输出到输入将功能块按顺序连接起来。LOGO！编程功能软件不仅提供了功能块的编程方式，还提供了梯形图的编程模式，两种模块之间可以随意切换，从而方便了熟悉PLC编程方式的技术人员对LOGO！的使用。LOGO！投入市场近十年以来，被广泛应用于各种工业和民用领域，目前LOGO！主要应用在照明控制、开关柜、机械设备和一些专用控制系统中,而且由于其价格低廉、体积小、功能强,应用范围将会更加广泛3赵惠忠. 深入浅出西门子LOGO！M. 北京航空航天大学出版社, 2007: 56-69.3。3.1 系统结构及功能LOGO！是西门子公司1996年开发的一种通

31、用逻辑控制模块，目前已发展成为模块化的标准组件产品。通过主机模块与品种繁多的扩展模块相结合，LOGO！能够满足大量的自动化控制需求，如今已在楼宇智能、水处理、包装机械、纺织机械、水泵行业、货运装备、食物处理机械、木料加工机械、电梯控制、特殊车辆控制等领域都有广泛的应用。LOGO！系统功能集成有：输入和输出，取决于设备的类型；数字量和模拟量标志；带背景光的显示面板和操作键；用于扩展模块的接口；通讯模块；存储卡接口和PC电缆；定时器；计数器；文本显示；预组态的标准功能，例如接通/断开延时继电器、脉冲继电器和软件；移位寄存器。图3.1 LOGO!系统结构3.2 LOGO!模块及其部件3.2.1 LO

32、GO！ 本机模块继电器输出的模块其输出通道是电气隔离的，输出点可以承载不同的电压等级，承载电流最大为10A。晶体管输出的LOGO！的输出通道不是电气隔离的，输出电压为24V，承载电流最大为0.3A。由于继电器输出点和晶体管输出点都有承载能力的限制以及对输出点的保护，故可以使用中间继电器将输出点和负载隔离。LOGO!主机模块集成了8个数字量输入（在12/24V DC状态下还包括4路AI）和4路数字量输出，该系列支持AM2 AQ模拟输出的0/4-20mA. 新增LOGO! TD（文本显示）提供了附加的消息显示设备，包含四个光标键和四个功能键，可以用于电路编程. 自动转换冬令时/夏令时，减少维护费用

33、. 具有密码保护功能，可保护用户的专有知识. 为创建用户电路程序提供了38 个预组态的标准功能块和特殊功能块。包括三个新的指令块：脉宽调制（PWM）、模拟量计算及模拟量计算出错检测.提供200 个程序块用于创建电路程序. 新的LOGO! 电池卡为实时时钟提供了长达两年的备用电池。新的LOGO! 存储卡提供了32 Kb 的存储空间：四倍于LOGO! 0BA5 存储卡的存储空间具有灵活的扩展功能，最大配置可达到：24DI，16DO，8AI，2AO；可实现更大的应用项目，保护原始投资。目前提供的LOGO！本机模块有两大类：基本型和经济型型。基本型带显示面板，经济型不带显示面板如表3.2所示表3.2

34、LOGO！基本型与经济型LOGO!CPU 模块（基本型）名称供电电压输入输出属性LOGO!12/2412/24V DC8个数字量4个继电器LOGO!2424V DC8个数字量4个固态晶管无时钟LOGO!24RC24V AC/24V DC8个数字量4个继电器LOGO!230RC115-240V AC/DC8个数字量4个继电器LOGO!CPU 模块（经济型）名称供电电压输入输出属性LOGO!12/24RCo12/24V DC8个数字量4个继电器没有显示单元LOGO!24Ro24V DC8个数字量4个继电器没有显示单元LOGO!24RCo24V AC/DC8个数字量4个继电器没有显示单元LOGO!2

35、30RCo115-240V AC/DC8个数字量4个继电器没有显示单元3.2.2 扩展模块LOGO！扩展模块有三种：数字量模块，模拟量模块、通讯模块。数字扩展模块：LOGO！DM8 12/24R、LOGO！DM8 24、LOGO！DM8 24R、LOGO！DM8 230R；如表3.3所示表3.3 LOGO!数字量模块LOGO!数字量模块名称电源输入输出LOGO! DM 8 12 / 24R12 / 24 V DC4个数字量4 个继电器LOGO! DM 8 2424 V DC4个数字量4 个固态晶体管LOGO! DM 8 24R1 24 V AC / DC4个数字量4 个继电器LOGO! DM

36、8 230R115240 V AC / DC4个数字量4 个继电器LOGO! DM 16 2424 V DC8个数字量8 个固态晶体管LOGO! DM 16 24R24 V DC8个数字量8 个继电器LOGO! DM 16 230R115240 V AC / DC8个数字量8 个继电器1) 数字量输入可以运行漏电流输入或者源电流输入2) 230V AC型 ：各输入不允许有不同的相位3) 230V AC型：分为两组，每组包含 4 个输入，同一组内的每个输入必须连接到相同的相位，相位不同的组之间可以内部互连模拟量扩展模块：LOGO！AM2、LOGO！AM2 PT100；如表3.4所示表3.4 LO

37、GO!模拟量模块LOGO! 模拟量模块名称电源输入输出LOGO! AM 212 / 24 V DC2 个模拟量无LOGO! AM 2 PT10012 / 24 V DC2 Pt100无LOGO! AM 2 AQ24 V DC无2 个模拟量可以选择连接 0 10 V， 020 mA 和 010 V，0/420 mA通讯模块：KNX、LON、AS-i。如表3.5所示表3.5 LOGO!通讯模块LOGO! 通讯模块名称电源输入输出LOGO! CM AS-i 接口30 V DCLOGO! 物理输入的后四个输入LOGO! 物理输出的后四个输出LOGO! CM EIB / KNX24 V AC / DC最

38、多 16 个虚拟数字输入（I）；最多 8 个虚拟模拟输入（AI）最多 12 个虚拟数字输出（Q）；最多 2 个虚拟模拟输出（AQ）数字量扩展模块相对于LOGO！本机也有3个电压等级：1.等级1，12V：例如LOGO！DM8 12/24R支持；2.等级2，24V：例如LOGO！DM8 12/24R、LOGO！DM8 24、LOGO！DM8 24R支持；3.等级3，115 240V：例如LOGO！DM8 230R 支持。其中LOGO！DM8 12/24R、LOGO！DM8 24只适合于直流电压，LOGO！DM8 24R和LOGO！DM8 230R交直流电压均可。LOGO！扩展模块的型号如表3.6所

39、示。表3.6 LOGO！扩展模块的型号类型名称供电电压输入输出数字量模块LOGO！DM812/24R12/24V（DC）四个数字量4继电器（5A）LOGO！DM8 2424V（DC）四个数字量4晶体管（24V/0.3A）LOGO！DM8 24R24V（DC/AC）四个数字量4继电器（5A）LOGO！DM8 230R115240V（DC/AC）四个数字量4继电器（5A）模拟量模块LOGO！AM212/24V（DC）两个模拟量无LOGO！AM2 PT10012/24V（DC）两个模拟量无3.2.3 I/O配置当LOGO！本机模块的I/O点数不足以满足控制要求时，可以用扩展模块对本机进行扩展。LOG

40、O！本机模块和扩展模块的搭配也不是随意的，总结有如以下两条规则：1.数字量扩展模块只能链接到相同电压级的LOGO！本机模块和相同电压等级的扩展模块上；2.模拟量扩展模块和通讯模块可以链接到任何电压的设备上。LOGO！本机模块连接一个扩展模块和扩展模块连接一个扩展模块的要求如表3.7所列。表3.7主机模块与扩展模块、扩展模块与扩展模块的连接要求LOGO！本机模块扩展模块DM812/24RDM824DM824RDM8230RAM2/AM2PT100CMLOGO！12/24RCXXXXXLOGO！24XXXXXLOGO！24RCXXXXXLOGO！230RCXXXLOGO！12/24RCOXXXXX

41、LOGO！24OXXXXXLOGO！24RCOXXXXXLOGO！230RCOXXXLOGO！系统最多可以有24个数字量输入、16个数字量输入、8个模拟量输出。若LOGO！本机模块没有模拟量的输入，则可以接4个数字量扩展模块和4个模拟量扩展模块，如表3.8所示。表3.8没有模拟量输入的LOGO！最大配置I1I8LOGO！基本型没有模拟量输入Q1Q4I9I12LOGO！DM8Q5Q8I13I16LOGO！DM8Q9-Q12I17-I20LOGO！DM8Q13-Q16I21-I24LOGO！DM8AI1，AI2LOGO！AM2AI3，AI4LOGO！AM2AI5，AI6LOGO！AM2AI7，AI

42、8LOGO！AM2若LOGO！本机模块有2个模拟量输入，则可以接4个数字量扩展模块和3个模拟量扩展模块，表3.9所示。表3.9 具有模拟量输入的LOGO！的最大配置I1-I6，I7，I8AI1，AI2LOGO！基本型，有模拟量输入Q1Q4I9I12LOGO！DM8Q5Q8I13I16LOGO！DM8Q9Q12I17I20LOGO！DM8Q13Q16I21I24LOGO！DM8AI3，AI4LOGO！AM2AI5，AI6LOGO！AM2AI7，AI8LOGO！AM23.2.4 系统最大资源LOGO！系统最大可以使用130个功能模块、60个REM、24个数字量输入、16个数字量输出、24个数字量存

43、储标识、8个模拟量输入、2个模拟量输入、6个模拟量存储标识、10个文本显示、2000个程序存储容量、64个块名、16个开放的连接器、4个光标键、1个移位寄存器及8个移位寄存器位，如表3.10所示。表3.10 logo!系统资源一览表可使用功能块数130REM60数字量输入24数字量输出16数字量存储标识24模拟量输入8模拟量输出2模拟量存储标识6文本显示10程序存储容量2000功能块名64开放的连接器16光标标键4移位寄存器1移位寄存器位83.3 LOGO！软件3.3.1 LOGO！软件特点LOGO！Soft Comfort软件是西门子公司专门为LOGO!所开发的编程软件。本设计采用LOGO！

44、Soft Comfort V5.0版。该软件采用图形用户界面，操作界面简洁明了，便于操作者进行简单快速的编写程序。图3.2为LOGO！Soft Comfort的编程界面。图3.2 LOGO！Soft Comfort 编程界面更重要的是LOGO！Soft Comfort软件具有十分丰富的功能模块。主要分为基本功能模块（GF）和特殊功能模块（SF）,其中特殊功能模块中有包含了接通延时器、脉宽触发继电器、边缘触发脉冲继电器、异步脉冲触发器、随机发生器等大量的功能模块。借助于这些功能强大的模块，编程时只需通过选择、拖拽相关的功能，然后连线，就可简单轻松的创建你所需要的梯形图或功能块图。3.3.2 编程

45、方法LOGO！编程常用的编程方法有两种：功能块图（FBD）法和梯形图法（LAD）。1.功能块图法（FBD）功能块图类似于普通功能逻辑图，它沿用了半导体逻辑电路的逻辑框图的表示方式。一般用一种功能方框表示一种特定的功能，框图内的符号表示了该功能块图的功能。功能块图是图形化的高级编程语言。通过软件连接的方法把所需的功能模块图连接起来，用于实现系统的控制。功能块图的表示格式有利于程序的跟踪。图3.3所示即为功能块图。图3.3 功能块图本设计采用的是功能块图法（FBD）。2.梯形图法（LAD）梯形图是与电气控制电路图相呼应的图形语言，它与西门子的PLC梯形图设计类似。它沿用了继电器、触点、串并联等术语和类似的图形符号，并简化了符号，还增加了一些功能性的指令。梯形图是融逻辑操作、控制于一体，面向对象的、实时的、图形化的编程语言。梯形图信号流向清楚、简单、直观、易懂，很适合电气工程人员使用。在LOGO！Soft Comfort软件中梯形图与功能块图之间可以随意进行切换。图3.4所示即为梯形图。图3.4 梯形图3.3.3程序仿真LOGO!仿真已经被世界上很多企业广泛地应用到工业的各个环节，对企业提高开发效率，加强数据采集、分析、处理能力，减少决策失误，降低企业风险起到了重要的作用。LOGO!仿真技术的引入 , 将使工业设计的手