PLC彩燈控制_課程設(shè)計[1]

1、基 于 P L C 的 彩 燈 控 制目錄課程設(shè)計任務(wù)書 1引言 2一 PLC 的定義及發(fā)展 3二 系統(tǒng)分配 62.1 硬件分配圖62.2 軟件分配圖7三 方案設(shè)計 83.1 順序工程圖83.2 程序運行步驟9四 總結(jié) 10參考文獻 1113基于 PLC 的彩燈控制控制要求：系統(tǒng)啟動后， L1、 L5 同時亮 0.5s，然后熄滅 0.5s；之 后 L2 、L8 同時亮 0.5s,然后熄滅 0.5s；接著 L3、L7 同時亮 0.5s，然后熄滅 0.5s；最后 L4 、L6 同時亮 0.5s，然后熄滅 0.5s， 按照此方式循環(huán) 5 次后再逆向閃爍 5 次，并循環(huán)。二、 設(shè)計任務(wù)1. 設(shè)計出硬件

2、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖；2. 系統(tǒng)有啟動、停止功能；3. 運用功能指令進行 PLC 控制程序設(shè)計；4. 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計；5. 進行系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)上述功能。引言隨著社會市場經(jīng)濟的不斷繁榮和發(fā)展，各種裝飾彩燈、廣告彩燈越來越多 地出現(xiàn)在城市中。 在大型晚會的現(xiàn)場， 彩燈更是成為不可缺少的一道景觀。 小型 的彩燈多為采用霓虹燈管做成各種各樣和多種色彩的燈管， 或是以日光燈、 白熾 燈作為光源，另配大型廣告語、宣傳畫來達到效果。 這些燈的控制設(shè)備多為數(shù)字 電路。而在現(xiàn)代生活中， 大型樓宇的輪廓裝飾或大型晚會的燈光布景， 由于其變 化多、功率大，數(shù)字電路則不能勝任。針對 PLC日益得到廣泛

3、應(yīng)用的現(xiàn)狀，本文 介紹 PLC在不同變化類型的彩燈控制中的應(yīng)用，燈的亮滅、閃爍時間及流動 方向的控制均通過 PLC來達到控制要求。在彩燈的應(yīng)用中，裝飾燈、廣告燈、布 景燈的變化多種多樣，但就其工作模式，可分為三種主要類型：長明燈、流水燈 及變幻燈。 長明燈的特點是只要燈投入工作， 負載即長期接通， 一般在彩燈中用 以照明或襯托底色， 沒有頻繁的動態(tài)切換過程， 因此可用開關(guān)直接控制， 不需經(jīng) 過 PLC控制。流水燈負載變化頻率高，變換速度快，使人有眼花繚亂之感，分為 多燈流動、單燈流動等情形。變幻燈則包括字形變化、色彩變化、位置變化等， 其主要特點是在整個工作過程中周期性地花樣變化， 但頻率不高

4、。 流水燈及變幻 燈均適宜采用 PLC控制。關(guān)鍵詞： PLC 循環(huán) 控制一 PLC 的定義及發(fā)展1.1 PLC 的定義Programmable Logic Controller 簡稱為 PLC，即可編程控制器，是指以計 算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。1.2 PLC 的的發(fā)展歷程在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制， 它按照邏輯條件進行順序動作， 并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上， 這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 1968 年美國 GM（通用汽車）公 司提出取代繼電氣控制裝置的要求， 第二年， 美國數(shù)字公司研制出了基于集成電 路和電子技術(shù)的控

5、制裝置， 首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制， 這就是第一 代可編程序控制器，稱 Programmable Controller （ PC）。個人計算機（簡稱 PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制 器的功能特點，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller （ PLC），現(xiàn)在，仍常常將 PLC簡稱 PC。PLC的定義有許多種。國際電工委員會（ IEC）對 PLC 的定義是：可編程控 制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)， 專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。 它采用可 編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算 術(shù)運算等操作的指令

6、， 并通過數(shù)字的、 模擬的輸入和輸出， 控制各種類型的機械 或生產(chǎn)過程。 可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備， 都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一 個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。上世紀 80 年代至 90 年代中期， 是 PLC發(fā)展最快的時期， 年增長率一直保 持為 3040%。在這時期， PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力 和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， PLC逐漸進入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了 在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS系統(tǒng) .1.3 PLC 的特點1 ） 高可靠性、抗干擾能力強（1）所有的 I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與 PLC內(nèi) 部電路之間電氣

7、上隔離。2）各輸入端均采用 R-C 濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為 1020ms.（3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。（4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。（5）對采用的器件進行嚴格的篩選。（6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴大。（7）大型 PLC還可以采用由雙 CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU構(gòu)成表決系統(tǒng) , 使可靠性更進一步提高2） 豐富的 I/O 接口模塊PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或 電流；脈沖或電位； 強電或弱電等。有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè) 備，如：按鈕；行程開關(guān)；接近開

8、關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直 接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人 - 機對話的接口模塊 ; 為了組成工業(yè) 局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。3）配套齊全、功能完善、適用性強PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的 工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外， PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可 用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。 多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)， 使 PLC滲透到了位置控 制、溫度控制、 CNC等各種工業(yè)控制中。加上 PLC通信能力的增強及人機界面技 術(shù)的發(fā)展，使用 PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。4）系統(tǒng)的設(shè)計、工作量小、維護方便、容

9、易改造PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人 員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近， 為不熟悉 電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。5）體積小、重量輕、能耗低以超小型 PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm， 重量小于 150g 耗 僅 數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想設(shè)備。二 系統(tǒng)分配2.2 軟件分配圖對應(yīng)接口端口注釋I0.000啟動開關(guān)Q0.000L8Q0.101L1Q0.202L2Q0.303L3Q0.404L4Q0.505L5Q0.606L6Q0.707L7T37-

10、T52定時器CO-C1計數(shù)器M0.0-M2.2位存儲器三 方案設(shè)計3.1 順序功能圖3.2 程序運行步驟經(jīng)過檢測通信以后，通過啟動開關(guān) I0.0，使電路獲得脈沖， M0.1 得電，驅(qū)動 Q0.1/Q0.5獲得脈沖， T37獲得脈沖開始計時，延遲 0.5s以后常開開關(guān)變成常閉 開關(guān)，這時 T38 獲得脈沖，常閉開關(guān)變成常開開關(guān) T37失電，以此類推至 C0 處， 計數(shù)器累計 5 次循環(huán)以后，進入逆向循環(huán)，循環(huán) 1，循環(huán) 2 同理，可至計數(shù)器 C1處，可得 C0和C1共用 M2.3，同處一個循環(huán)。第四章 總結(jié)選定題目后，感覺困難很大。在老師的幫助下，查看了一些資料后，頭腦里 開始有了設(shè)計思路和方向

11、。在設(shè)計中走了一些彎路， 幸虧在老師的啟發(fā)指點下， 及時改正， 發(fā)現(xiàn)一個個 問題；另外通過鉆研課本，請教老師和同學，及時解決每一個問題，最終完成了 本次設(shè)計。本課程設(shè)計是在我的老師吳何畏的悉心指導下完成的。他嚴肅的科學態(tài)度， 嚴謹?shù)闹螌W精神， 精益求精的工作作風， 深深地感染和激勵著我。 從課題的選擇 到項目的最終完成， X 老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。在此謹向吳 老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。另外，我還要感謝在一起愉快的度過 3 年的同學們，正是由于你們的幫助和 支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成?？傊瑥拈_始進入課題到設(shè)計的順利完成，師長、同學、朋友給了我太多的 幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 !參考文獻1 .黃惟公，曾盛綽. 機械工程測試技術(shù)與信號分析 M. 重慶：重慶大學出版社.2002.2 . 周明德，微機計算機系統(tǒng)原理及應(yīng)用（第四版） M. 北京：清華大學出 版社， 2002.3 .