霓虹燈的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計概要

1、 前 言隨著改革的不斷深入,社會主義市場經(jīng)濟的不斷繁榮和發(fā)展,個大中小城市都在進行亮化工程。個企業(yè)為宣傳自己企業(yè)的形象和產(chǎn)品,均采用廣告手法之一:霓虹燈廣告屏來實現(xiàn)這一目的.當我們夜晚走在大街上,馬路兩旁各色各樣的霓虹燈廣告均可以見到,一種是采用霓虹燈管做成的各種形狀和多中彩色的燈管,另一種為日光等管或白熾燈管作為光源,另配大型廣告語或宣傳畫來達到宣傳的效果。這些燈的亮滅,閃爍時間與流動方向等均可以通過PLC來達到控制的要求.可編程控制器PLC可編程序控制器：英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工

2、業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程.可編程控制器是工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用與滿足用戶需要而設(shè)計，它具有以下的特點：（1） 可靠性高。平均無故障工作時間場合故障平均修復時間短。可在惡劣的環(huán)境下工作。簡單、操作方便而使失誤少。（2） 柔性好。柔性好是指在使用過程中的適應(yīng)性和靈活性。只需通過程序的編制和更改即可適應(yīng)生產(chǎn)的要求。（3） 功能強大?？删幊炭刂破鞑坏哂虚_關(guān)量控制、模擬量控制、數(shù)據(jù)通信、中斷控制等完善的功能。（4） 使用方便。編程方便，極易被技術(shù)人員接受

3、和掌握，操作方便。（5） 體積小，功耗低?？删幊炭刂破饕云湄S富的功能和顯著的特點得到了廣泛的運用。關(guān)鍵詞： PLC 霓虹燈控制系統(tǒng)第一章 霓虹燈的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計概況11 控制系統(tǒng)介紹和控制過程要求 本控制系統(tǒng)主要是用于控制霓虹燈和邊框流水燈按順序閃爍。它能讓你在不用人控制的情況下，進行燈的自動閃爍，達到宣傳的目的。如圖1，八個字能按順序地進行亮滅，并且邊框的燈能同時地隔位閃爍。圖1 霓虹燈用PLC對霓虹燈廣告屏實現(xiàn)控制,其具體要求如下:(1)該廣告屏中間8個霓虹燈字亮滅的時序為第1字亮到第2字亮到第3字亮第8字亮,時間間隔均為1S,8個霓虹燈字全亮后,顯示10S,再反過來從第8字到第7字第

4、1字順序熄滅.全亮后,停亮2S,再從第8字開始亮起,順序點亮8-71,時間間隔為1S,全亮后顯示20S.再從1-28順序熄滅.全熄滅后,停亮2S,再從頭開始運行,周而復始。(2)廣告屏四周的流水燈共24只,4個1組,共分6組,每組燈間隔1S向前移動一次,且IVI每隔一組的燈點亮,即從I,III亮后II,IV亮后III,V亮后IV,VI亮,移動一段時間后(如30S),再反過來移動,即從VI,IV亮后V,III亮后IV,II亮后III,I亮,如此循環(huán)往復。(3)系統(tǒng)有單步連續(xù)控制,有啟動和停止按鈕。(4)系統(tǒng)霓虹燈字,白幟燈的電壓與供電電源均為市電220V。1.2 PLC型號選擇PLC型號的選擇：

5、由于共有14個端口輸出，并且用是用交流電的，所以我選擇用FX2N-48MR-001。FX2N-48MR-001的主要的技術(shù)參數(shù)：輸入繼電器有24點，輸出繼電器有24點。電源電壓為AC100240V 50/60Hz。1.3 PLC的基本原理PLC是以微處理器為核心的數(shù)字式電子自動控制裝置，是一種專用微機。和計算機一樣，PLC也具有相應(yīng)的操作系統(tǒng)，也是由硬件和軟件兩大部分組成的。PLC的軟件部分分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件類。PLC的基本工作方式是在系統(tǒng)軟件的控制下，采用周期工作方式，即掃描工作方式。PLC是一種實時工業(yè)控制計算機系統(tǒng)，它的操作系統(tǒng)是一個小型的實時系統(tǒng)軟件，具有自身的結(jié)構(gòu)和特點。第二章

6、系統(tǒng)程序的編寫與編程思路介紹2.1 霓虹燈系統(tǒng)的I/O分配表根據(jù)控制要求,PLC控制霓虹燈廣告顯示屏的I/O分配表地址編排如下表所示：表1 I/O分配表輸入點分配輸出點分配輸入接點輸入開關(guān)名稱輸出接口驅(qū)動設(shè)備X000啟動按鈕SB1Y000 Y007控制8個霓虹燈字X001停止按鈕SB2Y010Y015控制6組流水燈泡X002單步/連續(xù)開關(guān)SB3X003步進按紐開關(guān)SB4其中SA1(X0)為啟動開關(guān),SA2(X1)為停止開關(guān),SAa(X2)為單步連續(xù)選擇開關(guān),SB1(X3)為步進按鈕開關(guān)。Y0Y7控制8根霓虹燈字,用發(fā)光管LED1LED8模擬顯示,Y10Y15控制6組流水燈泡,這里用發(fā)光管LED

7、QLED,模擬顯示。2.2 霓虹燈系統(tǒng)的PLC端子接線圖圖2 端子接線圖2.3 霓虹燈系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖 3 PLC控制霓虹燈狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 2.4 霓虹燈系統(tǒng)的梯形圖圖 4 PLC控制霓虹燈梯形圖2.5 霓虹燈系統(tǒng)的指令表圖 5 PLC控制霓虹燈指令表2.6系統(tǒng)的設(shè)計思路當我看完系統(tǒng)的設(shè)計要求后，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行是兩個同時運行的狀態(tài)，即霓虹燈字的亮滅和四周邊框流水燈的亮滅。由此我覺得該系統(tǒng)可以用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的并行分支設(shè)計。而且兩種狀態(tài)具有共同的特點:都是循環(huán)。第一種狀態(tài)的循環(huán)是一位一位的循環(huán)可以用高級指令的SFTL/SFTR指令實現(xiàn)移位循環(huán)，而第二種狀態(tài)不具備使用移位的條件，所以只能使用時間結(jié)合計數(shù)器

8、來控制。然而本系統(tǒng)如果用單純的時間來控制會使用許多時間繼電器，為使使用者不會產(chǎn)生時間繼電器錯亂，我使用了觸點比較指令這樣可以減少時間繼電器的使用。對于第一種狀態(tài)也可以用觸點比較指令來設(shè)計。在我的設(shè)計程序里，我使用了時間繼電器和計數(shù)器結(jié)合的方式。對于第一種狀態(tài)的設(shè)計我使用了觸點比較指令，我一共用了四次：第一次用在霓虹燈字的正序亮直全亮,第二次用在霓虹燈字的反序熄滅，第三次用在反序全亮，第四次用在正序熄滅。這四次就是霓虹燈字的所有狀態(tài)，完成之后我用了一個跳轉(zhuǎn)指令讓系統(tǒng)回到起點重新運行。第二種狀態(tài)我用了觸點比較指令結(jié)合計數(shù)器來實現(xiàn)系統(tǒng)要求，霓虹燈四周的流水燈的控制狀態(tài)有兩種：一種是正序間隔循環(huán)，第二

9、種室反序間隔循環(huán)，因為要在30S實現(xiàn)六種狀態(tài)，如果要用時間來控制會比較繁瑣，所以我用了計數(shù)器來替代，30S實現(xiàn)六種狀態(tài)就是每種狀態(tài)在30S需要發(fā)生5次，所以計數(shù)器計數(shù)為5.然后再在程序結(jié)尾加個跳轉(zhuǎn)回原點指令，這樣系統(tǒng)的自動功能就設(shè)計完成了。由于系統(tǒng)有單步操作的需要，所以我在每種狀態(tài)下面加了單步跳轉(zhuǎn)指令，這樣系統(tǒng)的設(shè)計就完成了。結(jié)束語經(jīng)過這次的課程設(shè)計，使得我對PLC的掌握進一步的增強，加深了對PLC它們的理解，并對PLC產(chǎn)生了濃厚的興趣，但是我也深深的知道自己的不足之處，比如說對高級指令的不熟悉，大加深了我的程序復雜程度。有些在學習過程中不能想通的問題，在PLC調(diào)試過程中，終于得以解決?？梢钥闯鏊鼘碚摻虒W起到了必要的補充和額外的拓寬作用，對培養(yǎng)既具有扎實理論功底又具有相當實踐能力的人才必不可少。在這次的課程中，我發(fā)現(xiàn)PLC在工業(yè)控制中的作用很大，它能使人的控制轉(zhuǎn)變成電腦的控制，大降低了產(chǎn)品的成本，很提高生產(chǎn)效率。在此過程中我還發(fā)現(xiàn)到修改完善程序的重要性。當時編完一個程序后感覺是正確的。但在接下來的調(diào)試中有許多情況是理論上能成立可是實際運用中所不同的，而且一個完善的程序細節(jié)的處理才是最重要的。經(jīng)過這次課程設(shè)計培養(yǎng)了我們的設(shè)計能力以與全面的考慮問題能力。學習的過程是痛苦的但是收獲成功的喜悅更是讓人激動的。相信通過這次課程設(shè)計它對我以后的學習與工作都會產(chǎn)生積極的影響