毕业设计（论文）-PLC控制的霓虹灯广告屏设计.doc

毕 业 (设 计) 论 文题目： 霓虹灯广告屏的PLC控制设计系部：机电工程系专业：机电一体化技术班级：2012级机电一体化姓名：指导教师： 达州职业技术学院达州职业技术学院_系毕业设计（论文）任务书题目： 任务与要求： 主要内容（主要技术参数）：_时间：从 年 月 日 至 年 月 日共 周 专业： _班级： 姓名： 学号： 指导教师： 年 月 日毕 业 设 计 （论 文）进 度 计 划 表日期工作内容执行情况指导教师签字教师对进度计划实施情况总 评签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩依据之一。山西职业技术学院毕业论文 22摘要随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣和发展,大中小城市都在进行亮化工程。企业为展现自己的形象和产品,一般都会采用通过霓虹灯广告屏来这种广告手法，所以当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告随处可见。这就涉及到如何去控制霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等诸多控制问题，如何去快捷、可靠、简单的去控制，成为人们考虑的重点，在这我认为PLC最适合去解决这些问题，因为PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。并且PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的方面具有比较突出的优势，在现实中人们也是多通过PLC去控制霓虹灯的。关键词PLC； 霓虹灯； 目录山西职业技术学院1摘要1目录2PLC控制的霓虹灯广告屏设计31 、前言32、控制系统介绍和控制过程要求43、I/O分配表及PLC型号选择54、PLC端子接线图65、控制流程图76、梯形图107、调试与合理选用168、程序运行原理说明189、结束语1910、参考文献20致 谢21PLC控制的霓虹灯广告屏设计1 、前言随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣和发展,很多个大中小城市都在进行亮化工程。个体企业为宣传自己企业的形象和产品,均采用广告手法之一:霓虹灯广告屏来实现这一目的.当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告均可以见到,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多中彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。这些灯的亮灭,闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求。可编程控制器PLC可编程序控制器：英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.作为自动控制装置的核心,它具有功能强,可靠性高等诸多优点,PLC实验装置采用的是模块化结构，主要模块有可编程序控制器、编程器模块，九种实验模块，按钮、开关输入模块和继电器输出模块，以及四层电梯模型。该装置可以完成各种指令系统训练以及多种控制对象的程序设计训练。2、控制系统介绍和控制过程要求 本控制系统只要是用于控制霓虹灯和边框流水灯的按顺序的闪烁。它能让你在不用人控制的情况下，进行灯的自动闪烁，达到宣传的目的。如图1，八个字能按顺序地进行亮灭，并且边框的灯能同时的隔位闪烁。图1 霓虹灯用PLC对霓虹灯广告屏实现控制,其具体要求如下:(1)该广告屏中间8个霓虹灯字亮灭的时序为第1字亮到第2字亮到第3字亮第8字亮,时间间隔均为1S,8个霓虹灯字全亮后,显示10S,再反过来从第8字到第7字第1字顺序熄灭.全亮后,停亮2S,再从第8字开始亮起,顺序点亮8-71,时间间隔为1S,全亮后显示20S.再从1-28顺序熄灭.全熄灭后,停亮2S,再从头开始运行,周而复始。(2)广告屏四周的流水灯共24个,4个1组,共分6组,每组灯间隔1S向前移动一次,且IVI每隔一组的灯点亮,即从I,III亮后II,IV亮后III,V亮后IV,VI亮,移动一段时间后(如30S),再反过来移动,即从VI,IV亮后V,III亮后IV,II亮后III,I亮,如此循环往复。(3)系统有单步连续控制,有启动和停止按钮。(4)系统霓虹灯的电压及供电电源为市电220V。3、I/O分配表及PLC型号选择输入点分配输出点分配输入接点输入开关名称输出接口驱动设备X000启动按钮SB1Y000 Y007控制8个霓虹灯字X001停止按钮SB2Y010Y015控制6组流水灯泡X002单步/连续开关SB3X003步进按钮开关SB4表1 I/O分配表根据控制要求,PLC控制霓虹灯广告显示屏的输入输出(I0)地址编排如下表所示,其中SA1(X0)为启动开关,SA2(X1)为停止开关,SAa(X2)为单步连续选择开关,SB(X3)为步进按钮开关。Y0Y7控制8根霓虹灯字,用发光管LED1LED8模拟显示,Y10Y15控制6组流水灯泡,这里用发光管LEDQLED,模拟显示。如表1PLC型号的选择：由于共有14个端口输出，并且用是用交流电的，所以我选择用FX2N-48MR-001。FX2N-48MR-001的主要的技术参数：输入继电器有24点，输出继电器有24点。电源电压为AC100240V 50/60Hz。合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。一个企业，应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：机型统一，其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理。机型统一，其功能和使用方法类似，有利于技术力量的培训和技术水平的提高。机型统一，其外部设备通用，资源可共享，易于联网通信，配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。 4、PLC端子接线图图2 端子接线图5、控制流程图 控制流程图如下图3：开 始八字正序亮是否全亮YN是否正序全亮10秒八字全亮10秒10秒YN八字反序灭流水灯正序隔位亮是否全亮YN是否30秒流水灯的反序隔位亮是否反序隔位亮是否反序隔位亮30秒是否八字反序全灭 是否八字正序全灭八字全灭2秒是否八字全灭2秒是否按停止开关停止图3 状态流程图6、梯形图7、调试与合理选用我的程序在调试的时候是出现了很大的问题的，第一个就是程序的步数太多了，原来有500步，后来在史老师的点拨下，我把程序简化了一下，把很的多的状态都合并了起来，并用定时器来控制灯的亮灭，但是大体的思路还是一样的。但是由于我对于应用指令不是很熟悉，所以不会用移位来做，老师说移位的话会简单很多，我会再想想用移位来做。目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。数据处理现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。鉴于上面所述，我还是选用PLC来做，也想过单片机来做，可是不太会，不过我一定会好好学习争取学会用单片机做。8、PLC问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会NEMA（National Electrical ManufactoryAssociation）经过四年的调查工作，于1984年首先将其正式命名为PLC，并给PLC作了如下定义：“PLC是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PLC之功能着，亦被视为PLC，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。”以后国际电工委员会(IEC)又先后颁布了PLC标准的草案第一稿，第二稿,并在1987年2月通过了对它的定义：可编程控制器是一种数字式运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输知识界一出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC扩充其功能的原则进行高驻地，因此，可编程控制器以其简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等一系列优点，在汽车、钢铁、航空航天、船舶、化工、纺织、食品、造纸、军工等工业领域获得了广泛的应用。总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制9、结束语经过这次的课程设计，使得我对PLC的掌握进一步的增强，加深了对PLC它们的理解，并对PLC产生了浓厚的兴趣，但是我也深深的知道自己的不足之处，比如说对应用指令的不熟悉，大大地加深了我的程序复杂程度。多在学习过程中不能想通的问题，在PLC调试过程中，终于得以解决。可以看出它对理论教学起到了必要的补充和额拓宽作用，对培养既具有扎实理论功底又具有相当实践能力的人才必不可少。在这次的课程中，我发现PLC在工业控制中的作用很大，它能使人的控制转变成电脑的控制，大大地降低了产品的成本，很大地提高生产效率。在此过程中我还发现到修改完善程序的重要性。当时编完一个程后感觉是正确的。就是这样还要仔细检查自己的程序。考虑到各种可能发生的情况。随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣和发展,大中小城市都在进行亮化工程。企业为宣传自己企业的形象和产品,均采用广告手法之一:霓虹灯广告屏来实现这一目的.当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告均可以见到,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多中彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。这些灯的亮灭,闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求.经过这次课程设计培养了我们的设计能力以及全面的考虑问题能力。学习的过程是痛苦的但是收获成功的喜悦更是让人激动的。相信通过这次课程设计它对我以后的学习及工作都会产生积极的影响。随着P LC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。10、参考文献1.史国生主编 电气控制与可编程控制器技术 北京: 化学工业出版社 20052.尹宏业主编 PLC可编程控制器教程 北京： 航空工业出版社 19973.廖常初主编 PLC编程及应用 北京： 机械工业出版社 20024.张万忠主编 可编程控制器应用技术 北京： 化学工业出版社 20025.张凤珊主编 电器控制及可编程控制器 北京：中国轻工业出版社 2001致 谢三年的大学生活就要结束了，我在这里学到了许多东西。首先向山西职业技术学院电气工程与自动化系的各位老师表示感谢，感谢你们多年对我的培养，无论在学习方面