霓虹灯的PLC控制系统设计概要样本.doc

前 言

伴随改革不停深入,社会主义市场经济不停繁荣和发展,个大中小城市全部在进行亮化工程。个企业为宣传自己企业形象和产品,均采取广告手法之一:霓虹灯广告屏来实现这一目标.当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样霓虹灯广告均能够见到,一个是采取霓虹灯管做成多种形状和多中彩色灯管,另一个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成宣传效果。这些灯亮灭,闪烁时间及流动方向等均能够经过PLC来达成控制要求.
可编程控制器PLC可编程序控制器：英文全称Programmable Logic Controller ,汉字全称为可编程逻辑控制器，是一个数字运算操作电子系统，专为在工业环境应用而设计。它采取一类可编程存放器，用于其内部存放程序，实施逻辑运算,次序控制，定时，计数和算术操作等面向用户指令，并经过数字或模拟式输入/输出控制多种类型机械或生产过程.
可编程控制器是工业环境下应用及满足用户需要而设计，它含有以下特点：
（1） 可靠性高。平均无故障工作时间场所故障平均修复时间短。可在恶劣环境下工作。简单、操作方便而使失误少。
（2） 柔性好。柔性好是指在使用过程中适应性和灵活性。只需经过程序编制和更改即可适应生产要求。
（3） 功效强大。可编程控制器不仅含有开关量控制、模拟量控制、数据通信、中止控制等完善功效。
（4） 使用方便。编程方便，极易被技术人员接收和掌握，操作方便。
（5） 体积小，功耗低。可编程控制器以其丰富功效和显著特点得到了广泛利用。

关键词： PLC 霓虹灯控制系统

第一章 霓虹灯PLC控制系统设计概况

1．1 控制系统介绍和控制过程要求
本控制系统关键是用于控制霓虹灯和边框流水灯按次序闪烁。它能让你在不用人控制情况下，进行灯自动闪烁，达成宣传目标。图1，八个字能按次序地进行亮灭，而且边框灯能同时地隔位闪烁。

图1 霓虹灯
用PLC对霓虹灯广告屏实现控制,其具体要求以下:
(1)该广告屏中间8个霓虹灯字亮灭时序为第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字次序熄灭.全亮后,停亮2S,再从第8字开始亮起,次序点亮8-7…1,时间间隔为1S,全亮后显示20S.再从1-2…8次序熄灭.全熄灭后,停亮2S,再从头开始运行,周而复始。
(2)广告屏四面流水灯共24只,4个1组,共分6组,每组灯间隔1S向前移动一次,且I~VI每隔一组灯点亮,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,有开启和停止按钮。
(4)系统霓虹灯字,白帜灯电压及供电电源均为市电220V。

1.2 PLC型号选择
PLC型号选择：因为共有14个端口输出，而且用是用交流电，所以我选择用FX2N-48MR-001。FX2N-48MR-001关键技术参数：输入继电器有24点，输出继电器有24点。电源电压为AC100—240V 50/60Hz。
1.3 PLC基础原理
PLC是以微处理器为关键数字式电子自动控制装置，是一个专用微机。和计算机一样，PLC也含有对应操作系统，也是由硬件和软件两大部分组成。PLC软件部分分为系统软件和应用软件类。PLC基础工作方法是在系统软件控制下，采取周期工作方法，即扫描工作方法。PLC是一个实时工业控制计算机系统，它操作系统是一个小型实时系统软件，含有本身结构和特点。

第二章 系统程序编写及编程思绪介绍

2.1 霓虹灯系统I/O分配表
依据控制要求,PLC控制霓虹灯广告显示器I/O分配表地址编排以下表所表示：
表1 I/O分配表
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
开启按钮SB1
Y000～ Y007
控制8个霓虹灯字
X001
停止按钮SB2
Y010～Y015
控制6组流水灯泡
X002
单步/连续开关SB3

X003
步进按纽开关SB4

其中SA1(X0)为开启开关,SA2(X1)为停止开关,SAa(X2)为单步\连续选择开关,SB1(X3)为步进按钮开关。Y0~Y7控制8根霓虹灯字,用发光管LED1~LED8模拟显示,Y10~Y15控制6组流水灯泡,这里用发光管LEDQ~LED,模拟显示。

2.2 霓虹灯系统PLC端子接线图

图2 端子接线图
2.3 霓虹灯系统状态转移图

图 3 PLC控制霓虹灯状态转移图

2.4 霓虹灯系统梯形图

图 4 PLC控制霓虹灯梯形图

2.5 霓虹灯系统指令表

图 5 PLC控制霓虹灯指令表
2.6系统设计思绪
当我看完系统设计要求后，发觉系统运行是两个同时运行状态，即霓虹灯字亮灭和四面围框流水灯亮灭。由此我认为该系统能够用状态转移图并行分支设计。而且两种状态含有共同特点:全部是循环。第一个状态循环是一位一位循环能够用高级指令SFTL/SFTR指令实现移位循环，而第二种状态不含有使用移位条件，所以只能使用时间结累计数器来控制。然而本系统假如用单纯时间来控制会使用很多时间继电器，为使使用者不会产生时间继电器错乱，我使用了触点比较指令这么能够降低时间继电器使用。对于第一个状态也能够用触点比较指令来设计。
在我设计程序里，我使用了时间继电器和计数器结合方法。对于第一个状态设计我使用了触点比较指令，我一共用了四次：第一次用在霓虹灯字正序亮直全亮,第二次用在霓虹灯字反序熄灭，第三次用在反序全亮，第四次用在正序熄灭。这四次就是霓虹灯字全部状态，完成以后我用了一个跳转指令让系统回到起点重新运行。第二种状态我用了触点比较指令结累计数器来实现系统要求，霓虹灯四面流水灯控制状态有两种：一个是正序间隔循环，第二种室反序间隔循环，因为要在30S内实现六种状态，假如要用时间来控制会比较繁琐，所以我用了计数器来替换，30S内实现六种状态就是每种状态在30S内需要发生5次，所以计数器计数为5.然后再在程序结尾加个跳转回原点指令，这么系统自动功效就设计完成了。因为系统有单步操作需要，所以我在每种状态下面加了单步跳转指令，这么系统设计就完成了。

结束语
经过这次课程设计，使得我对PLC掌握深入增强，加深了对PLC它们了解，并对PLC产生了浓厚爱好，不过我也深深知道自己不足之处，比如说对高级指令不熟悉，大大地加深了我程序复杂程度。有些在学习过程中不能想通问题，在PLC调试过程中，最终得以处理。能够看出它对理论教学起到了必需补充和额外拓宽作用，对培养既含有扎实理论功底又含有相当实践能力人才必不可少。在这次课程中，我发觉PLC在工业控制中作用很大，它能使人控制转变成电脑控制，大大地降低了产品成本，很大地提升生产效率。
在此过程中我还发觉到修改完善程序关键性。当初编完一个程序后感觉是正确。但在接下来调试中有很多情况是理论上能成立可是实际利用中所不一样，而且一个完善程序细节处理才是最关键。
经过这次课程设计培养了我们设计能力和全方面考虑问题能力。学习过程是痛苦不过收获成功喜悦更是让人激动。相信经过这次课程设计它对我以后学习及工作全部会产生主动影响。

参考文件
1．史国生主编 《电气控制和可编程控制器技术》 北京: 化学工业出版社 .2

2．尹宏业主编 《PLC可编程控制器教程》 北京：航空工业出版社 1997

3．廖常初主编 《PLC编程及应用 》 北京：机械工业出版社

4．张万忠主编 《可编程控制器应用技术》 北京： 化学工业出版社

5．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