基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電科班

一、摘要

隨著改革的不斷深入,社會主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷繁榮和發(fā)展,大中小城市都在進(jìn)行亮化工程。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(shí)現(xiàn)這一目的.當(dāng)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(dá)到宣傳的效果。這些燈的亮滅,閃爍時間及流動方向等均可以通過PLC來達(dá)到控制的要求。

隨著P

LC技術(shù)的發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類也越來越多。不同型號的PLC，其結(jié)構(gòu)形式、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。

PLC的選擇主要應(yīng)從PLC的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。

PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭最佳的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點(diǎn)：

(一)合理的結(jié)構(gòu)型式，(二)

安裝方式的選擇，(三)相應(yīng)的功能要求，(四)響應(yīng)速度要求，(五)系統(tǒng)可靠性的要求，(六)機(jī)型盡量統(tǒng)一。

二

.控制系統(tǒng)介紹及控制要求

本控制系統(tǒng)只要是用于控制霓虹燈和邊框流水燈的按順序的閃爍。它能讓你在不用人控制的情況下，進(jìn)行燈的自動閃爍，達(dá)到宣傳的目的。如圖1，八個字能按順序地進(jìn)行亮滅，并且邊框的燈能同時地隔位閃爍。

1.霓虹燈廣告屏示意圖

利用s7-200控制由8根燈管，24只流水燈，每4只燈為一組廣告牌。，如下圖所示：

圖1

2.控制要求：

（1）該廣告屏中間8根燈管亮滅的時序?yàn)椋旱?根亮→2亮→3亮→……→第8根亮，時間間隔為1s，全亮后，顯示10s，再反過來從8→7→……→1按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s；再從第8根開始亮，順序點(diǎn)亮7→6→……→1，時間間隔1s，顯示5s，再從1→2→……→8按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s，然后重復(fù)運(yùn)行，周而復(fù)始。

（2）24只流水燈，4個一組分成6組，從Ⅰ→Ⅱ→……→Ⅵ按1s時間間隔依次向前移動，且點(diǎn)亮?xí)r每相隔1燈為亮，即從Ⅰ“、”亮→Ⅱ“、”亮，同時Ⅰ“、”滅→Ⅲ““、”亮，同時Ⅱ“、”滅……，如此移動一段時間（如30s）后，再反過來移動一段時間：Ⅵ“、”亮

→Ⅴ“、”亮，同時Ⅵ“、”滅，……如此循環(huán)往復(fù)。

（3）系統(tǒng)有單步/連續(xù)控制，有起動和停止按鈕。

（4）起動時，燈管和流水燈同時起動，關(guān)閉時，可同時也可分別關(guān)閉。

（5）要求有移位指令的應(yīng)用

（6）在控制要求1中，若要求將全亮后顯示10s改為以0.5s間隔同時閃爍5s，試修改程序。

三.工作原理

1.I/O分配

根據(jù)控制要求，PLC控制霓虹燈廣告顯示屏的輸入，輸出地址如下表所示，其中SB1為啟動開關(guān),SB2為停止開關(guān),SB3為單步連續(xù)選擇開關(guān)SB4為不進(jìn)按鈕開關(guān).Q0.0～Q0.7控制霓虹燈用的發(fā)光管模擬顯示，Q1.0～Q2.1控制6組流水燈泡。如表1

輸入接點(diǎn)

輸入開關(guān)名稱

I0.0

啟動按鈕SB1

I0.1

停止按鈕SB2

I0.3

單步/連續(xù)開關(guān)SB3

I0.4

步進(jìn)按鈕開關(guān)SB4

輸出接點(diǎn)

輸出名稱

Q0.0

燈管1

Q0.1

燈管2

Q0.2

燈管3

Q0.3

燈管4

Q0.4

燈管5

Q0.5

燈管6

Q0.6

燈管7

Q0.7

燈管8

Q1.0

L1.L3流水燈

Q1.1

L2.L4流水燈

Q1.2

L5.L7流水燈

Q1.3

L6.L8流水燈

Q1.4

L9.L11流水燈

Q1.5

L10.L12流水燈

Q1.6

L13.L15流水燈

Q1.7

L14.L16流水燈

Q2.0

L17.L19流水燈

Q2.1

L18.L20流水燈

Q2.2

L21.L23流水燈

Q2.3

L22.L24流水燈

2.PlC型號的選擇

由于共由20個端口輸出，并且用是交流點(diǎn)的，所以我選擇用FX2N-48MR-001.FX2N-48MR-001的主要的技術(shù)參數(shù)：輸入繼電器的24點(diǎn)，輸出繼電器由24點(diǎn)。電源電壓為AC100-240V

50/60Hz。

3.硬件接線圖

圖

4．時序圖

5.流程圖

6.梯形圖及程序

0.1啟動

LD?????I0.1

EU

MOVB???16#1,?MB0

MOVW???16#FF,?VW0

S??????M1.0,?1

MOVB???16#81,?VB2

I0.2總停止

LD?????I0.2

MOVB???16#0,?MB0

MOVW???16#0,?VW0

R??????M1.0,?2

MOVB???16#0,?VB2

8路燈管單獨(dú)停止

LD?????I0.2

MOVB???16#0,?MB0

MOVW???16#0,?VW0

24l路循環(huán)燈管單獨(dú)停

LD?????I0.3

R??????M1.0,?2

MOVB???16#0,?VB2

8路燈管控制,Q0----7（QB0）為8路燈管輸出控制點(diǎn)

LD?????SM0.0

LPS

A??????M0.0

LPS

A??????SM0.5

EU

RLW????VW0,?1

LPP

AW=????16#FF00,?VW0

EU

RLB????MB0,?1

LRD

A??????M0.1

LPS

TON????T37,?100

A??????T37

A??????SM0.5

EU

RRW????VW0,?1

LPP

AW=????16#FF,?VW0

EU

RLB????MB0,?1

LRD

A??????M0.2

LPS

TON????T38,?20

A??????T38

A??????SM0.5

EU

RRW????VW0,?1

LPP

AW=????16#FF00,?VW0

EU

RLB????MB0,?1

LRD

A??????M0.3

LPS

TON????T39,?50

A??????T39

A??????SM0.5

EU

RLW????VW0,?1

LPP

AW=????16#FF,?VW0

TON????T40,?20

LPP

A??????T40

MOVB???16#1,?MB0

LD?????SM0.0

LPS

A??????SM0.5

MOVB???VB1,?QB0

LPP

AN?????SM0.5

A??????M0.1

AN?????T37

MOVB???16#0,?QB0

24路循環(huán)燈控制，由于2個燈同時亮，所以每2個共用一個輸出點(diǎn)。QB1單數(shù)燈管，QB2雙數(shù)燈管（雙數(shù)的燈管安裝順序與單數(shù)燈管相反，即Q1.0-----Q1.5對應(yīng)燈管1,3-------21,23，Q2.0-----Q2.5對應(yīng)燈管24.22-------4,2,這樣可以省掉一些程序）

LD?????SM0.0

LPS

A??????M1.0

LPS

A??????SM0.5

EU

RLB????VB1,?1

LRD

AN?????M1.1

TON????T42,?300

LRD

A??????T42

EU

S??????M1.1,?1

LRD

A??????M1.1

TON????T43,?300

LPP

A??????T43

EU

R??????M1.1,?1

LRD

AN?????M1.1

MOVB???VB1,?QB1

MOVB???16#0,?QB2

LPP

A??????M1.1

MOVB???VB1,?QB2

MOVB???16#0,?QB1

7.主電路

四、設(shè)計(jì)心得

本程序是用STL圖所寫的，在啟動按鈕按下以后，有兩步程序同時運(yùn)行，一個是霓虹燈字的亮滅，一個是四周邊框流水燈的亮滅。霓虹燈字的亮滅：在按下啟動按鈕以后，八個字會按要求亮滅，主要是計(jì)時器控制的，在S20和S21中，S20是燈的正序亮反序滅，S21是燈的反序亮正序滅。流水燈的亮滅，狀態(tài)就比較多了，我是把每一中亮的情況都納入一個狀態(tài)的，所以有6中狀態(tài)，然后在循環(huán)，在30秒過后，會由正序的亮轉(zhuǎn)換成反序的亮。反序的亮30秒都又轉(zhuǎn)換成正序的兩，這個30秒我是用計(jì)數(shù)器控制的，因?yàn)槊恳粋€循環(huán)是6秒，那30秒就是5次，計(jì)到5次都才會進(jìn)行正反序的轉(zhuǎn)換。

經(jīng)過這次的課程設(shè)計(jì)，使得我對PLC的掌握進(jìn)一步的增強(qiáng)，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，比如說對應(yīng)用指令的不熟悉，大大地加深了我的程序復(fù)雜程度。多在學(xué)習(xí)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(xué)起到了必要的補(bǔ)充和額拓寬作用，對培養(yǎng)既具有扎實(shí)理論功底又具有相當(dāng)實(shí)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，大大地降低了產(chǎn)品的成本，很大地提高生產(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(dāng)時編完一個程后感覺是正確的。就是這樣還要仔細(xì)檢查自己的程序?？紤]到各種可能發(fā)生的情況。

經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們的設(shè)計(jì)能力以及全面的考慮問題能力。學(xué)習(xí)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(jì)它對我以后的學(xué)習(xí)及工作都會產(chǎn)生積極的影響。

五、參考文獻(xiàn)

1．史國生主編

《電氣控制與可編程控制器技術(shù)》

北京:

化學(xué)工業(yè)出版社

2005.2

2．尹宏業(yè)主編

《PLC可編程控制器教程》

北京：航空工業(yè)出版社

1997

3．廖常初主編

《PLC編程及應(yīng)用

》

北京：機(jī)械工業(yè)出版社

2002

4．張萬忠主編

《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》

北京：

化學(xué)工業(yè)出版社

2002

5．張鳳珊主編

《電器控制及可編程控制器》

北京：中國輕工業(yè)出版社

2001