基于PLC的广告灯控制系统设计

毕业论文学生姓名：耿奎奎学号：090302122专业：应用电子技术设计题目：基于PLC广告灯控制系统设计指导教师：郑凯年月宿迁泽达职业技术学院毕业论文（设计）1摘要：随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速的发展，可编程控制器技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。广告灯做为一种现代化的工具，与人们的日常生活紧密相关，随着人们对其要求的提高，广告灯灯光控制得到了快速发展，其逻辑控制已由可编程控制器代替原来的继电器控制。本文采用可编程逻辑控制器（PLC）对广告灯进行控制，通过合理的选择和设计，提高了广告灯的控制水平，并改善了广告灯灯光控制的可靠性，使广告灯控制达到了较为理想的控制结果。关键字：可编程控制器（PLC）、广告灯、自动控制。宿迁泽达职业技术学院毕业论文（设计）2Abstract:Alongwiththerapiddevelopmentofeconomy,microelectronicstechnology,computertechnologyandautomaticcontroltechnologyisalsoobtainedarapiddevelopmentandPLCtechnologyhascometoanewera,theusedmoreandmorewidely.Advertisinglightasamoderntools,andPeople'sDailylifecloselyrelated,aspeopletotheimprovementofitsrequirements,advertisementlamplightingcontrolaregrowingrapidly,itslogiccontrolalreadybyprogrammablecontrollerinsteadoftheoriginalrelaycontrol.Thispaperbyusingtheprogrammablelogiccontroller(PLC)toadvertisinglightcontrol,throughthereasonablechoiceanddesign,improvetheadvertisementlampcontrollevel,andimprovethereliabilityofthecontrollightsadvertisinglamp,makeadvertisementlamptocontroltheidealcontrolresults.Keyword:Programmablecontroller(PLC),Advertisinglights,Automaticcontrol.宿迁泽达职业技术学院毕业论文（设计）3目录摘要.....................................................1第一章概述.............................................3一、PLC的开发背景....................................3二、选题意义及PLC型号的选择及介绍....................4（一）、选题意义....................................4（二）、PLC型号的选择..............................4（三）、PLC的功能..................................7（四）、PLC的特点..................................8三、系统所需硬件及注意事项............................9第二章总体设计........................................10一、控制要求.........................................10二、主要内容.........................................10三、硬件设计.........................................11（一）、PLC的型号及I/O分配口.....................11（二）、PLC控制接线图.............................13四、PLC控制梯形图...................................14五、PLC控制指令表...................................15六、调试与完善.......................................17总结与体会..............................................18参考文献................................................19致谢....................................................20宿迁泽达职业技术学院毕业论文（设计）4第一章概述1.1PLC的开发背景随着微处理器，计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已经广泛的应用在所有的工业领域。现在社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本、和高质量的产品。为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性。可编程序控制器（ProgrammableLogicController）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。可编程序控制器简称PLC，它的应用面广，功能强大，使用方便，已经成为当代工业自动化的主要的支柱之一。PLC广泛的应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，PLC在其他领域，例如在民用和家庭自动化中也得到了迅速的发展。国际电工委员会（IEC）在1985年的PLC标准草案第3稿中，对PLC作出如下定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其每部存储执行逻辑运算、顺许控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其设备，都应按照易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”可以预料：在工业控制领域中，PLC控制技术的应用必将形成世界潮流。PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统程序提供应用平台，同时还为PLC可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理，用户程序由用户自己设计，这样可以满足大多数用户的需要。1.2选题意义及PLC型号的选择及介绍1.2.1选题意义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.选择这个题目作为毕业设计，即能通过设计熟悉学习过的PLC知识，还能提高自己的设计能力，并且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。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。在一定程度上提高自己以后在找工作的成功率。所以我选择了这个题目。1.2.2PLC型号的选择随着PLC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、性能、容量、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。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。宿迁泽达职业技术学院毕业论文（设计）5PLC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。选择时主要考虑以下几点：1.2.2.1合理的结构型式PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I／O点数、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。1.2.2.2安装方式的选择PLC系统的安装方式分为集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。集中式不需要设置驱动远程I／O硬件，系统反应快、成本低；远程I／O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I／O可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程I／O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通讯模块。1.2.2.3相应的功能要求一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。1.2.2.4响应速度要求PLC是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC，或者某些功能或信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑PLC的响应速度，可选用具有高速I／O处理功能的PLC，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。1.2.2.5系统可靠性的要求对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。1.2.2.6机型尽量统一一个企业，应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：①机型统一，其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理。②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。③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。1.2.3PLC的功能2.3.1为了大量实际应用而开发的的特殊功能开发了各个范围的特殊功能模块以满足不同的需要——模拟I/O，高速计数器。定位控制达到16轴，脉冲串输出或为J和K型热电偶或Pt传感器开发了温度模块。对于每个FX2n主单元可配置总计达8个特殊功能模块。连接到世界上最流行的开放式网络CC-Link,ProfibusDP和DeveiceNet或者采用传感器层次的网络解决你的通信需要。2.3.2其他功能宿迁泽达职业技术学院毕业论文（设计）6内置式24V直流电源24V、400mA可用于外围设备，如传感器或其他元件。快速断开端子块因为采用了优良的可维护性快速断开端子块，即使接着电缆也可以更换单元。时钟功能和小时表功能在所有的FX2nPLC中都有实时时钟标准，时间设置和比较指令易于操作，小时表功能对过程跟踪和机器维护提供了又价值的信息。持续扫描功能为应用所需求的持续扫描时间定义操作周期。输入滤波器调节功能可以用输入滤波器平整输入信号（在基本单元中0X000-0X017）。注解记录功能元件注解可以记录在程序寄存器中。在线程序编辑在线改变程序不会损失工作时间或停止操作。RUN/STOP开关面板上运行/停止开关易于操作。远程维护远处的编程软件可以调制解调器通信来监测、下载和卸载程序数据。密码保护使用一个八位数