203大型霓虹灯控制报告

1《大型霓虹灯逻辑控制》实训报告自动化20833第四组2010年9月2院系：机电分院自控系班级：自动化20833课程项目:PLC综合实训项目名称：大型霓虹灯逻辑控制组长：柏继达组员：刘玲玲、马妍、童叶丹、温呈呈、吴敏指导老师：黄老师指导老师：赵老师完成时间：2010年9月6日-2010年9月17日3前言自动化的专业课程是一门以培养实际应用能力为目标，实用性很强的专业课，是一门工程技术人员的必修课。主要内容是以电动机或其它执行电器为控制对象，介绍继电器、接触器控制系统和PLC控制系统的工作原理、典型机械的电气控制线路。当前PLC控制系统的应用十分普遍，已经成为实现工业自动化的主要手段。20世纪60年代末，随着现代工业生产自动化水平的日益提高及微电子技术的飞速发展，对工业控制器的要求也越来越高。是以可编程序控制器（PLC）自诞生以来，得到了极其高速的发展，在各行各业都得到了广泛的应用。它综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术，是一种新型的、通用的自动控制装置。它以功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程和适应在工业环境下应用等一系列优点，成为现代工业控制的三大支柱之一。目前PLC尤其是小型PLC，采用类似继电器逻辑的过程操作语言，使用十分方便。本次的自动化综合实训，PLC的实际应用，便于学生们将所学的知识技能有机联系、相互贯通。本课题有侧重的技能实训，突出培养学生的基本技能和实际应用能力。本课题项目分为两个部分，主要是软件的编写和硬件的连接，将技能考核的基本内容通过实训内容融入其中。4目录前言1.小组分工……………………………………………………52.关于课题项目………………………………………………52.1项目名称……………………………………………52.2项目来源及描述……………………………………52.3控制任务说明………………………………………52.4项目要求……………………………………………62.5所需工具……………………………………………73.项目分析与设计思路………………………………………84.项目实施……………………………………………………94.1电路图………………………………………………94.2硬件位置图…………………………………………124.2.1PLCI/O分配表……………………………134.2.2元器件明细表……………………………144.3软件编程(附后)……………………………………144.4实物调试……………………………………………145.总结体会……………………………………………………156.参考文献……………………………………………………175小组分工软件编程：柏继达、吴敏绘制原理接线图：马妍、刘玲玲硬件接线：童叶丹撰写报告：温呈呈关于课题项目2.1项目名称:大型霓虹灯控制系统（逻辑控制）2.2项目来源及描述目前在城市中，大型霓虹灯已比较常见，一般采用计算机进行控制。本课题要求采用PLC实现40个三色LED的控制，模拟实大型霓虹灯的控制。本课题拓展部分学生可以自我设计控制方法及控制时序。2.3控制任务说明（1）小组分工合理，每人工作量分配合理：每人均参与，能完成自己的任务。（2）组员之间具有协作精神、合作意识：具有协作意识，每人均知道整个项目的流程及实现情况。（3）项目的设计思路及资料提供：设计思路清晰，提供的书面（电子）资料完整，符合IEC标准，设计图纸合理。（4）实物制作：外形美观，符合电气制作规范，节省耗材，实6物与设计图纸吻合，接线没有错误。（5）错误纠正、电气调试、功能实现。（6）功能演讲、报告撰写、演讲。2.4项目要求通过设计PLC的控制电路图，实现以下控制功能：在下列5行8列的LED矩阵中：123457第一循环：1）以行为单位：1—2—3—4—5，顺序亮红灯，5保持亮红灯；1—2—3—4，顺序亮红灯，4保持亮红灯……至全矩阵灯亮。2）以行为单位：1—2—3—4—5，顺序亮绿灯，5保持亮绿灯；1—2—3—4，顺序亮绿灯，4保持亮绿灯……至全矩阵灯亮。3）4）以行为单位：1—2—3—4—5，顺序亮黄灯，5保持亮黄灯；1—2—3—4，顺序亮黄灯，4保持亮黄灯……至全矩阵灯亮。进入第二循环。第二循环：1）以行为单位：3—2、4—1、5，顺序亮红灯。2）以行为单位：3—2、4—1、5，顺序亮绿灯。3）以行为单位：3—2、4—1、5，顺序亮黄灯。进入第三循环。第三循环：1）全矩阵亮红灯并闪烁3下。2）全矩阵亮绿灯并闪烁3下。3）全矩阵亮黄灯并闪烁3下。进入第一循环。2.5所需工具：专用工具箱整套工具（万用表，螺丝刀等）、实训装置、H2UPLC、导线等。8项目分析与设计思路因为我们是第一次实践操作，独立完成课题项目，老师先让我们做些基础练习，例如，让小灯顺序亮红灯并保持闪烁/2秒。然后再做拓展部分，完成项目控制要求。在接到课题初始，指导老师告知我们本次课题项目所采用的PLC为汇川H2U-3232MT型（如下图），但它的使用方法与我们所学的FX2N基本一致，它的接线端口是“S/S”（如下图）。根据对实训装置的熟悉与检测，注意到LED是共阴型（如图），考虑到硬件接线问题，实验模板上加装了KA中间继电器。既然项目要求小灯按照一定的规律转换红、黄、绿颜色，便需要对小灯的接口进行检测，比如，对接9线端子1口进行通电检测，小灯为红色；对接线端子2口进行通电检测，小灯为绿色；从而也确定了，在软件模拟中，红灯（10）、绿灯（01）的条件同时满足，黄灯（11）即亮。绘制电路图时，运用了“线圈控制开关”，开关进而控制小灯的通断。软件编写中，用到M8002特殊辅助继电器，它为初始脉冲，运行后1个扫描周期为ON,解决了开关的一直通电，按钮的扫描周期与接触不良问题。在处理霓虹灯行与行变换的问题，我们采用MOV传送指令，我们也讨论了这个程序同样可以用ZCP区间比较指令来编写，之所以决定用MOV指令是因为传送指令中的源数据[S]可以取所有数据类型，而目标[D]可以是KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。其中也用到了其作用相当重要的辅助继电器M——对自身的自锁。项目实施4.1电路图10CAD版权所有机械出厂编号XX/Y图1-1CAD版权所有XX/Y机械出厂编号图1-211图1-3XX/Y机械出厂编号CAD版权所有12CAD版权所有机械出厂编号XX/Y图1-4CAD版权所有机械出厂编号XX/Y图1-5134.2硬件位置图XX/Y机械出厂编号CAD版权所有图24.2.1PLCI/O分配表I/O分配表I/O地址连接外设功能Y10KA1控制第一行红灯Y11KA2控制第二行红灯Y12KA3控制第三行红灯Y13KA4控制第四行红灯Y14KA5控制第五行红灯Y15KA6控制第一行绿灯Y16KA7控制第二行绿灯Y17KA8控制第三行绿灯Y20KA9控制第四行绿灯Y21KA10控制第五行绿灯注：当Y10和Y15同时得电，控制第一行黄灯；14当Y11和Y16同时得电，控制第二行黄灯；当Y12和Y17同时得电，控制第三行黄灯；当Y13和Y20同时得电，控制第四行黄灯；当Y14和Y21同时得电，控制第五行黄灯。表14.2.2元器件明细表元器件明细表元器件明细表6端子排X1-X122EDG-50812个6端子排X1-X122EDG-50812个5中间继电器KA1-KA10MY2NJ5A240VAC/28VDC10个5中间继电器KA1-KA10MY2NJ5A240VAC/28VDC10个4LED三色灯D1-D4040只4LED三色灯D1-D4040只3变压器TCS-100-24Output:+24V4.5A1个3变压器TCS-100-24Output:+24V4.5A1个2可编程控制器PLCH2u-3232MTAC85-264V50/80HZ1台2可编程控制器PLCH2u-3232MTAC85-264V50/80HZ1台85VA50W85VA50W1空气开关QSSMB45230/400V50HZ1个1空气开关QSSMB45230/400V50HZ1个序号名称符号型号规格数量备注序号名称符号型号规格数量备注表24.3软件编程（附后）4.4实物调试15在大家完成后，经老师检查、修正，便可以通电调试，观察其工作效果。一开始的老师布置的基础练习，我们经检查无误后，进行通电调试。通电很顺利，但老师指出霓虹灯闪烁的间隔时间过长，虽算不上原则性错误，可是与现实生活中的霓虹灯有差距。对此，我们修改了程序中定时器的常数，以提高霓虹灯闪烁的间隔时间。老师并提出我们应该对而后的项目完成以及自由拓展部分充分发挥，加紧步调。我们在完成项目要求的基础上又加了一些花样，使之在调试的时候与生活中的霓虹灯更为接近。16总结体会接到任务项目后，我们认为霓虹灯的逻辑控制与上学期学习单片机中的小灯的闪烁大同小异，而三菱PLC中程序编写与本次课题所用的汇川PLC程序的编写语言无甚差异，感觉是一身轻松。可是，理论理解不同于实际操作，过程中出现了一些意料之外的问题。在一开始的对硬件的熟悉了解与检查中，了解到小灯为共阴型，需接高电平有效，如此，与变压器的接线就有难度，经老师指导，加装了KA继电器，它同时也担负着电路中的欠电流保护。本次课题项目要求小组同学合作完成，大家都希望能各自发挥其长处，这样一来意见无法统一，大家协商以达共识。按照课题安排计划，马妍与刘玲玲开始了电路图的绘制，同时，她们也要把硬件位置图，PLCI/O分配表，元器件明细表一并完成。完成后有老师的检查指导，期间，我们知道了我们一开始的绘图是工厂电气的绘图标准（电路图初稿），而PLC绘图也有其自己的规则，在老师的耐心教导下马同学与刘同学绘制出了符合IEC标准的电路图。随后，便是童叶丹同学的硬件接线部分。在接线过程中，童同学严格要求自己，力求完善，不允许自己的接线出现常见的短路，接触不良等的断路。完成后，童同学又邀请组员一起和她再一次的检查。17CAD版权所有XX/Y机械出厂编号与此同时，柏继达与吴敏编写程序，并根据马同学和刘同学绘制的电路图调整程序。编程之初，柏同学在程序中用到了区间比较指令，而吴同学想到了传送指令，柏同学认为用传送指令更为简便，但区间比较指令更为易懂，坚持区间比较指令。吴同学征询大家意见，发现大家更熟悉传送指令，所以，程序中采用的是传送指令。而在编程过程中也发现了三菱PLC与汇川PLC的异同。而在撰写报告时，我本想着稍微介绍一下PLC再引入本次课题项目，而从指导老师那里了解到，无需PLC介绍，课题报告其实就是另一种形式的产品说明书。它不是把我们组的进度安排，程序编写等东西的叠加，它是使人了解实物工作方式，工作方法，工作效果的说明书，让不懂它的人也能知其然。18本次课题的完成，给首次独立完成项目的我们很大的鼓励，同时也让我们认识到自己的诸多不足。希望我们大家能在实践中不断进步！参考文献○1《设备控制技术》赵敏主编孙志平副主编李超主审○2《深入浅出PLC技术及应用设计》郭丙君黄旭峰编著○3《电气CAD技术》董国增主编○4《PLC应用技术》郭琼主编○5H2U-PLC使用手册○6FX1S，FX1N，FX2N，FX2NC系列编程手册