可編程控制器plc霓虹燈課程設(shè)計

1、霓虹燈廣告屏裝置的PLC 控制 河南機電高等專科學校實訓設(shè)計報告書課程名稱： 電氣控制與PLC 課題名稱：霓虹燈廣告屏裝置的PLC 控制 系部名稱： 機械工程系 專業(yè)班級： 機制131 姓 名： 學 號： 指導(dǎo)老師： 宋守云 2015年 12月27日目錄目錄1摘要2第1章 、引言31.1課程設(shè)計的內(nèi)容和要求31.1.1、設(shè)計目的：31.1.2、設(shè)計要求：31.2 總體設(shè)計思路4第2章 、霓虹燈PLC控制的設(shè)計方案42.1 設(shè)計原理及方案選擇42.2設(shè)計流程圖4第3章 、硬件、軟件設(shè)計53.1、硬件電路設(shè)計53.2、I/O地址分配；63.2.1、I/O地址分配表63.2.2、

2、I/O地址分配圖73.3、程序的設(shè)計73.4、程序內(nèi)容8第4章 、程序調(diào)試84.1、調(diào)試概述84.2、調(diào)試要求94.3、調(diào)試過程94.4、確定程序9第5章 、心得體會95.1、結(jié)論95.2謝辭和體會10附錄1、參考文獻11附錄2、程序清單111摘要為展現(xiàn)商家的形象和“品位”,在夜晚展現(xiàn)出一個美好的夜一般都會采用“個性”霓虹燈廣告屏來裝飾商場。這就涉及到如何去控制商家所需的霓虹燈的亮滅、閃爍時間及流動方向等諸多控制問題。如何去快捷、可靠、簡單的去控制，成為人們考慮的重點。PLC是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計算機,霓虹燈和流水燈的亮滅、閃爍時間及流動方向等，均可以通過PLC來達到控制的要求

3、。 本課程設(shè)計根據(jù)課題上的5點要求，進行I/O口估算，并選擇PLC型號、繪制流程圖和設(shè)計梯形圖。以及編寫程序清單、調(diào)試程序、修改程序并最終確定程序，最終實現(xiàn)課程要求。在編寫程序的時候用到了計數(shù)器和比較指令，使程序簡潔明了。基本實現(xiàn)對霓虹燈的正確、簡潔、穩(wěn)定的控制。附加時序：每個燈均閃爍兩次再亮。關(guān)鍵詞：廣告屏；PLC控制；計數(shù)器；比較指令第1章 、引言1.1課程設(shè)計的內(nèi)容和要求1.1.1、設(shè)計目的： 設(shè)計一個霓虹燈廣告屏裝置的PLC 控制系統(tǒng)。該廣告屏共有 8 根燈管，每根燈管顯示一個漢字，如下圖所示：1.1.2、設(shè)計要求：1、該廣告屏 8 根燈管亮滅的基本時序為：第 1 根亮 2

4、亮 3 亮第 8 根亮，時間間隔為 1s ，全亮后，顯示 3s ，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)運行，周而復(fù)始。2、在基本時序外，根據(jù)自己的想象，設(shè)計該廣告屏 8 根燈管亮滅的其它形式的顯示時序。附加時序可加在基本時序后，也可穿插在基本時序中。1.2 總體設(shè)計思路通過分析本課程設(shè)計的控制要求，進而確定PLC的I/O接口的數(shù)目、選擇合適的PLC型號和擴展模塊、選擇合適的流程并繪制流程圖、根據(jù)流程圖設(shè)計梯

5、形圖、編寫程序并調(diào)試程序、修改不合理程序、并最終確定程序。從而實現(xiàn)8個霓虹燈有規(guī)律的閃爍。第2章 、霓虹燈PLC控制的設(shè)計方案2.1 設(shè)計原理及方案選擇根據(jù)要求，8個長燈管分別單獨控制，八個長燈管用到8個輸出。一個總啟動輸入，一個總關(guān)閉輸入，選擇PLC：西門子S7-200本身自帶16個輸出口，可實現(xiàn)控制要求，硬件的配置主要有：計算機1臺；西門子S7-200PLC；霓虹燈實驗板；足夠數(shù)量的導(dǎo)線。按啟動按鈕系統(tǒng)自動運行，按關(guān)閉按鈕系統(tǒng)立即停止，啟動后系統(tǒng)能夠循環(huán)運行，由此可用計時器加比較指令控制燈的亮滅，用計數(shù)器指令控制燈的閃爍。2.2設(shè)計流程圖根據(jù)要求和方案設(shè)計如下圖流程圖計時器t37

6、計數(shù)器c1到c4 分別控制1、3、5、7 。1到8順序長亮其中1、3、5、7閃爍兩次長亮燈全亮后斷開計數(shù)器循環(huán)程序。計時器t38控制8到1順序熄滅計時器t39（重新啟動計數(shù)器程序）和計數(shù)器c5到c8控制8到1順序長亮2、4、6、8閃爍用c5到c8控制t40控制循環(huán)啟動。 啟動計時器t398到1順序熄滅t38計時結(jié)束c5控制8閃爍計時器t37比較指令c1控制1閃爍 比較指令c6控制6閃爍8到1順序長亮c2控制3閃爍c7控制4閃爍1到8順序長亮C3控制5閃爍計時器t38c8控制2閃爍實現(xiàn)8到1順序長亮其中2、4、6、8閃爍兩次c4控制7閃爍t37計時結(jié)束比較指令實現(xiàn)1到8順序長亮其中1、3、5、7

7、閃爍兩次循環(huán)t39計時結(jié)束1到8順序熄滅計時器t40t40計時結(jié)束流程說明圖第3章 、硬件、軟件設(shè)計3.1、硬件電路設(shè)計經(jīng)估算并最終確定輸入口為2個、輸出口為8個。其中 (1)、輸入口：包括1個啟動按鈕SB1，1個總停止按鈕SB2， (2)、輸出口：控制8個長燈管的8個輸出口，輸入只用兩個按鈕控制開啟和關(guān)閉，輸出是8個燈管的點亮和熄滅。用導(dǎo)線連接即可3.2、I/O地址分配；用分配表和分配圖能夠清晰表達出來。I/O地址分配接線圖用cad繪圖畫出來。3.2.1、I/O地址分配表編程元件I/O端子電路器件作用輸入電器I0.0SB1總開啟按鈕I0.1SB2總關(guān)閉按鈕輸出電器Q0.0

8、HL1燈管1Q0.1HL2燈管2Q0.2HL3燈管3Q0.3HL4燈管4Q0.4HL5燈管5Q0.5HL6燈管6Q0.6HL7燈管7Q0.7HL8燈管8I/O地址分配表3.2.2、I/O地址分配圖I/O地址接線圖3.3、程序的設(shè)計設(shè)計程序最開始運用的只有計時器，可是后來發(fā)現(xiàn)只用計時器的程序太復(fù)雜，而且還容易出錯，于是就按照老師的提醒用比較指令從網(wǎng)上找到比較指令的介紹加上自己的摸索自學終于明白了比較指令的內(nèi)涵，運用比較指令制作出了能完成基本要求的程序，經(jīng)過調(diào)試完成了要求，后來老師說可以加一個閃爍，于是冥思苦想拿出課本參照課本紅綠燈中的黃燈的閃爍初步制作出每個燈都閃爍一次的程序，后來發(fā)現(xiàn)每個燈都閃

9、爍的程序比較復(fù)雜，容易出錯周期還長，于是想著第一次亮1、3、5、7閃爍兩次再亮，第二次亮8、6、4、2閃爍兩次再亮，這樣程序周期變短，內(nèi)容變少還能體現(xiàn)出閃爍的本質(zhì)，就這樣做了加了8個計數(shù)器分別控制8個燈的閃爍周期達到了要求。設(shè)計程序的時候，運用了比較指令和計數(shù)機器指令，為了能讓程序連續(xù)運行加入了自鎖控制，比較指令和計時器一塊使用使程序更加簡單明了，整個程序?qū)崿F(xiàn)了霓虹燈的閃爍、順序點亮、順序熄滅、逆序點亮、逆序熄滅等控制，整個程序還實現(xiàn)了循環(huán)，初始化運行。當按下總關(guān)閉按鈕時，所有循環(huán)程序都斷電，不會造成不必要的電量損耗和硬件損耗。計數(shù)器指令不僅要能控制閃爍次數(shù)，還要控制電路的聯(lián)通，從而加大了程序

10、設(shè)計的難度。3.4、程序內(nèi)容程序有兩個，一個是完成基本要求，一個是加了計數(shù)器實現(xiàn)閃爍。具體程序見附錄2第4章 、程序調(diào)試4.1、調(diào)試概述（1） 硬件調(diào)試：接通電源前，檢查S7-200 PLC可編程控制器接頭是否接觸良好，其與電腦的通信口連接是否正常。（2） 軟件調(diào)試：輸入編寫好梯形圖，并進行語法的檢查（編譯），正確后設(shè)置正確的通信口，將編寫好的梯形圖下載到S7-200可編程控制器ROM中，進行的調(diào)試。（3） 運行調(diào)試：在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試正確的基礎(chǔ)上，打開S7-200 PLC可編程控制器的“RUN”開關(guān)進行調(diào)試；觀察運行的情況，看運行情況是否按照控制要求進行工作。4.2、調(diào)

11、試要求按下啟動按鈕,燈管按照指定順序依次點亮熄滅，閃爍，并且程序結(jié)束后能自動循環(huán)，按下關(guān)閉按鈕后，所有燈管熄滅，并且查看程序運行狀態(tài)，程序應(yīng)該全部停止，內(nèi)部自動循環(huán)也應(yīng)該自動關(guān)閉。4.3、調(diào)試過程第一次啟動，只會順序亮不會逆序滅，亮了之后不熄滅，經(jīng)過查找原因，發(fā)現(xiàn)是比較指令中的計時器的數(shù)字寫錯了，改正之后繼續(xù)調(diào)試。第二次運行后沒按啟動按鈕HL1燈一直亮不滅，按啟動按鈕其他的都沒問題只有燈HL1自始至終都在亮，檢查之后做實驗驗證比較指令大于等于指令中計時器的數(shù)字不能為零。修改后，便能按照預(yù)定要求運行。4.4、確定程序根據(jù)以上的調(diào)試情況，調(diào)試出滿足本廣告屏裝置控制要求的PLC程序，并確定程序。第5

12、章 、心得體會5.1、結(jié)論本設(shè)計能滿足一般的霓虹燈廣告屏的基本控制，可充分發(fā)揮PLC可編程控制器的性能。經(jīng)過調(diào)試運行，其性能穩(wěn)定可靠，性價比高。而且編程簡單易懂，方便以后變換不同的程序進行不同的控制。除此之外，編程中出現(xiàn)一些問題。如怎樣才能更巧妙的使用功能指令的配合，在一個掃描周期里，程序時如何在這些程序中按什么樣的順序執(zhí)行的。同樣也由于沒有實體PLC，而模擬器不能全部模擬器全部指令，并且模擬器使用的電腦CPU和PLC上的CPU掃描周期有很大的不同。所以不確定在模擬器上能成功運行的程序，在實體PLC上也同樣能按照要求運行。5.2謝辭和體會本次課程設(shè)計在宋守云老師指導(dǎo)下完成的。宋守云老師為課題的進展提出了許多建設(shè)性的意見，為整個課程設(shè)計的完成提供了有益的幫助。經(jīng)過這次的課程設(shè)計，豐富了我對PLC的認識，進一步增強了我對PLC編程的運用能力，加深了對PLC的理解，并對PLC產(chǎn)生了濃厚的興趣。同時也很明顯的感覺到自己的欠缺與不足。前期對功能指令的陌生，對各種復(fù)雜邏輯的理不清，加劇了編程的困難。完成本次課程設(shè)計，對理論教學起到了必要的補充和額外拓寬作用，對培養(yǎng)既具有扎實理論功底又具有相當實踐能力的人才是必不可少的。 經(jīng)