PLC彩灯控制课程设计

发布 2022-09-21 03:34:28 阅读 1172

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lc的。彩。

灯。控。制。目录。

课程设计任务书1

引言2一 plc的定义及发展3

二系统分配6

2.1 硬件分配图6

2.2 软件分配图7

三方案设计8

3.1顺序工程图8

3.2程序运行步骤9

四总结10参考文献11

一、 控制任务和要求:

1)按下启动按钮,彩灯控制装置开始工作,按下停止按钮,彩灯控制装置停止工作;

2)彩灯工作方式由状态选择开关和手动/自动开关决定;

3)当手动/自动开关在手动位置时,彩灯只能按照状态选择开关设定的方式运行;当手动/自动开关在自动位置时,彩灯按照状态(1)~(5)的顺序循环运行。

4)状态选择开关用于选择彩灯的闪烁图案,现要求实现以下5种闪烁状态:

1) 状态选择开关在位置1时,按下启动按钮后,要求输出:全亮—全灭—全亮—全灭—……间隔时间5秒。20秒后,全灭。

如果为手动工作方式,则只在本状态内循环;如果为自动工作方式,则进入下一个工作状态;

2) 状态选择开关在位置2时,按下启动按钮后,要求输出:4号灯亮,延时2秒后,3号灯亮,再延时2秒后,2号灯亮,又延时2秒后,1号灯亮,18秒后,全灭。如果为手动工作方式,则只在本状态内循环。

如果为自动工作方式,则进入下一个工作状态;

3) 状态选择开关在位置3时,按下启动按钮后,要求输出:1号灯亮,延时2秒后,2号灯亮,再延时2秒后,3号灯亮,又延时2秒后,4号灯亮,18秒后,全灭。如果为手动工作方式,则只在本状态内循环。

如果为自动工作方式,则进入下一个工作状态;

4) 状态选择开关在位置4时,按下启动按钮后,要求输出号灯同时亮,延时3秒后号灯同时亮号灯灭。如此交替运行15秒后,4组灯全亮,30秒后,全灭。如果为手动工作方式,则只在本状态内循环。

如果为自动工作方式,则进入下一个工作状态;

5) 状态选择开关在位置5时,按下启动按钮后,要求输出:按照的顺序,依次间隔2秒亮,然后一起亮。30秒后,按照的顺序,分别延时2秒,依次熄灭。

再经1秒延时,按照的顺序,依次间隔2秒亮,然后一起亮。再30秒后全灭。如果为手动工作方式,则只在本状态内循环。

如果为自动工作方式,则返回状态1重新循环。

二设计报告要求:

1)根据控制要求,进行广告牌彩灯闪烁plc控制系统设计,i/o连线图以及plc硬件配置电路。

2)根据控制要求,编制广告牌彩灯闪烁plc控制应用程序。

3)编写设计说明书,内容包括:

设计过程和有关说明;

基于plc的广告牌控制的i/o连线图;

plc控制程序(梯形图和指令表),并调试直至符合要求;

参考资料、参考书和参考手册;

其他需要说明的问题,例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题以及解决方法、对本次设计的认识和建议等。

4)通过系部统一安排的毕业答辩。

引言。随着社会市场经济的不断繁荣和发展,各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观。

小型的彩灯多为采用霓虹灯管做成各种各样和多种色彩的灯管,或是以日光灯、白炽灯作为光源,另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中,大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景,由于其变化多、功率大,数字电路则不能胜任。

针对plc日益得到广泛应用的现状,本文介绍plc在不同变化类型的彩灯控制中的应用,灯的亮灭、闪烁时间及流动。

方向的控制均通过plc来达到控制要求。在彩灯的应用中,装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样,但就其工作模式,可分为三种主要类型:长明灯、流水灯及变幻灯。

长明灯的特点是只要灯投入工作,负载即长期接通,一般在彩灯中用以照明或衬托底色,没有频繁的动态切换过程,因此可用开关直接控制,不需经过plc控制。流水灯负载变化频率高,变换速度快,使人有眼花缭乱之感,分为多灯流动、单灯流动等情形。变幻灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等,其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化,但频率不高。

流水灯及变幻灯均适宜采用plc控制。

关键词:plc 循环控制。

一 plc的定义及发展。

programmable logic controller 简称为plc,即可编程控制器,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。2023年美国gm(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称programmablecontroller(pc)。

个人计算机(简称pc)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为programmablelogiccontroller(plc),现在,仍常常将plc简称pc。

plc的定义有许多种。国际电工委员会(iec)对plc的定义是:可编程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贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。

上世纪80年代至90年代中期,是plc发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。在这时期,plc在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,plc逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的dcs系统。

1 ) 高可靠性、抗干扰能力强。

1)所有的i/o接口电路均采用光电隔离,使工业现场的外电路与plc内部电路之间电气上隔离。

2)各输入端均采用r-c滤波器,其滤波时间常数一般为10~20ms.

3)各模块均采用屏蔽措施,以防止辐射干扰。

4)采用性能优良的开关电源。

5)对采用的器件进行严格的筛选。

6)良好的自诊断功能,一旦电源或其他软,硬件发生异常情况,cpu立即采用有效措施,以防止故障扩大。

7)大型plc还可以采用由双cpu构成冗余系统或有三cpu构成表决系统,使可靠性更进一步提高。

2) 丰富的i/o接口模块。

plc针对不同的工业现场信号,如:交流或直流;开关量或模拟量;电压或电流;脉冲或电位; 强电或弱电等。有相应的i/o模块与工业现场的器件或设备,如:

按钮;行程开关;接近开关;传感器及变送器;电磁线圈;控制阀等直接连接。

另外为了提高操作性能,它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络,它还有多种通讯联网的接口模块,等等。

3) 配套齐全、功能完善、适用性强。

plc发展到今天,已经形成了各种规模的系列化产品,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,plc大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现,使plc渗透到了位置控制、温度控制、cnc等各种工业控制中。

加上plc通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用plc组成各种控制系统变得非常容易。

4) 系统的设计、工作量小、维护方便、容易改造。

plc是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。

5) 体积小、重量轻、能耗低。

以超小型plc为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm ,重量小于150g 耗仅。

数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想设备。

二系统分配。

2.1 硬件分配图。

2.2软件分配图。

三方案设计。

3.1顺序功能图。

选定题目后,感觉困难很大。在老师的帮助下,查看了一些资料后,头脑里开始有了设计思路和方向。

在设计中走了一些弯路,幸亏在老师的启发指点下,及时改正,发现一个个问题;另外通过钻研课本,请教老师和同学,及时解决每一个问题,最终完成了本次设计。

本课程设计是在我的老师吴何畏的悉心指导下完成的。他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,x老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。

在此谨向吴老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

另外,我还要感谢在一起愉快的度过3年的同学们,正是由于你们的帮助和支持,我才能克服一个一个的困难和疑惑,直至本文的顺利完成。

总之,从开始进入课题到设计的顺利完成,师长、同学、朋友给了我太多的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!

1]. 黄惟公,曾盛绰。机械工程测试技术与信号分析[m].重庆:重庆大学出版社。2002.

2]. 周明德,微机计算机系统原理及应用(第四版)[m].北京:清华大学出版社,2002.

3].邓星钟。机电传动控制(第三版)[m].武汉:华中科技大学出版社。2001.

4].贺哲荣,石帅军。流行plc实用程序及设计(三菱fx2系列)[m].西安:西安电子科技大学出版社:2006

5].西门子(中国)****。s7-200可编程器系统手册。2005.

6].廖常初。s7-200 plc基础教程[m].北京:机械工业出版社,2006.

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