PLC彩灯控制课程设计1.docx
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PLC彩灯控制课程设计1
基
于
P
L
C
的
彩
灯
控
制
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
硬件分配图………………………………………………6
软件分配图………………………………………………7
三方案设计…………………………………………………8
顺序工程图……………………………………………8
程序运行步骤……………………………………………9
四总结…………………………………………………10
参考文献……………………………………………………11
基于PLC的彩灯控制
一、控制要求:
系统启动后,L1、L5同时亮,然后熄灭;之后L2、L8同时亮,然后熄灭;接着L3、L7同时亮,然后熄灭;最后L4、L6同时亮,然后熄灭,按照此方式循环5次后再逆向闪烁5次,并循环。
二、设计任务
1.设计出硬件系统的结构图、接线图;
2.系统有启动、停止功能;
3.运用功能指令进行PLC控制程序设计;
4.程序结构与控制功能自行创新设计;
5.进行系统调试,实现上述功能。
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
PLC的定义
ProgrammableLogicController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。
PLC的的发展历程
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。
1968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Programmable Controller(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Programmable Logic Controller(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.
PLC的特点
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
硬件分配图
软件分配图
对应接口
端口
注释
00
启动开关
00
L8
01
L1
02
L2
03
L3
04
L4
05
L5
06
L6
07
L7
T37-T52
定时器
CO-C1
计数器
位存储器
三方案设计
顺序功能图
程序运行步骤
经过检测通信以后,通过启动开关,使电路获得脉冲,得电,驱动获得脉冲,T37获得脉冲开始计时,延迟以后常开开关变成常闭开关,这时T38获得脉冲,常闭开关变成常开开关T37失电,以此类推至C0处,计数器累计5次循环以后,进入逆向循环,循环1,循环2同理,可至计数器C1处,可得C0和C1共用,同处一个循环。
第四章总结
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!
参考文献
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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)有限公司.S7-200可编程器系统手册.2005.
[6].廖常初.S7-200PLC基础教程[M].北京:
机械工业出版社,2006.
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