霓虹灯广告屏设置课程设计(河南工业大学)

1、霓虹灯广告屏装置中文摘要随着人类文明的进步,社会的发展,市场经济的不断繁荣,各个城市为了更加的美丽,各个企业为了宣传自己的企业形象,霓虹灯广告屏就在此过程中扮演着十分重要的角色.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种彩色的灯管,另一种为日光灯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。这些灯的闪烁时间及流动方向都可以通过PLC(Programmable logic Controller可编程控制器来达到控制的要求.PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的内存,用来在其内

2、部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路,也是一种和硬件结合很紧密的语言,在半导体方面有很重要的应用,可以说有半导体的地方就有PLC。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。关键词: 霓虹灯; PLC;广告灯控制系统;可编程控制目录第一章引言 (1第二章硬件设计 (22.1 控制要求 (22.2 功能图 (22.3 I/O分配 (32.4 I/O接线图 (4第三章软件设

3、计 (63.1 梯形图的设计 (63.2 梯形图 (6第四章系统调试 (19结论 (20设计总结 (21致谢 (22参考文献 (23第一章引言随着P LC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、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针有着重要意义。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。PLC机型的选择:PLC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:合

4、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。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,联机短,但需要增设驱动器和远程I/O电源;多台PL

5、C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。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、死循环控制、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,一般用于大规模程控和集散控制系统等场合。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

6、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。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准的提高。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

7、成一个多级分布式控制系统。第二章硬件设计2.1 控制要求(1该广告屏中间8个霓虹灯字亮灭的时序为第1根亮2亮3亮.第8根亮,时间间隔均为1S,8个霓虹灯字全亮后,显示10S,再反过来从87 (1顺序熄灭.全灭后,停亮2S,再从第8根开始亮起,顺序点亮871,时间间隔为1S,全亮后显示5S.再从128按1S间隔顺序熄灭.全熄灭后,停亮2S,再从头开始运行,周而复始。(2广告屏四周的流水灯共24只,4个1组,共分6组,每组灯间隔1S向前移动一次,且IVI每隔一组的灯点亮,即从I“、”,亮后II“”,同时“”灭“11”亮,同时“、”灭移动一段时间后(如30S,再反过来移动,即从VI,IV亮后V,II

8、I亮后IV,II亮后III,I亮,如此循环往复。(3系统有单步连续控制,有启动和停止按钮。(4启动时,灯管和流水灯同时启动,关闭时,可同时也可分别关闭。(5要求有位移指令的应用。2.2功能图 Q1.1 2#流水灯Q1.2 3#流水灯Q1.3 4#流水灯Q1.4 5#流水灯Q1.5 6#流水灯Q1.6 7#流水灯Q1.7 8#流水灯Q2.0 9#流水灯Q2.1 10#流水灯Q2.2 11#流水灯Q2.3 12#流水灯Q2.4 13#流水灯Q2.5 14#流水灯Q2.6 15#流水灯Q2.7 16#流水灯Q3.0 17#流水灯Q3.1 18#流水灯Q3.2 19#流水灯Q3.3 20#流水灯Q3.

9、4 21#流水灯Q3.5 22#流水灯Q3.6 23#流水灯Q3.7 24#流水灯2.4 I/O接线图 第三章软件设计3.1 梯形图的设计在程序设计过程中采用了SCR指令的顺序控制梯形图的设计方法,S7-200中的顺序控制寄存器(SCR专门用于编制顺序控制程序,顺序控制程序被划分为LSCR与SCRE指令之间的若干个SCR段,一个SCR段对应与顺序功能图中的一步。梯形图中设计了八个子程序,分别赋八个数,因为需要前一个输入信号由一变为零,所以添加了负跳变指令;为了实现题中的循环要求,在程序中添加了加一指令,从而使得数字自动往下循环;为了点亮八段显示管各段的代码,运用了段译码指令,为了输出需要的数字

10、在段译码指令前添加了字节比较指令,当为所需数字时,就会在显示管上显示相应的数。图中I1.3为暂停按钮,按下I1.3时,网络34断开,从而使加一指令停止工作,显示管上显示断开I1.3前的数字,I1.4为停止按钮,按下I1.4后数字将被清空。3.2梯形图 第四章系统调试:硬件调试:接通电源,检查可编程控制器是否可以正常工作,接头是否接触良好,然后把其与电脑的通信口连接。软件调试:按要求输入梯形图,转换成指令表,并进行语法的检查,正确后设置正确的通信口,将指令读入到指定的可编程控制器ROM中,进行下一步的调试。运行调试:在硬件调试和软件调试正确的基础上,打开可编程控制器的“RUN”开关进行调试;观察

11、运行的情况,看按下题中所说按钮时是否按要求工作。根据以上的调试情况,本次的自动数码显示的PLC控制系统设计符合要求。结论 本程序是用 STL 图所写的，在启动按钮按下以后，有两步程序同时运行，一 个是霓虹灯字的亮灭，一个是四周边框流水灯的亮灭。霓虹灯字的亮灭：在按下 启动按钮以后，八个字会按要求亮灭，主要是定时器控制的，在 S20 和 S21 中， S20 是灯的正序亮反序灭，S21 是灯的反序亮正序灭。流水灯的亮灭，状态就比 较多了，我是把每一中亮的情况都纳入一个状态的，所以有 6 中状态，然后在循 环，在 30 秒过后，会由正序的亮转换成反序的亮。反序的亮 30 秒都又转换成正 序的两，这

12、个 30 秒我是用计数器控制的，因为每一个循环是 6 秒，那 30 秒就是 5 次，计到 5 次都才会进行正反序的转换。 20 设计总结 设计总结 经过这次的毕业设计，使得我对 PLC 的掌握进一步的增强，加深了对 PLC 它 们的理解，并对 PLC 产生了浓厚的兴趣，但是我也深深的知道自己的不足之处， 比如说对应用指令的不熟悉，大大地加深了我的程序复杂程度。多在学习过程中 不能想通的问题，在 PLC 调试过程中，终于得以解决。可以看出它对理论教学起 到了必要的补充和额拓宽作用， 对培养既具有扎实理论功底又具有相当实践能力 的人才必不可少。在这次的课程中，我发现 PLC 在工业控制中的作用很大

13、，它能 使人的控制转变成计算机的控制，大大地降低了产品的成本，很大地提高生产效 率。 在此过程中我还发现到修改完善程序的重要性。当时编完一个程后感觉是 正确的。就是这样还要仔细检查自己的程序。考虑到各种可能发生的情况。 经过这次毕业设计培养了我的设计能力以及全面的考虑问题能力。学习的 过程是痛苦的但是收获成功的喜悦更是让人激动的。 相信通过这次毕业设计它对 我以后的学习及工作都会产生积极的影响。 21 致谢 在这次课程设计的编写过程中，我们得到了很过人的帮助。 首先，我们要感谢陈老师在课程设计上给予我们的指导，提供给我们的支持和帮 助，这是我们能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是帮助我们解决了许多 技术上的难题，让我们能把系统做的更加完善。同时也感谢老师为我们提供了良 好的做课程设计的环境。