节日彩灯课程报告

本文格式为Word版，下载可任意编辑——节日彩灯课程报告节日彩灯PLC控制

I

节日彩灯PLC控制

1、绪论

1.1节日彩灯的现状

由于生活水平不断提高，人民向往较佳的生活质素，对灯具灯饰也不断提出了新要求，近年来灯饰市场有以下状况：功能细分，人们要求灯具能符合不同场合，不同照光功能的需求日高，因此适用于各种使用要求的灯具逐应运而生，如学生灯、书写灯、应急灯、日光灯、霞光灯、晚餐灯以及不同高度的落地灯等新品叠出；高技术化，由于电子技术被广泛用于灯具的制造，适应不同的电压，使可调理亮度的第三代照光灯具多起来。无频闪灯、3种波长色谱可调灯，放射远红外光灯等具备保护视力功能的灯具也开始推出市场；多功能化，符合当前的消费时尚、集多种功能于一体的灯如床头兼作光敏电话自控灯、带八音盒台灯等，是近年另一需求特点；节能环保，新推出的高科技无频闪书写灯，光线平稳并可节能源50%，这种灯具很受消费者的欢迎。环保是灯具生产技术的崭新主题，显示人们对居室生态环境的重视，这亦是未来家居照明的主要发展方向。

1.2节日彩灯的发展趋势

1)向高效节能方向发展首先是采用节能光源，然后是依照节能光的尺寸、形状，精心设计灯具的光学系统，真正提高灯光的有效利用率。如在射灯中，选用光色好的高强度气体放电灯，可造成一个光线弥散、均匀温柔的照明环境，且灯具的保护角小、效率高，能较好地显示建筑物结构。

2)向集成可调化方向发展技术的迅速发展各种集成化装置和电子算机控制系统对灯具和照明系统的应用取得了显著的进步，如应用电子镇流器对灯具及照明系统进行调光、遥控、控制光色。

3)向多功能小型化发展随着紧凑型光源的发展镇流器等灯用电器配件的超小、超薄、各种新技术、新工艺的不断采用，现代灯具正在向小型、实用和多功能方向发展。

4)向装配系列化转现代灯具的选型追求简单明快淘汰了过去一味追求表面华美的造型及过分装饰的风格。既强调特性，又强调与背景环境的协调，还

1

节日彩灯PLC控制

重视表现灯具材料的质感。为了保证照明条件和视觉的舒适感，灯具大都配有各种系列成套的配件选择，以使用户根据需要自我调整。

1.3节日彩灯的主要内容

彩灯控制是以彩灯为主，种类繁多，也是一种传统的灯具方式，随着人们生活环境的不断改善和美化，在大量场合可以看到彩灯闪烁。彩灯由于其丰富的灯光闪烁，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，但目前市场上各式样的彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构繁杂、功能单一，这样一旦制作成品只能依照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调理亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路繁杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。本文提出了一种基于PLC的彩灯控制方案，实现对彩灯的控制。本方案以PLC作为主控核心，与组态王通讯链接，实现人机控制，显示不同的花招。

2、节日彩灯工作原理

本系统主要通过PLC实现彩灯的闪烁控制，控制要求：有8组彩灯．要求做成跳闪的形式。即：按下起动按钮：⑴第一组亮；⑵经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第三、四组亮；⑶经过亮0.5S，熄灭0.5S后，其次组亮．⑷经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第四、五组亮；⑸经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第三组亮．⑹经过亮0.5S,熄灭0.5S后，第五、六组亮；⑺经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第四组亮；⑻经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第六、七组亮；⑼经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第五组亮；⑽经过亮0.5S,熄灭0.5S后，第七、八组亮；⑾经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第六组亮。⑿经过亮0.5S,熄灭0.5S后，第一、八组亮．⒀0经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第七组亮．⒁0经过亮0.5S，熄火0.5S后,第一、二组亮；⒂0第八组亮；⒃经过亮0.5S,熄灭0.5S后，其次、三组亮??如此循环。直到按下中止按钮。并制作一个组态画面，使组态王与PLC通讯连接，实现控制。

2

节日彩灯PLC控制

3、节日彩灯的硬件配置

3.1S7-200编程软件介绍

西门子S7-200系列PLC是德国西门子公司（Siemens）出品的,小型PLC。

1994年S7-200PLC进入中国，立刻受到了用户的广泛欢迎；随着1998年S7-200PLC升级为其次代产品，2023年S7-200PLC升级为第三代产品，S7-200PLC已经成为小型PLC中的佼佼者。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动监测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种纺织机械、中央空调、印刷机械、包装机械、工程机械、小型机床、楼宇自控、民用设施、环境保护设备等等。适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现繁杂控制功能，具有较高的性能/价格比。

3.2S7-200通讯参数设置

S7-200系列PLC可以通过西门子STEP7-Micro/WIN为S7-200PLC配置波特率和PLC地址。当为S7-200修改参数后，需要将改动参数的系统块下载至S7-200。每台S7-200CPU的默认波特率为9.6kbps(即:9600bps)，默认PLC地址为2。当PLC设置地址时，一次只能连接并设置一个PLC。

3.3节日彩灯的I/O分派

依照试验要求，本试验需要两个输入点和八个输出点，两个输入点分别为I0.0

和I0.1，八个输出点分别为Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7。其I/O分派表如下图所示；

表1输入地址分派表

输入地址I0.0定义开始按钮输入地址I0.1定义中止按钮3

节日彩灯PLC控制

表2输出地址分派表

输出地址Q0.0Q0.2Q0.4Q0.6定义第一组彩灯第三组彩灯第五组彩灯第七组彩灯输出地址Q0.1Q0.3Q0.5Q0.7定义其次组彩灯第四组彩灯第六组彩灯第八组彩灯4、节日彩灯软件设计

4.1编程软件介绍

Step编程软件用于西门子系列工控产品包括SIMATICS7、M7、C7和基于PC的WinAC的编程、监控和参数设置，是SIMATIC工业软件的重要组成部分。

Step7Basic——针对于西门子最新的S7-1200系列的编程软件，其中可以包含S7-1200专用的触摸屏进行组态，同时也可以对1200专用的伺服进行设定。

Step7——S7-300/400的编程软件，编程方式仅局限于LAD，STL，FBD。Step7Micro——西门子S7-200的编程软件。

S7-200，S7-300，S7-1200只能使用其对应的编程软件进行编程。STEP7具有以下功能：硬件配置和参数设置、通讯组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断功能等。STEP7的所有功能均有大量的在线帮助，用鼠标开启或选中某一对象，按F1可以得到该对象的相关帮助。在STEP7中，用项目来管理一个自动化系统的硬件和软件。STEP7用SIMATIC管理器对项目进行集中管理，它可以便利地浏览SIMATICS7、M7、C7和WinAC的数据。实现STEP7各种功能所需的SIMATIC软件工具都集成在STEP7中。

4

节日彩灯PLC控制

4.2程序的设计

本系统主要通过PLC实现彩灯的闪烁控制，控制要求：有8组彩灯．要求做成跳闪的形式。按下起动按钮：⑴第一组亮；⑵经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第三、四组亮；⑶经过亮0.5S，熄灭0.5S后，其次组亮．⑷经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第四、五组亮；⑸经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第三组亮．⑹经过亮0.5S,熄灭0.5S后，第五、六组亮；⑺经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第四组亮；⑻经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第六、七组亮；⑼经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第五组亮；⑽经过亮0.5S,熄灭0.5S后，第七、八组亮；⑾经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第六组亮。⑿经过亮0.5S,熄灭0.5S后，第一、八组亮．⒀0经过亮0.5S，熄灭0.5S后，第七组亮．⒁0经过亮0.5S，熄火0.5S后,第一、二组亮；⒂0第八组亮；如此循环。直到按下中止按钮。外部接线图如图4.2.1所示：

图4.2.1PLC外部接线图

5

节日彩灯PLC控制

4.3顺序功能图

4.4程序分析

当M0.1、M2.6、M3.2接通时，Q0.0导通，第一组灯亮。

6

节日彩灯PLC控制

当M0.5、M3.2、M3.6接通时，Q0.1导通，其次组灯亮。

当M0.3、M1.1、M3.6接通时，Q0.2导通，第三组灯亮。

当M0.3、M0.7、M1.4接通时，Q0.3导通，第四组灯亮。

当M0.7、M1.3、M2.0接通时，Q0.4导通，第五组灯亮。

7

节日彩灯PLC控制

当M1.3、M1.6、M2.4接通时，Q0.5导通，第六组灯亮。

当M1.6、M2.2、M3.0接通时，Q0.6导通，第七组灯亮。

当M2.2、M2.6、M3.4接通时，Q0.7导通，第八组灯亮。

当I0.1导通时，系统中止。

8

节日彩灯PLC控制

4.5系统的调试

(1)程序的输入和编辑。将节日彩灯的控制程序输入PLC中，通过编辑和检查，确保程序无误。

(2)调试和模拟。对PLC进行单机调试，模拟节日彩灯的闪烁过程，直到符合标准为止。在单机运行正常后，方可联机运行。

(3)联机调试和运行。联机运行首先确保通信设备正确可靠，自动进行调试，直到符合项目要求为止。

5、节日彩灯监控界面的设计

5.1组态软件的概述

组态软件，又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA，即SupervisoryControlandDataAcquisition（数据采集与监视控制）。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。

组态软件在国内是一个约定俗成的概念，并没有明确的定义，它可以理解为“组态式监控软件〞。“组态（Configure）〞的含义是“配置〞、“设定〞、“设置〞等意思，是指用户通过类似“搭积木〞的简单方式来完成自己所需要的软件功能，而不需要编写计算机程序，也就是所谓的“组态〞。它