广告牌灯自动闪烁PLC控制程序设计.docx
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广告牌灯自动闪烁PLC控制程序设计
摘要
现如今随着中国科技迅猛的发展，电气化技术，计算机技术和自动控制技术也得到了迅速的发展，可编程控制器技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。
广告灯做为一种现代化的工具，与人们的日常生活紧密相关，随着人们对其要求的提高，广告灯灯光控制得到了快速发展，其逻辑控制已由可编程控制器代替原来的继电器控制。
本文采用可编程逻辑控制器（PLC）对广告灯进行控制，通过合理的选择和设计，提高了广告灯的控制水平，并改善了广告灯灯光控制的可靠性，使广告灯控制达到了较为理想的结果。
关键词可编程控制器（PLC）,广告灯,自动控制
Abstract
NowwiththerapiddevelopmentofChinesescienceandtechnology,electrificationtechnology,computertechnologyandautomaticcontroltechnologyhasalsobeenarapiddevelopment,theprogrammablecontrollertechnologyhasenteredanewera,itsapplicationmorewidely.Advertisingasamoderntoolforlamp,andiscloselyrelatedtopeople'sdailylives,aspeopleincreasetheirrequirements,advertisinglamplightingcontrolhasbeentherapiddevelopmentofitslogiccontrolhasbeentoreplacetheoriginalrelayprogrammable.
controllercontrol.Inthispaper,programmablelogiccontroller（PLC）tocontroltheadvertisinglight,throughtherationalselectionanddesigntoimprovethelevelofcontrolofadvertisinglightsandlightingcontroltoimprovethereliabilityofadvertisinglights,tomakeittheideallightcontroltoachieveamoreresults.
KeywordsProgrammablecontroller（PLC）,neonlights,automaticcontro
目录
摘要I
ABSTRACTⅡ
1绪论1
2本课题的要求2
3系统硬件设计3
3.1主要选择的设备3
3.2PLC选型4
3.3可编程序控制器I/O分配表5
3.5元器件选择6
3.6广告灯PLC详细接线6
4系统程序设计方案7
4.1程序流程图7
4.2程序梯形图8
4.3梯形图语句表10
5系统仿真12
6总结18
7参考文献19
1绪论
随着微处理器，计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已经广泛的应用在所有的工业领域。
现在社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本、和高质量的产品。
为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性。
可编程序控制器（ProgrammableLogicController）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。
可编程序控制器简称PLC，它的应用面广，功能强大，使用方便，已经成为当代工业自动化的主要的支柱之一。
PLC广泛的应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，PLC在其他领域，例如在民用和家庭自动化中也得到了迅速的发展。
国际电工委员会（IEC）在1985年的PLC标准草案第3稿中，对PLC作出如下定义：
“可编程序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储器，用来在其每部存储执行逻辑运算、顺许控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其设备，都应按照易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
”可以预料：
在工业控制领域中，PLC控制技术的应用必将形成世界潮流。
PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统程序提供应用平台，同时还为PLC可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理，用户程序由用户自己设计，这样可以满足大多数用户的需要。
2本课题的要求
可编程逻辑控制器PLC是自动控制技术，计算机技术，通讯技术三者结合的高科技产品，他作为一种通用的工业自动化控制装置，在工业控制各个领域已经的到广泛应用。
随着经济全球化和工业自动化的发展，广告的形式也在不断地发展提高。
广告的形式和采用的技术也越来越先进。
广告一般有这么几种：
电视广告中的立体画面和声音；广播电台中的声音宣传；街头或商场的大屏幕显示系统；报纸杂志上的文字宣传；街头巷尾的灯箱广告。
前4种形式接个较高，显示的信息量较多，而普通的灯箱广告画布上印的宣传内容大多静止不动，传递的信息量有限，但价格便宜。
若采用滚动的画布广告，将多幅画面组合起来装在漏天灯箱中，画布用电机拖动，可以上下移动进行循环显示，信息量大，动态效果好，可以对多种商品进行介绍和宣传在街头构成一道风景线。
同时也适用于大型商场对商品信息及销售情况进行介绍。
画布可以定期更换，方便不同商品的需要。
本课题利用西门子S7-200设计一个自动闪烁广告牌，其内容为“攀大机械工程学院”，这八个字用八个灯点亮并实现闪烁。
按下启动按钮，广告灯控制装置开始工作，按下停止按钮，广告灯控制装置停止工作。
其闪烁要求为：
在打开闪烁开关后，首先是“攀”亮1s，接着是“大”字亮1s，再接着是“机”字亮1s，如此至“学院”后，“攀大机械工程学院”这八个字以0.6s的周期闪烁3次，然后重新开始，如此循环进行。
3系统硬件设计
3.1主要选择的设备
我们选取的PLC是西门子生产的S7-200.下面对S7-200做出简要的说明：
S7-200系列是一类可编程逻辑控制器（MicroPLC）。
这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要，下图展示一台S7-200MicroPLC的CPU22*系列PLC的CPU外型图，具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令，使得S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求。
此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。
图3-1S7-200CPU外型图
S7-200CPU模块包括一个中央处理器单元（CPU）、电源以及数字量I/O点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。
S7-200系列PLC由西门子公司研发生产，是一种叠装式结构的小型PLC。
它指令丰富、功能强大、可靠性高、结构紧凑、便于扩展、性能价格比高。
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系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。
使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。
应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。
如：
冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。
S7-200CPU将一个微处理器、一个集成电源和数字量I/O点集成在一个紧凑的封装内，从而形成了一个功能强大的微型PLC，当下载程序到PLC后，S7-200就可以按照逻辑关系监控I/O设备从而实现控制要求。
3.2PLC选型
S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的6种CPU供用户使用。
表3-1S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元
型号
输入点
输出点
可带扩展模块数
S7-200CPU221
6
—
S7-200CPU222
8
4
2个扩展模块78路数字量I/O点或10路模拟量I/O点
S7-200CPU224
14
6
7个扩展模块168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点
S7-200CPU226
24
16
2个扩展模块248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点
根据输入信号及输出信号的数量，经过初略计算，输人点数为2点，输出点数为8点；输人、输出信号都是数字量。
增加20%备用量，以便随时增加控制功能：
输入点数为：
2×（1+20%）=2.4
输出点数为：
8×（1+20%）=9.6
根据I/O点数，可选西门子s7-200cpu224型可编程控制器，其输入点14点，输出点10点，扩展模块可用点数为8点。
3.3可编程序控制器I/O分配表
表3-2可编程序控制器I/O分配表
编辑元件
编辑地址
电路器件
功能
输入元件
I0.0
SB1
启动按钮
I0.1
SB2
停止按钮
输出元件
Q0.0
HL1
彩灯“攀”
Q0.1
HL2
彩灯“大”
Q0.2
HL3
彩灯“机”
Q0.3
HL4
彩灯“械”
Q0.4
HL5
彩灯“工”
Q0.5
HL6
彩灯“程”
Q0.6
HL7
彩灯“学”
Q0.7
HL8
彩灯“院”
3.4PLC接线图
3.5元器件选择
表3-3元器件选择表
元件
参数
数量
广告灯
220V
8个
动合开关
250V/3A
2个
直流电源
额定电压24V
1个
导线
0.3平方米
1圈
绝缘胶布
1个
熔断器FU
RT18-32
1个
电极头
1个
3.6广告灯PLC详细接线
4系统程序设计方案
4.1程序流程图
4.2程序梯形图
图4-3程序梯形图
4.3梯形图语句表
Network1
//启保停
LDI0.0
OM0.0
OM0.2
ANM0.1
ANI0.1
=M0.0
Network2
//“攀”字亮一秒时间设定
LDM0.0
ANT51
TONT37,10
Network3
//“大”字亮一秒时间设定
LDT37
TONT38,10
Network4
//“机”字亮一秒时间设定
LDT38
TONT39,10
Network5
//“械”字亮一秒时间设定
LDT39
TONT40,10
Network6
//工字亮一秒时间设定
LDT40
TONT41,10
Network7
//程字亮一秒时间设定
LDT41
TONT42,10
Network8
//学字亮一秒时间设定
LDT42
TONT43,10
Network9
//院字亮一秒时间设定
LDT43
TONT44,10
Network10
//8个字同时亮0.6秒时间设定
LDT44
TONT45,6
Network11
//8个字同时灭0.6秒时间设定
LDT45
TONT46,6
Network12
//8个字同时亮0.6秒时间设定
LDT46
TONT47,6
Network13
//8个字同时亮0.6秒时间设定
LDT47
TONT48,6
Network14
//8个字同时亮0.6秒时间设定
LDT48
TONT49,6
Network15
//8个字同时灭0.6秒时
间设定
LDT49
TONT50,6
Network16
//返回第一个定时器循环上述过程
LDT50
TONT51,10
Network17
//攀字亮灭控制
LDM0.0
ANT37
=Q0.0
Network18
//大字亮灭控制
LDT37
ANT38
=Q0.1
Network19
//机字亮灭控制
LDT38
ANT39
=Q0.2
LDT39
Network20
//械字亮灭控制
ANT40
=Q0.3
Network21
//工字亮灭控制
LDT40
ANT41
=Q0.4
Network22
//程字亮灭控制
LDT41
ANT42
=Q0.5
Network23
//学字亮灭控制
LDT42
ANT43
=Q0.6
Network24
//院字亮灭控制
LDT43
ANT44
=Q0.7
Network25
//8个灯同时亮
LDT44
ANT45
SQ0.0,1
SQ0.1,7
Network26
//8个灯同时灭
LDT45
ANT46
RQ0.0,1
RQ0.1,7
Network27
//8个灯同时亮
LDT46
ANT47
SQ0.0,1
SQ0.1,7
Network28
//8个灯同时灭
LDT47
ANT48
RQ0.0,1
RQ0.1,7
Network29
//8个灯同时亮
LDT48
ANT49
SQ0.0,1
SQ0.1,7
Network30
//8个灯同时灭
LDT49
ANT50
RQ0.0,1
RQ0.1,7
5系统仿真
使用S7-200仿真软件对本程序进行仿真，仿真结果如下图
1装载“广告灯闪烁PLC控制”程序，切换到运行状态后得到下图所示。
图5-1系统仿真图
2现打开输入端口I0.1，即按下SB1，程序开始运行。
得到下图所示：
1）“攀”字亮1s
图5-2系统仿真图
2）“大”字亮1s
图5-3系统仿真图
3）“机”字亮1s
图5-4系统仿真图
4）“械”字亮1s
图5-5系统仿真图
5）“工”字亮1s
图5-6系统仿真图
6）“程”字亮1s
图5-7系统仿真图
7）“学”字亮1s
图5-8系统仿真图
8）“院”字亮1s
图5-9系统仿真图
9）“攀大机械工程学院”八个字同时亮0.6s
图5-10系统仿真图
10）“攀大机械工程学院”八个字同时灭0.6s
图5-11系统仿真图
11）循环9，10两个过程三次后，再返回1过程继续运行。
12）打开端口I0.1断开端口I0.0。
程序停止运行，如下图所示
图5-12系统仿真图
仿真结束。
6总结
通过本次课程设计，我进一步巩固了课本理论知识，熟练掌握了西门子PLC编程软件的编程方法和修改调试技巧。
培养了所学理论知识在实际中的应用能力。
再次学习和掌握一般电气设备电气控制系统的设计方法。
对PLC实物的工作过程有了更进一步的认识，掌握一般电气设备电气控制系统的施工设计、安装与调试方法。
同时培养了查阅图书资料、工具书的能力和工程绘图、书写技术报告的能力。
在此衷心感谢在这次课设中谭老师的大力支持和帮助，我们才得以顺利完成本次课程设计任务！
7参考文献
[1]陈远龄主编《机床电气自动控制》重庆大学出版社
[2]余雷生主编《电气控制与PLC应用》机械工业出版社
[3]常晓玲主编《电气控制系统与可编程控制器》机械工业出版社
[4]廖常初《PLC编程及应用》北京：
机械工业出版社
[5]田瑞庭《可编程控制器应用技术》北京：
机械工业出版社
[6]李景学《可编程控制器应用系统设计方法》北京：
电子工业出版社
[7]钟肇新彭侃《可编程控制器原理及应用》广州：
华南理工大学出版社
[8]徐世许《可编程控制器原理》合肥：
中国科学技术出版社
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