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
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
基于PLC的彩灯控制
一、控制要求：
系统启动后，L1、L5同时亮0.5s，然后熄灭0.5s；之后L2、L8同时亮0.5s,然后熄灭0.5s；接着L3、L7同时亮0.5s，然后熄灭0.5s；最后L4、L6同时亮0.5s，然后熄灭0.5s，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
1.1PLC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。
1.2PLC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.
1.3PLC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
2.1硬件分配图
2.2软件分配图
对应接口
端口
注释
I0.0
00
启动开关
Q0.0
00
L8
Q0.1
01
L1
Q0.2
02
L2
Q0.3
03
L3
Q0.4
04
L4
Q0.5
05
L5
Q0.6
06
L6
Q0.7
07
L7
T37-T52
定时器
CO-C1
计数器
M0.0-M2.2
位存储器
三方案设计
3.1顺序功能图
3.2程序运行步骤
经过检测通信以后，通过启动开关I0.0，使电路获得脉冲，M0.1得电，驱动Q0.1/Q0.5获得脉冲，T37获得脉冲开始计时，延迟0.5s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M2.3，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.
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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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