基于PLC对天塔之光的设计

国家职业资格全省（或市）统一鉴定维修电工论文
（国家职业资格Ⅱ级）
论文题目：基于PLC对天塔之光的设计
姓名：雪雪
号：0
号：01
所在省市：省市
所在单位：工贸技师学院
目录
摘要 (3)
1.plc的概述 (4)
1.1plc的简介 (4)
1.2plc的特点 (4)
1.3plc的主要应用 (4)
1.4plc的分类 (4)
2 控制系统的选择 (5)
3 元器件的选择 (6)
4 天塔之光的PLC设计 (7)
4.1控制要求 (7)
4.2 I/O分配表 (7)
4.3 流程图 (8)
4.4梯形图 (9)
4.5语句表 (11)
4.6调试结果 (13)
结论 (13)
致 (14)
参考文献 (14)
基于PLC对天塔之光的设计
琪琪
11技师机电
摘要：本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对天塔之光的控制，阐述了控制方案。

实现天塔之光功能的方式有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或数模混合电路。

今年来随着科技的飞速发展，单片机、PLC的应用不断走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。

本文采用日本三菱公司生产的FX2N-64MR型PLC作为核心控制器进行天塔之光系统的设计。

同时根据天塔之
光的控制要求和特点，确定PLC的输入输出分配，并进行现场调试。

关键词：PLC 控制天塔之光
1 PLC的概述
1.1 PLC的简介
PLC定义：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设计。

它采用了可编程序的存储器，用来在其部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设汁。

”
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%。

可编程序控制器是应用而最广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置，自研制成功开始使用以来，它己经成
为了当代工业自动化的三大支柱之一。

1.2 PLC的特点
(1)编程简单，使用方便
(2)控制灵活，程序可变，具有很好的柔
(3)功能强，扩充方便，性能价格比高
(4)控制系统设计及施工的工作量少，维修方便
(5)可靠性高，抗干扰能力强
(6)体积小、重量轻、能耗低，是“机电一体化”特有的产品。

1.3 PLC的主要应用
1.开关量逻辑控制。

这是PLC最基本的控制，可以取代传统的继电器控制系统。

2.模拟量控制。

除了开关量控制以外，PLC还可以接收、处理和控制连续变化的模拟量，如温度、压力、速度、电压、电流等。

3。

运动控制。

PLC可以控制步进电动机和伺服电动机，从而控制机件的运动方向、速度和位置。

4.多级控制。

PLC可以实现与其他PLC，上位计算机、单片机互相交换信息，组成自动化控制网络。

1.4 PLC的分类
1．按I/O点数容量分类可将PLC分为三大类。

（1）小型机这类PLC价格低廉，体积小，适合于控制单台设备，开发机电一体化产品。

（2）中型机中型机的指令比小型机更丰富，适用于更复杂的逻辑控制系统以及连续生产过程控制场合。

（3）大型机大型机适用于设备自动化控制、过程自动化控制和过程监控系统。

2.按PLC物理结构形式的不同可分为两类。

（1）整体式结构整体式结构的PLC结构接凑、体积小、成本低、安装方便。

小型机常用这种结构。

（2）组合式结构组合式的特点是配置灵活，输入接点、输出接点的数量可以自由选择，各种功能模块可以依需要灵活配置。

大中型PLC常用组合式结构。

2 控制系统的选择
1 继电接触器控制
1.继电器控制的优点
（1）所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握。

（2）系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。

（3）经济实惠。

2.继电器控制的缺点
（1）系统触点繁多、接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较高，机械寿命短。

（2）普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。

2 PLC控制
1.PLC的优点
1）可靠性高，抗干扰能力强
2）配套齐全，功能完善，适用性强
3）易学易用，深受技术人员欢迎
4）系统设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
5）体积小，重量轻，能耗低
2.PLC的缺点
PLC体系结构是封闭的，各PLC厂家的硬件体系互不兼容，编程语言及指令系统也各异，当用户选择一种PLC产品后，必须选择与其相应的特定的编程语言。

3 单片机控制
1.单片机控制优点：设计简单，程序编写简单，成本低。

2.单片机控制缺点：速度慢，功能不强，精度低。

综上所述，选择PLC控制系统
3 元器件的选择
1. PLC的选型
(1)日本三菱FX2n
FX2n系列PLC的主机成为基本单元，包括CPU、存储器、输入输出口及电源，是PLC的主要部分。

FX2n系列PLC输入继电器及输出继电器的序号为8进制，其余器件的序号为十进制。

从元件的最大序号可以了解可编程序控制器可能具有某类器件的最大数量。

（2）德国西门子7S
S7-200系列属于整体式小型PLC，用于代替继电器的简单控制场合，也可以用于复杂的自动化控制系统。

整体式PLC将CPU模块、I/O模块和电源装在一个箱型机壳。

S7-200系列PLC提供多种具有不同I/O点数的CPU模块和数字量、模拟量I/O扩展模块供用户选用，CPU模块和扩展模块用扁平电缆连接。

由于各类PLC的工作原理、控制方法及编程程序语言的差别不太大，所以选择日本三菱公司生产的FX2N—16MR型号
2.灯泡选择
(1)白炽灯白炽灯又叫做电灯泡，它的工作原理是电流通过灯丝时产生热量，螺旋状的灯丝不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000摄氏度以上，灯丝在处于白炽状态时，就象烧红的铁能发光一样而发出光来。

灯丝的温度越高，发出的光就越亮。

故称为白炽灯。

白炽灯发光时，大量的电能转化为热能，只有极少部分转化为光能。

(2)节能灯节能灯又叫紧凑型荧光灯(简称CFL灯)具有光效高(是普通灯泡的5倍)，节能效果明显，寿命长(是普通灯泡的8倍)，体积小，使用方便等优点。

它的工作原理和日光灯基本相同。

(3)LED灯LED灯又叫发光二极管，它是一种固态的半导体器件，可以直接把电转化为光。

LED灯具有体积小、耗电低、寿命长、无毒环保等优点，LED灯具从室外装饰，工程照明，逐渐发展到家用照明。

综合以上所述选择LED灯
4 天塔之光的PLC设计
4.1控制要求：
要求设计1组霓虹灯，有十个灯管，要求十个灯管顺次点亮，每个间隔1秒，当十个灯全亮后1秒，又全灭，然后再全亮，再一次熄灭，如此循环。

4.3 流程图
4.4梯形图
4.5语句表
4.6调试结果
根据系统外部接线图，把PLC（三菱）与过滤流程仿真模块连接起来，对系统进行全面仿真调试，结果显现，完全符合设计要求。

结论
通过这次设计让我学会了如何去培养我们的创新精神，如何不断地战胜自己，超越自己。

创新，是让我们学会将理论联系实际，并不断地去开动大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却没想到的事。

使之不断地战胜别人，超越别人。

同时，在这一设计过程中，我学会了坚持不懈，不轻易放弃。

设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出挑战，
勇敢过，也战胜了，胜利的钟声就一定会为我们敲响。

致
学校生活一晃而过，回首走过的岁月，心中倍感充实，当我写完这篇论文的时候，有一种如释重负的感觉，感慨良多。

首先要感我的论文指导老师。

他们在忙碌的教学工作中挤出宝贵的时间来审查、修改我的论文。

还有教过我的所有老师们，他们严谨细致、一丝不苟的作风是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我启迪。

感三年来陪伴在我身边的同学、朋友，感你们为我提出的建议和意见，有了你们的支持、鼓励和帮助，我才能充实的度过这三年的学习生活。

参考文献
【1】《可编程序控制器及其应用》王国海：中国劳动社会保障.2007
【2】《FX2N系列PLC编程及其应用》廖常初：机械工业.2005
【3】《三菱FX2N微型可编程控制器编程手册》
【4】《PLC应用技术》周建清：机械工业.2007.11
【5】《PLC应用技术》俞国亮：清华大学.2005
【6】《电气控制与PLC控制技术》俊生怀林年春化学工业
【7】《电气控制与PLC实训教程》阮友德：中国劳动社会保障.2001
【8】《电工电子技术》凌化学工业.2002.5。