PLC花样流水灯的控制

PLC花样流水灯的控制西南科技大学自学考试(本科)毕业论文PLC花样流水灯的控制【摘要】:【关键词】:1西南科技大学自学考试(本科)毕业论文目录一、课程设计目的的 (2)二、课程设计题目和要求............................................. ....2三、设计内容 (2)(一)PLC的介绍 (2)(二) PLC的特点及运用 (4)(三)PLC工作原理 (6)(四)、PLC的I/O地址分配 (7)(五) 外部PLC接线图 (7)(六) PLC主程序的设计 (8)(七) 花样1 子程序 (11)(八)花样2子程序 (11)( 九) 花样3子程序 (11)(十)控制系统测试与分析................................................13 四、设计总结............................................................13 参考书目................................................................16 附录.. (17)2西南科技大学自学考试(本科)毕业论文一、课程设计目的在现代生活中，彩灯作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气氛，为人们的生活增添亮丽，用在舞台上增强晚会灯光效果。

随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高，人们对于彩灯的要求越来越高，另一方面，随着电子技术的发展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展，PLC技术的应用引起电子产品及系统开发的巨大变革。

梯形图语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强，覆盖面广，抽象能力强，在实际应用中越来越广泛。

于是，人们开始追求贯彻整个系统设计的自动化，可以从繁重的设计工作中彻底解脱出来，把精力集中在创造性的方案与概念构思上，从而可以提高设计效率，缩短产品的研制周期。

整个过程通过PLC自动完成，大大减轻了设计人员的工作强度，减少了出错的机会，并且提高了设计质量。

为了便于学生掌握PLC变成设计，因此需要设计一个霓虹灯闪烁控制系统。

由此引入流水灯的花样控制3西南科技大学自学考试(本科)毕业论文二、课程设计题目和要求课程设计题目，基于PLC的霓虹灯闪烁控制系统课程设计要求，彩灯L1--L10按如下花样(1):先使所有灯都复位(熄灭)，然后从L1等开始，每隔0.5秒按顺序增加一个彩灯，直至都亮为一个周期，重复循环3花样(2):L1~L5、L6~L10两组彩灯亮灭交替三次，间隔0.5秒花样(3):先L1灯亮0.5秒后，L2灯亮L1灭，延迟0.5秒后 L3灯亮L2灭，以此类推，形成单灯跑马效果，循环3次三种花样连续执行，形成周期循环，直至停止。

4西南科技大学自学考试(本科)毕业论文三、设计内容(一)、 PLC的介绍可编程控制器(programmable controller)是计算机家族的一员，是为工业控制应用而设计制造。

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(programmable logic controller)，简称PLC他主要用来替代继电器实现逻辑控制随着技术的发展这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围。

因此，这种装置称为可编程控制器，简称PC但为了避免与个人计算机personal computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。

(在60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。

当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。

随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。

为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即:1、编程方便，现场可修改程序;2、维修方便，采用模块化结构;3、可靠性高于继电器控制装置;4、体积小于继电器控制装置;5、数据可直接送入管理计算机;6、成本可与继电器控制装置竞争;7、输入可以是交流115V;8、输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等;9、在扩展时，原系统只要很小变更;10、用户程序存储器容量至少能扩展到4K。

1969年，美国数字设备公司(DEC)研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。

这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。

到1971年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。

这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。

1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。

1973年，西欧国家也研制出它们的第一台5西南科技大学自学考试(本科)毕业论文PLC。

我国从1974年开始研制。

于1977年开始工业应用。

20世纪70年代初出现了微处理器，人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加。

了运算、数据传送及处理等功能，成为真正具有计算机特征的工业控制装置。

20世纪70年代中期，可编程控制器进入了实用化发展阶段，计算机技术己全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。

更高的运算速度、超小型的体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。

20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中己获得了广泛的应用。

20世纪末期，可编程控制器的特点是更加适应于现代工业控制的需要。

从控制规模上来说，这个时期发展了大型机及超小型机;从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合;从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元，通讯单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。

近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。

这些带CPU和存储器的智能I/O模块，既扩展了PLC功能，又使用灵活方便，扩大了PLC应用范围。

加强PLC联网通信的能力，是PLC技术进步的潮流。

PLC的联网通信有两类:一类是PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段;另一类是PLC与计算机之间的联网通信，一般PLC都有专用通信模块与计算机通信。

为了加强联网通信能力，PLC生产厂家之间也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统，)不可缺少的重要组成部分。

PLC已成为集散控制系统(DCS在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高。

除了大多数PLC使用的梯形图语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言(BASIC、C语言等)等。

多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。

(二)、 PLC的特点及应用PLC是一种专门为了在工业环境下应用而设计的数字运算操作装置。

它采用一可以编制程序的存储器，用来在其内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，控制各类型的机械或生产过程。

PLC及有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。

PLC是综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活、方便的优点而设计制造6西南科技大学自学考试(本科)毕业论文和发展的，这就使PLC具有许多其他控制器所无法相比的特点。

1、高可靠性(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、采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。

PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。

4、编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。

5、安装简单，维修方便PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。

使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。

各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。

由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统7西南科技大学自学考试(本科)毕业论文迅速恢复运行。

目前，PLC在国内己广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类: 1、开关量的逻辑控制这是PLC最基本最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，又可用于多机群控及自动化流水线.2、数据处理PLC可以用于对直线运动或圆周运动的位置速度和加速度的控制。

3、运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。

从控制机构配置来说，早期直接用开关量I/0模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动模块。

如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。

4、过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。

作为工业控制计算PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制，PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。

5、控制网络(通信)随着计算机控制系统的发展，近年来工厂自动化通信联网发展得很快，各个著名的PLC生产厂商推出了自己网络系统。

6、PLC的分类(1)、小型PLC小型PLC的I/O点数一般在128点以下，其特点是体积小、结构紧凑，整个硬件融为一体，除了开关量I/O以外，还可以连接模拟量I/O以及其他各种特殊功能模块。