霓虹灯广告屏装置PLC程序设计

机电工程学院

课程设计说明书设计题目: 霓虹灯广告屏装置PLC程序设计

学生姓名：

学号： ********

专业班级：机制F09

指导教师：

2012 年12 月13 日

内容摘要

随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣和发展,个大中小城市都在进行亮化工程。个企业为宣传自己企业的形象和产烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求.PLC是一种用程序来品,均采用广告手法之一:霓虹灯广告屏来实现这一目的.当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告均可以见到,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多中彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。这些灯的亮灭,闪改变控制功能的工业控制计算机,这些霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等均，可以通过PLC来达到控制的要求，这篇课程设计就是根据实验要求，进行输入输出的I/O口估算，选择PLC型号、绘制流程图、设计梯形图、编写程序清单、调试程序、修改程序，最终实现课程要求。在编写程序的时候用到了位移指令，是程序变得更加简洁。基本实现对霓虹灯的正确、稳定地控制。

关键词：霓虹灯；PLC控制；I/O口估算；梯形图；程序调试；移位指令

目录

第1章引言 (1)

第2章硬件设计 (2)

2.1 运行框图 (2)

2.2 CPU的选择 (4)

2.3 I/O分配表 (4)

2.4 I/O接线图 (6)

第3章软件设计 (7)

3.1梯形图的设计 (7)

3.2 梯形图及指令表 (7)

第4章系统调试 (28)

结论 (29)

设计总结 (30)

致谢 (31)

参考文献 (32)

第1章引言

1.1霓虹灯广告屏装置PLC程序设计内容简介

该广告屏共有8 根灯管，24 只流水灯，每4 只灯为一组，如下图所示：

图1-1 霓虹灯广告屏工作示意图

1.2 霓虹灯广告屏装置PLC控制系统设计要求

(1)该广告屏中间8个霓虹灯字亮灭的时序为第1根亮→2亮→3亮……第8根亮,时间间隔均为1S,8个霓虹灯字全亮后,显示10S,再反过来从8→7……1顺序熄灭.全灭后,停亮2S,再从第8根开始亮起,顺序点亮8→7…1,时间间隔为1S,全亮后显示5S.再从1→2…8按1S间隔顺序熄灭.全熄灭后,停亮2S,再从头开始运行,周而复始。

(2)广告屏四周的流水灯共24只,4个1组,共分6组,每组灯间隔1S向前移动一次,且I~VI每隔一组的灯点亮,即从I“①、③”,亮后II“⑤⑦”,同时Ⅰ“①﹑③”灭→Ⅲ“⑨﹑11”亮，同时Ⅱ“⑤、⑦”灭………移动一段时间后(如30S),再反过来移动,即从VI,IV亮后V,III亮后IV,II亮后III,I亮…,如此循环往复。

(3)系统有单步\连续控制,有启动和停止按钮。

(4)启动时，灯管和流水灯同时启动，关闭时，可同时也可分别关闭。

(5）要求有位移指令的使用。

第2章硬件设计

2.1 运行框图

图2.1 程序流程图2.2 CPU的选择

对于开关量控制系统的使用系统，当对控制要求不高时，可选用小型PLC（如西门子公司S7-200系列PLC或OMON公司系列CPM1A/CPM2A型PLC）就能满足要求，如对小型泵的顺序控制、单台机械的自动控制等。

对于比较复杂的中大型控制系统，如闭环控制、PID调节、通信联信网等，可选用中大型PLC（如西门子公司的S7-400系列PLC或OMRON公司的C200HE/C200HG/C200HX、CV/CVM1等PLC）。当系统的各个控制对象分布在不同的地域时，应根据各部分的具体要求来选择PLC，组成一个分布式的控制系统。

PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构把PLC的I/O和CPU放在一块电路板上，省去插接环节，体积小，每一I/O点的平均价格比模块式的便宜，适用于工艺过程比较稳定、控制要求比较简单的系统。模块式PLC的功能扩展，I/O点数的增减，输入和输出点数的比例，都比整体式灵活。维修更换模块、判断和处理故障快方便，适用于工艺过程变化教多、控制要求复杂的系统。在使用时，应按实际具体情况进行选择。

根据系统分析得输入点有5个，分别为I0.0-I0.4;输出点有32个，分别为Q0.0-Q0.7、Q1.0-Q1.7、Q2.0-Q2.7、Q3.0-Q3.7。I/O点共37个。

结合以上几点，在设计PLC机械手在大小球分选系统中用的PLC的选型为西门子S7-200系列的可编程控制器（CPU--226）PLC和两个输出拓展模块EM222。

2.3 I/O分配表

表2-1 I/O分配表

2.4 I/O接线图

图2-2 I/O接线图

第3章霓虹灯广告屏装置程序设计

3.1 梯形图的设计

在程序设计过程中采用了SCR指令的顺序控制梯形图的设计方法，S7-200中的顺序控制寄存器（SCR）专门用于编制顺序控制程序，顺序控制程序被划分为LSCR和SCRE 指令之间的若干个SCR段，一个SCR段对应和顺序功能图中的一步。

梯形图中设计了八个子程序，分别赋八个数，因为需要前一个输入信号由一变为零，所以添加了负跳变指令；为了实现题中的循环要求，在程序中添加了加一指令，从而使得数字自动往下循环；为了点亮八段显示管各段的代码，运用了段译码指令，为了输出需要的数字在段译码指令前添加了字节比较指令，当为所需数字时，就会在显示管上显示相应的数。

3.2霓虹灯广告屏装置PLC控制程序的梯形图及语句表

1.梯形图

2．指令表

TITLE=PROGRAM COMMENTS

Network 1 // Network Title

// 初始化程序

LD SM0.1

R Q0.0, 32

Network 2

LD SM0.1

R S0.0, 12

Network 3

// I0.0为启动总按钮

LD I0.0

EU

S S0.1, 10

S S2.1, 2

Network 4

// I0.1为总停按钮

LD I0.1

R S0.0, 24

Network 5

// 单独关闭内圈8个灯管

LD I0.2

R S0.0, 10

Network 6

// 单独关闭外围流水灯

LD I0.3

R S2.1, 2

Network 7

// 顺序控制寄存器开始工作

LSCR S0.1

Network 8

// 通过定时器T37，八个灯管从1到8逐个点亮，时间间隔为1s. LD SM0.0

TON T37, 80

A SM0.5