彩灯及霓虹灯控制系统

扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计

题目：彩灯及霓虹灯控制系统

课程：可编程控制器

专业：测控技术与仪器

学号：091301228

班级：测控0901

姓名：朱涛

指导教师：束长宝蒋步军

完成日期： 2012年3 月15日

总目录

第一部分：任务书

第二部分：课程设计报告

第一部分

任

务

及

指

导

书

《可编程控制器及其应用》课程实习任务指导书

课题：霓虹灯广告屏的PLC控制

一、概述

随着社会的发展，企业们为了宣传自己的产品和形象，大部分都采用霓虹灯广告屏来实现这一目的，霓虹灯的闪烁既可以用人工控制，也可以用电气控制。采用前一种控制方式会浪费很多的人力，财力，而电气控制中会使用很多继电器，这样就会有机械磨损，而霓虹灯的闪烁时间间隔是相当的短，这样使用电气控制是不太可能的。可编程控制器简称（PLC）的出现就解决了这个问题，它具有它独特的优点来控制霓虹灯的闪烁。

控制好霓虹灯的亮灭非常重要，可以选择可编程序控制器（PLC）作为主控制器，并编写相应的软件程序来衔接其它外部硬件电路，最终达到自动控制霓虹灯广告屏的目的。一个霓虹灯广告屏做好后，在不改变硬件电路的基础上，运用编程软件设计编写好各种软件程序，通过计算机传送到可编程序控制器上，通过其自动控制霓虹灯广告屏，可以自动显示出各种已设计好的显示图案，来达到广告宣传的目的。

二、控制要求

本系统用于控制霓虹灯和边框流水灯的顺序闪烁。它能实现在无人控制的情况下进行灯的自行闪烁，达到宣传的目的。如图所示，八个灯管能按顺序的进行亮灭，并且边框的流水灯能间隔闪烁。

图1-1 霓虹灯闪烁装配图

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用PLC对霓虹灯广告屏实现控制，其具体要求如下：

（1）广告屏中间8根灯管亮灭的顺序为：第1根亮→2亮→3亮→……第8根亮，时间间隔为1S，全亮后显示10S，再反过来从8→7→……1按1S间隔顺序熄灭，全灭后停亮2S，再从第8根开始亮，顺序点亮7→6→……1，时间间隔1S，全亮显示5S，再从1→2→……→8按1S的间隔顺序熄灭，全灭后停亮2S，然后重复运行，周而复始。

（2）广告屏四周安装24只流水灯，4只一组，共分成6组。系统启动后，按照Ⅰ→Ⅵ的顺序间隔1S依次点亮并循环。18S后，按照Ⅵ→Ⅰ的顺序，依次点亮并循环。再按照Ⅰ→Ⅵ的顺序往复，直至人为停止工作。

（3）系统要求连续控制，有启动停止按钮。

（4）启动时，灯管和流水灯同时启动，关闭时，可同时关也可以分别关。

（5）各个彩灯的控制电压均为220V/AC。

三、实习要求

(1) 根据实习任务的要求，进行测点统计。

(2) 进行三菱FX2N系列PLC的选型，进行PLC的I/O分配,完成系统组态或硬件配置。

(3) 画出PLC I/O接线图及主接线图等相关图纸。

(4) 根据控制要求绘制控制流程图，设计梯形图控制程序并加以说明。

(5) 用组态王软件完成系统组态画面设计并实现基本监控功能。

(6) 在PLC实验室上机模拟调试，检验设计功能。

(7) 实习时间一周半。

第二部分

课

程

设

计

报

告

目录

一、任务书.............................. 错误！未定义书签。

二、灯的转换输出电路.................... 错误！未定义书签。

三、I/O地址分配 (3)

四、I/O接线图 (5)

五、梯形图及程序说明 (6)

六、程序操作及系统的调试 (10)

七、组态王的设计 (12)

八、体验与收获.......................... 错误！未定义书签。

九、参考文献 (16)

彩灯及霓虹灯控制系统设计任务书

1、硬件设计要求：

高级要求：

只给出元件资料和部分原理图，独立完成原理图设计和PCB设计。PCB采用两层板，外形尺寸不大于150mm*120mm，PCB设计达到电气性能要求并具有良好的可生产性设计考虑。布局布线美观且合理同时具有好的性价比设计考虑。

中级要求：

在给出原理图的基础上，充分理解原理并参照给出原理图完成原理图设计，独立完成PCB设计。采用两层板，外形尺寸不大于150mm*120mm，PCB设计达到电气性能要求的同时在设计中有可生产性设计考虑。布局布线美观且合理。

基本要求：

在给出原理图的基础上，充分理解原理并参照给出原理图完成原理图设计，独立完成PCB设计。采用两层板，外形尺寸不大于150mm*150mm，PCB设计达到电气性能要求的同时在设计中有可生产性设计考虑。

2、软件设计要求：

高级要求：

通过计算机发送显示内容数据和控制命令（如：亮度调整、显示方式切换等），显示内容能以多种显示方式显示，显示内容具有动画效果和七彩效果

中级要求：

方案1：通过计算机发送显示内容和控制命令，能以多种显示方式显示内容。

方案2：显示内容能以多种显示方式显示，显示内容具有动画效果和七彩效果。

基本要求：

显示内容能以多种显示方式显示。

3、文档提交

硬件设计：项目计划书，原理图，原理图元件（至少两个），PCB图，PCB 原件封装（至少两个），PCB设计规格书，材料清单

软件设计：项目计划书和设计完成的所有程序