霓虹灯控制毕业论文

目录

前言 (1)

第一章课题概述 (2)

1.1 霓虹灯起源及其发展史 (2)

1.1.1 霓虹灯的起源 (2)

1.1.2 霓虹灯的发展史 (2)

1.1.3 采用霓虹灯的意义和目的 (3)

1.1.4 本次设计的主要内容 (3)

第二章系统硬件设计 (4)

2.1 PLC的选型 (4)

2.1.1 PLC介绍 (4)

2.1.2 可编程控制器的基本概念与基本结构 (4)

2.1.3 可编程控制器的基本特点 (5)

2.1.4 可编程控制器的选择 (6)

2.2 S7-200 CN系列 (6)

2.3 PLC接线图 (8)

2.4 可编程序控制器I/O分配表 (8)

2.5 材料清单 (9)

2.6 霓虹灯硬件展示 (10)

第三章系统软件设计 (11)

3.1 控制程序设计 (11)

3.1.1 霓虹灯的控制要求 (11)

3.1.2 程序流程图 (11)

第四章系统调试 (17)

4.1 调试程序 (17)

4.2 霓虹灯效果展现 (19)

总结 (21)

前言

霓虹灯在夜市中虽不能说独领风骚但也出尽了风头。每当黄昏之际各种霓虹灯就迫不及待地闪闪烁烁发出绚丽的颜色入夜后更是争相辉映轰然出一派五彩缤纷的都市生活情调。从商店招牌、广告牌到装饰灯光凡是夜市营业的商店都离不开它为夜晚的城市平添了许多国际大都似的气息。

中国的霓虹灯最早出现在1926年的上海当时在上海的南京东路伊文思图书公司以陈列橱窗的形式为“皇家”牌打字机做广告。解放后中国的霓虹灯行业曾一度停止发展。随着中国的改革开放霓虹灯行业也随之发展许多霓虹灯生产、制作的公司像雨后春笋纷纷建立起来。深圳作为改革开放的前哨它的霓虹灯行业也紧跟时代步伐快速地发展起来。目前深圳的霓虹灯广告的制作水平在国内还是一流的加上各种高新技术、高新材料的结合应用更为城市的户外霓虹灯增光添彩。

霓虹灯是漂亮的为了设计出变化更丰富控制更容易的霓虹灯我尝试并设计制作了可编程序控制器PLC对大型霓虹灯的控制系统。可编程序控制器以日本三菱公司近年来推出的具有很高性能价格比的FX系列为例突出介绍了程序的设计方法和编程软件的应用并比较详细地介绍了可编程序控制器对霓虹灯的控制方法。

第一章课题概述

1.1 霓虹灯起源及其发展史

1.1.1 霓虹灯的起源

霓虹灯是由英文“氖灯”，即“NEON SIGN”得来的，“霓虹”两字实际上是“NEON”的译音，而现在人们已经把“霓虹灯”当作专用词运用了。霓虹灯自1910 年问世以来，历经百年不衰。它是一种特殊的低气压冷阴极辉光放电发光的电光源，而不同于其它诸如荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、水银灯、白炽灯等弧光灯。霓虹灯是靠充入玻璃管内的低压惰性气体，在高压电场下冷阴极辉光放电而发光。霓虹灯的光色是由充入惰性气体的光谱特性决定：光管型霓虹灯充入氖气，霓虹灯发红色光；荧光型霓虹灯充入氩气及汞，霓虹灯发蓝色、黄色等光，这两大类霓虹灯都是靠灯管内的工作气体原子受激辐射发光。

1.1.2 霓虹灯的发展史

霓虹灯的发展可以追溯到英国物理学家和化学家法拉第对气体放电的研究，电流通过含有少量正负离子的气体时，受紫外线、宇宙射线、微量放射物质的作用，在足够高的外加电压作用下运动，并与中性气体分子碰撞后，使中性分子发生电离，因而离子的数目倍增。电流通过气体时还伴有发光现象，即所谓的辉光放电。其发光的颜色随所充气体的不同而不同。法拉第的理论及其在实验上的成就，为霓虹灯技术的发展奠定了坚实的基础。霓虹灯始源于法国，当时所用的灯体玻管的直径为45 毫米，先将玻璃管弯制成所需的文字或图案，然后再用1 只电压为1 万多伏的变压器供电，使之发光。当时，灯管两端电极采用石墨制成，内部充入氮气或二氧化碳气体，前者会发红光，后者发白光。由于这两种气体较活泼，很容易和石墨电极起化学反应，阴极溅散出的石墨很快在玻璃管内壁形成黑色薄膜层，并大量吸收充入灯管内的气体，使灯管的充气压力很快下降，致使霓虹灯的寿命很短。当时为了解决这个问题，特在霓虹灯管上加1 个特殊的电磁阀门，并在霓虹灯使用一段时间以后再往灯内重新补充一定量的气体，但这样做并未能在根本上克服上述缺陷。因此，这种灯不仅寿命短、制作工艺复杂，而且造价昂贵，很难普及。在1907 年至1910 年期间，科学家克洛德和林德发明了液态空气分馏。利用这一发明，在霓虹灯内充入一定的惰性气体，这样就明显减缓了气体在灯管内部的消耗速度，颜色也丰富了，可产生红、绿、蓝、黄等颜色。第二次世界大战前夕，光致发光的材料被研制出来了。这种材料不仅能发出各种颜色的光，而且发光效率也高，我们称之为荧光粉。荧光粉被应用在霓虹灯制作中后，霓虹灯的亮度不仅有了明显提高，而且灯管的颜色也更加鲜艳夺目，变化多端，同时也简化了制灯的工艺。故在第二世界大战结束后，霓虹灯得到了迅猛的发展。

1.1.3 采用霓虹灯的意义和目的

随着社会市场经济的不断发展，各种装饰霓虹灯，广告霓虹灯越来越多的出现在城市中。在大型的晚会现场，霓虹灯更是不可缺少的一道景观。小型的霓虹灯多为采用霓虹灯管和各种各样和多种彩色的灯管，或是以日光灯，白炽灯做为光源。而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 日益日益得到广泛应用的现状，本文介绍PLC 在不同变化类型的霓虹灯控制中的应用，灯的亮灭，闪烁时间及流动的控制均通过PLC 来达到控制要求。

1.1.4 本次设计的主要内容

本次设计要求我利用在学校学的PLC 知识，应用于霓虹灯控制系统中。通过本次设计，让我掌握如何应用PLC 来设计一套霓虹灯自动控制的系统的方法以及设计中对PLC 机型的选择，PLC 输入/输出点数的选择和PLC 程序的编制，为我们今后今进入社会工作，打下一定基础。本次设计是用PLC 来控制霓虹灯。PLC 控制霓虹灯是根据一定的变化方式和周期进行程序的编写，变化灯随着时间变化灯的亮灭也随之变化。其特点是在整个工作过程中周期性的花样变化，但频率不高。