PLC控制的设计(霓虹灯)

目录

一、前言 (2)

二、控制系统介绍及控制要求 (2)

三、 I/O分配表及PLC型号选择 (4)

四、 PLC端子接线图 (4)

五、控制流程图 (5)

六、梯形图与指令表 (7)

七、调试与完善 (14)

八、程序运行原理说明 (15)

九、结束语 (15)

十、参考文献 (16)

PLC控制的霓虹灯广告屏设计

一、前言

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,闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求.

可编程控制器PLC可编程序控制器：英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.作为自动控制装置的核心,它具有功能强,可靠性高等诸多优点,PLC实验装置采用的是模块化结构，主要模块有可编程序控制器、编程器模块，九种实验模块，按钮、开关输入模块和继电器输出模块，以及四层电梯模型。该装置可以完成各种指令系统训练以及多种控制对象的程序设计训练。

（二）PLC简介

1. PLC的产生

20世纪20年代起，人们把各种继电器、定时器、接触器及其触点按

一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家熟悉的传统的继电器控制系统。由于它结构简单、容易掌握、价格便宜，能满足大部分场合电气顺序逻辑控制的要求，因而在工业控制领域中一直占据主导地位。但是继电接触器控制系统具有明显的缺点：设备体积大、可靠性差、动作速度慢、功能弱。难于实现较复杂的控制；特别是由于它是靠硬连接线逻辑构成的系统，接线复杂烦琐，当生产工艺或对需要改变时，原有的接线和控制柜就要更换，所以通用性和灵活性较差。

到20世纪60年代，由于小型计算机的出现和大规模生产的发展，人们曾试图用小型计算机来实现工业控制的要求；但由于价格高，输入、输出电路信号及容量不匹配、编程技术复杂等原因，一直未能得到推广应用。 1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司（GM）对新的汽车流水线控制系统提出的具体要求，研制开发出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车生产线上应用成功。这是世界上第一台可编程序控制器，型号为PDP-14。人们把它称做可编程序控制器（PLC，Programmable Logic Controller）,简称PLC。

随着微电子技术的发展，20世纪70年代中期出现了微处理器和微型计算机，人们将微机技术应用到PLC中，使得它更多地发挥计算机的功能，不仅用逻辑编程取代了硬连线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理等功能，使其真正成为一种电子计算机工业控制设备。

2. PLC的定义

PLC一直在飞速发展中，因此到现在为止，还未能对其下一个十分确切的定义。国际电工委员会（IEC）曾于1982年11月颁发了可编程序控制器标准草案第一稿，1985年1月发表了第二稿，1987年2月颁布了第三稿。终稿中对可编程控制器的定义是：

“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而

设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，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；而有关的外围设备，都应按易于与工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。

（三）方案对比与选择

1.用单片机实现该方案时有以下缺点和不足：

首先，单片机实现该方案所需要的外围电路多，工作量相当于PLC较大；

其次，它的可靠性以及抗干扰性也显然不如PLC；

再次，它的中断优先级不明确，相对于PLC而言用起来较复杂；

最后，它的配套设施和功能没有可编程控制器PLC完善。

2.用可编程控制器PLC优势是很明显的

（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）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造；

（4）体积小，重量轻，能耗低。

综上所述，我选择用PLC控制器制作彩灯。

二、控制系统介绍和控制过程要求

（一）主要选择的设备：S7-200PLC

我们选取的PLC是西门子生产的S7-200.下面对S7-200做出简要的说明：S7-200系列是一类可编程逻辑控制器（Micro PLC）。这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要，下图展示一台S7-200 Micro PLC 的 CPU22*系列PLC的CPU外型图，具有紧凑的设计、良好的扩展性、低

廉的价格以及强大的指令，使得S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求。此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。

本控制系统只要是用于控制霓虹灯和边框流水灯的按顺序的闪烁。它能让你在不用人控制的情况下，进行灯的自动闪烁，达到宣传的目的。如图1，10个灯能按规定的顺序地进行亮灭。

图1 霓虹灯

用PLC对霓虹灯实现控制,其具体要求如下:

(1)上图是五星彩灯,要求分别用传送指令,置位指令,移位指令等编制控制程序.按启动按钮,每隔一秒五彩灯依次点亮L2、L5、L6、L10,L1、L4、L9、L10,L1、L3、L6、L7,L3、L5、L8、L9,L2、L4、L7、L8,全灭1秒,全亮,全灭1秒,全亮,全灭1秒,反复循环.

(3)系统有单步\连续控制,有启动和停止按钮。

(4)系统霓虹灯电压及供电电源均为市电220V。