重慶XX大學(xué)第5頁(yè)（共7頁(yè)）題目4：循環(huán)彩燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)：自動(dòng)化年級(jí)：2009級(jí)班級(jí)：09自動(dòng)化一班姓名：XXX摘要隨著人們生活水平的提高，環(huán)境的不斷改善和美化，PLC對(duì)人類的影響越來越廣。在許多場(chǎng)合可以看到很多彩色的霓虹燈。特別是當(dāng)今充滿競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代，各地政府為吸引游客和投資者，在城市的沿街、沿道、沿河、沿線等地用霓虹燈造景，實(shí)施“亮化工程”，以美化環(huán)境、樹立城市形象。由于LED彩燈克服了傳統(tǒng)霓虹燈投資大，制作工藝復(fù)雜，使用玻璃管、高壓電源及惰性氣體等諸多不便，同時(shí)解決了耗電高、造價(jià)高，使用壽命短的不足，因此得到了廣泛的應(yīng)用。越來越多的商家開始關(guān)注這塊商機(jī)無限的市場(chǎng)，競(jìng)相制作生產(chǎn)。但是目前市場(chǎng)上各種式樣的LED彩燈多半是采用全硬件電路實(shí)現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能單一，這樣一旦制成成品只能按照固定的模式閃亮，不能根據(jù)不同場(chǎng)合、不同時(shí)間段的需要來調(diào)節(jié)亮度時(shí)間、模式、閃爍頻率等動(dòng)態(tài)參數(shù)。同時(shí)這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往有芯片過多、電路復(fù)雜、功率損耗大等缺點(diǎn)。此外從功能上來看，亮燈模式少而且樣式單調(diào)，缺乏用戶可操作性，影響亮燈效果。因此有必要對(duì)現(xiàn)有的彩燈控制器進(jìn)行改進(jìn)。關(guān)鍵字：PLCLED彩燈控制器一、設(shè)計(jì)要求及任務(wù)系統(tǒng)功能和控制要求:1、流水型彩燈控制：按下流水型彩燈啟動(dòng)按鈕A，彩燈從前往后流水型控制，各燈點(diǎn)亮?xí)r間為1s,5s后從后往前流水型控制，循環(huán)10次后自動(dòng)停止，各燈點(diǎn)亮。按下流水型彩燈啟動(dòng)按鈕B，彩燈從前往后隔位點(diǎn)亮流水型控制，并無限循環(huán)，各燈點(diǎn)亮?xí)r間自行設(shè)定；按下停止按鈕系統(tǒng)停止工作。2、發(fā)射與聚集型彩燈控制：按下發(fā)射型彩燈啟動(dòng)按鈕：彩燈以L5—L6，L4—L7，L3—L8，L2—L9，L1—L10順序發(fā)射型依次點(diǎn)亮，各燈亮2s循環(huán)5次自動(dòng)停止；按下聚集型彩燈啟動(dòng)按鈕：彩燈以L1—L10，L2—L9，L3—L8，L4—L7，L5—L6順序聚集型依次點(diǎn)亮，各燈亮2s循環(huán)5次自動(dòng)停止；3、四燈同亮型彩燈控制：自行設(shè)計(jì)一種四燈同亮控制規(guī)律，要求有5種四燈同亮模式，各模式依次點(diǎn)亮，點(diǎn)亮?xí)r間為2s，要求一次循環(huán)每個(gè)燈均被點(diǎn)亮2次。循環(huán)5次后自動(dòng)停止。按下四燈同亮彩燈啟動(dòng)按鈕，彩燈按設(shè)計(jì)的四燈同亮控制規(guī)律運(yùn)行。4、綜合彩燈控制：將上述各種彩燈控制功能綜合，自行設(shè)計(jì)控制規(guī)律，要求在按下綜合彩燈啟動(dòng)按鈕時(shí)彩燈按設(shè)計(jì)的控制規(guī)律循環(huán)運(yùn)行，直至按下系統(tǒng)停止按鈕時(shí)停止工作。要求一次循環(huán)中必須要有上述各種彩燈控制功能，每種功能在一次循環(huán)中出現(xiàn)不超過兩次。二、系統(tǒng)分析近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶CPU和存儲(chǔ)器的智能I/O模塊，既擴(kuò)展了PLC功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。加強(qiáng)PLC聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是PLC技術(shù)進(jìn)步的潮流。PLC的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類：一類是PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信，各PLC生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；另一類是PLC與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般PLC都有專用通信模塊與計(jì)算機(jī)通信。為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力，PLC生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，PLC已成為集散控制系統(tǒng)（DCS）不可缺少的重要組成部分。PLC是一種專門為了在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作裝置。它采用一可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？刂葡到y(tǒng)必須進(jìn)行調(diào)試后才投入實(shí)際生產(chǎn)之中，在這之前，以便發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。本系統(tǒng)的調(diào)試主要是利用電氣工程系的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行模擬。根據(jù)前面的分析，限位開關(guān)采用點(diǎn)動(dòng)開關(guān)模擬，輸出都采用指示燈表示不同的狀態(tài)，以模擬系統(tǒng)的工作的正確性。接線圖與前面的圖3-4外部接線類似，可以采用那種接法進(jìn)行調(diào)試。從分析結(jié)果來看，系統(tǒng)基本是按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工作。三、控制流程圖5種四燈同亮模式依次進(jìn)行，循環(huán)5次后停止聚集點(diǎn)亮循環(huán)5次后停止發(fā)射點(diǎn)亮循環(huán)5次后停止開始按下總啟動(dòng)SB6選擇啟動(dòng)方式按鈕流水2開始發(fā)射開始聚集開始四燈同亮開始是否按下總停止按鈕SB7是否流水1型開始依次點(diǎn)亮10次后停止，各燈點(diǎn)亮隔位點(diǎn)亮，無限循環(huán)5種四燈同亮模式依次進(jìn)行，循環(huán)5次后停止聚集點(diǎn)亮循環(huán)5次后停止發(fā)射點(diǎn)亮循環(huán)5次后停止開始按下總啟動(dòng)SB6選擇啟動(dòng)方式按鈕流水2開始發(fā)射開始聚集開始四燈同亮開始是否按下總停止按鈕SB7是否流水1型開始依次點(diǎn)亮10次后停止，各燈點(diǎn)亮隔位點(diǎn)亮，無限循環(huán)程序立即停止開始四、I/O分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)信號(hào)元件及作用PLC輸入口地址信號(hào)元件及作用PLC輸出口地址流水1啟動(dòng)SB10.00LED110.00流水2啟動(dòng)SB20.01LED210.01發(fā)射啟動(dòng)按鈕SB30.02LED310.02聚集啟動(dòng)按鈕SB40.03LED410.03同亮啟動(dòng)按鈕SB50.04LED510.04總啟動(dòng)按鈕SB60.06LED610.05總停止按鈕SB70.07LED710.06LED810.07LED910.08LED1010.09本設(shè)計(jì)中共有七個(gè)輸入開關(guān)，十個(gè)LED輸出燈，根據(jù)PLC外部接線圖，我們可以得出I/O分配表如上；五、I/O接線圖六、梯形圖設(shè)計(jì)見附錄程序說明程序用CX-programmer7.3編譯，PLC為CPMA1。程序說明：程序共分為7段，第一段為主程序段，其余為功能子程序段按下SB6按鈕后，總啟動(dòng)開啟，過程中可用總停止按鈕SB7停止程序,選擇啟動(dòng)模式：（1）按下SB1：進(jìn)入段2程序，線圈200.00導(dǎo)通，程序運(yùn)行，計(jì)時(shí)器依次啟動(dòng),每個(gè)燈點(diǎn)亮1秒后由后一計(jì)時(shí)器來斷開，循環(huán)一次結(jié)束后，計(jì)數(shù)器PV值減1，各計(jì)時(shí)器復(fù)位，當(dāng)循環(huán)10次后計(jì)數(shù)器常閉觸點(diǎn)斷開程序停止,開觸點(diǎn)導(dǎo)通各燈點(diǎn)亮.（2）按下SB2：進(jìn)入段3程序，依次隔位點(diǎn)亮彩燈，通過自鎖達(dá)到無限循環(huán)的目的，只能由SB7停止程序，當(dāng)SB7按下時(shí)，SB7常開觸點(diǎn)斷開，跳轉(zhuǎn)指令生效，程序跳轉(zhuǎn)到末尾。（3）按下SB3：進(jìn)入段4程序，彩燈由中間向兩邊發(fā)射型點(diǎn)亮,各定時(shí)器依次啟動(dòng)，程序一次循環(huán)后，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，5次循環(huán)后，計(jì)數(shù)器常閉觸點(diǎn)斷開，跳轉(zhuǎn)指令生效，程序結(jié)束（4）按下SB4：進(jìn)入段5程序，控制設(shè)計(jì)方式類似第三步。（5）按下SB5：進(jìn)入段6程序，4燈同亮模式循環(huán)為L(zhǎng)1L2L3L4--L3L4L5L6--L5L6L7L8--L7L8L9L10--L9L10L1L2,為防止重復(fù)線圈輸出，由多個(gè)中間繼電器并聯(lián)后串接于輸出線圈，由中間繼電器線圈代替輸出線圈接于梯形圖右母線,循環(huán)5次后CNT006常閉觸點(diǎn)斷開，程序自動(dòng)停止（6）主程序段作用：按觸發(fā)條件可調(diào)用各子程序功能。八、總結(jié)及心得體會(huì)小組成員：XXXXXXXXX主要任務(wù)分配如下：XX：負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的分析、元器件和PLC的選用XX：負(fù)責(zé)I/O口的分配和接線以及流程圖的設(shè)計(jì)XXX：負(fù)責(zé)程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試、完善控制程序XX：負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)報(bào)告的編寫以及部分控制過程的分析、方案的確定這次PLC課程設(shè)計(jì)，我們四人一組，大家一起共同協(xié)作，我負(fù)責(zé)的是程序設(shè)計(jì)和調(diào)試的工作，通過這次課程設(shè)計(jì)，我從中學(xué)到了很多有用的知識(shí)，能有機(jī)會(huì)將平時(shí)一些零散的知識(shí)結(jié)合起來運(yùn)用，在這個(gè)過程中我也遇到了很多問題，后來通過思考和查找相關(guān)資料，以及詢問較有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)，慢慢的找到了問題的所在，回顧此次PLC課程設(shè)計(jì)，時(shí)間雖比較短暫，但是在此次實(shí)習(xí)中學(xué)到很多有用的東西。一開始不知道該從何下手，經(jīng)過在圖書館、網(wǎng)上搜索相關(guān)的資料，逐步了解自己要設(shè)計(jì)的大致流程，工作原理是什么，慢慢確定了方案，后來按圖連線時(shí)就有些困難，及運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)的問題有點(diǎn)讓我們不知所措，不過最后我們互相鼓勵(lì)，把一個(gè)個(gè)難關(guān)予以解決?，F(xiàn)在，整個(gè)設(shè)計(jì)雖基本完成，也許結(jié)果并不是很令人滿意，過程中出現(xiàn)的一些問題，例如輔助繼電器用得不夠合理，程序健壯性需要提高，電路設(shè)計(jì)得不夠完善等等。我想我們只有在實(shí)踐中多去操作，靜下心來好好鉆研，多花點(diǎn)時(shí)間來學(xué)習(xí)，多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能將專業(yè)知識(shí)學(xué)好，才能理論與實(shí)際相結(jié)合，才能讓所學(xué)知識(shí)得到應(yīng)用。為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。九、參考文獻(xiàn)[1]鄒金慧.可編程控制器