plc彩灯闪烁控制系统

基于PLC的彩灯闪烁设计摘要随着社会市场经济的不断繁荣和发展，各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场，彩灯更是成为不可缺少的一道景观。小 型的彩灯多为采用霓虹灯管做成各种各样和多种色彩的灯管，或是以日光灯、白炽 灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电 路。而在现代生活中，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日益得到广泛应用的现状，本文介绍PLC 在不同变化类型的彩灯控制中的应用，灯的亮灭、闪烁时间及流动方向的控制均通 过PLC来达到控制要求。在彩灯的应用中，装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多 样，但就其工作模式，可分为三种主要类型：长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的 特点是只要灯投入工作，负载即长期接通，一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没 有频繁的动态切换过程，因此可用开关直接控制，不需经过PLC控制。流水灯负载 变化频率高，变换速度快，使人有眼花缭乱之感，分为多灯流动、单灯流动等情形。 变幻灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等，其主要特点是在整个工作过程中 周期性地花样变化，但频率不高。流水灯及变幻灯均适宜采用PLC控制。关键词：PLC循环控制AbstractWith the social market economy continues to prosper and develop all kinds of decorative lights, advertising lights moreAppeared in the city. In a large party scene, lantern is to become an indispensable landscape . Mostly small lantern made of neon tubes using a wide variety of colors and a variety of lamps , or to fluorescent, incandescent as the light source , comes with a large advertisement, posters to achieve the desired effect . These light control equipment , mostly digital circuits. In modern life, the outline of a large building or a large party of decorative lighting sets, due to its changing, power, digital circuits are not competent . PLC status quo is increasingly widely used , the paper describes the application of PLC in different types of change control of lights , bright lights , flashing the time and direction of flow control are required to achieve control by PLC. In applications where lights , decorative lights , advertising lights , lights change scenery varied, but in its mode of operation can be divided into three main types : long light , light and variable water slide . Long light feature is to work as long as the lights , turn on the load that is long-term , generally used in lanterns lighting or backdrop background , no frequent dynamic switching process , and therefore can be used to control the switch directly , without going through PLC control . High frequency of light water load changes , changing fast, people have a sense of dazzling, multi-lamp into the flow of liquidity , such as the case of a single lamp . Variable slide include changes shape , color changes , position changes , and its main feature is a pattern change periodically throughout the course of their work , but the frequency is not high. Light and variable water slide are suitable for PLC controlKEY WORD:PLC light control第一章绪论21.1选题的背景21.2本文的主要工作3第2章 系统总体设计42.1方案的选择42.1.1彩灯闪烁控制系统概述4.2.1.2 PLC控制彩灯的优点42.2 系统设计52.2.1系统设计步骤5.2.2.2系统控制方案52.3系统控制原理6.第3章硬件电路设计73.1 PLC的硬件配置73.1.1PLC 的选型73.2硬件电路接线图7第4章软件设计84.1系统流程84.2梯形图9.4.3彩灯自动闪烁控制语句104.4 PLC编程元件表11结论（心得体会）12参考文献14第1章绪论1.1、课题背景随着社会市场经济的不断繁荣和发展，各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出 现在城市中。在大型晚会的现场，彩灯更是成为不可缺少的一道景观。小型的彩灯 多为采用霓虹灯管做成各种各样和各种色彩的灯管，或是以日光灯、白炽灯作为光 源，另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在 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日益得到广泛应用的现状，本文介绍PLC在不同 变化类型的彩灯控制中的应用，灯的亮灭、闪烁时间及流动方向的控制均通过PLC 来达到控制要求。在彩灯的应用中，装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样，但 就其工作模式，可分为三种主要类型：长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是 主要灯投入工作，负载即长期接通，一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没有频繁 的动态切换过程，因此可用开关直接控制，不需经过PLC控制。流水灯负载变换频 率高，变换速度快，是人有眼花缭乱之感，分为多灯流动、单灯流动等情形。变幻 灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等，其主要特点是在整个工作过程中周期 性的花样变化，但频率不高。流水灯及变幻灯均适宜采用PLC控制。随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的彩灯装置远远不 能满足当前高度自动化的需要。可编程控制器彩灯控制系统集成自动控制技术、计 量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算 机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系 统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方 便。根据彩灯系统的要求与特点，我们采用了日本三菱公司F1型PLC。三菱PLC 有小型化、高速度、高性能等特点。三菱可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、 输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所 必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对彩控制灯实 现控制。1.2、本文的主要工作首先，回顾彩灯的历史，随着社会经济的发展，彩灯的应用越来越广泛，形式 越来越多样，采用可编程程序控制器来代替中间继电器和过程控制的微型机，设计 开发了彩灯控制系统，才会满足稳定可靠的彩灯控制系统需求。然后，叙述了可编程程序控制器的产生、发展、应用的历程，通过论述可编程 程序控制器的各种优点、卓越性能、结构、原理，有一个感性的总体认识。然后，结合彩灯控制系统的要求，进行程序设计，从流程的分析、程序思路的 产生来完成本次设计任务。最后，通过对系统的调试和检测，再进行系统性梳理，将隐藏的不足之处加以 修正和完善，确保系统能顺利运行。第2章总体设计思路2.1方案选择2.1.1彩灯闪烁控制系统的概述在彩灯的应用中，装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样，但就其工作模式， 可分为三种主要类型：长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作， 负载即长期接通，一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没有频繁的动态切换过程， 因此可用开关直接控制，不需经过PLC控制。流水灯负载变化频率高，变换速度快， 使人有眼花缭乱之感，分为多灯流动、单灯流动等情形。变幻灯则包括字形变化、 色彩变化、位置变化等，其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化，但频 率不高。流水灯及变幻灯均适宜采用PLC控制。2.1.2 PLC控制的优点可编程控制器彩灯控制系统的特点： 脱机手动工作； 联机自动就地工作； 上机控制的多周期运行方式； 由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动控制； 手动启动、手动停机控制方式。近年来PLC的性能价格比有较大幅度的提高，使得实际应用成为可能。本系统采用PLC是基于以下四个原因： PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上； 编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现； 抗干扰能力强，目前空中各种电磁干扰日益严重，为了保证彩灯控制的可靠 稳定，我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC；2.2系统设计2.2.1系统设计步骤根据已知情况控制要求、设计要求，本彩灯自动闪烁控制的PLC-控制装置的设 计可按照“大而化小，分而治之”的思路，划分为以下4个部分，依序进行，各部 分的设计任务分配如下：(1)程序设计及调试拟采用切换法，完成程序的设计，并在实验室环境中进行模拟调试；(2 )电气设计完成I/O分配图、梯形图、指令表、元件明细表的设计；(3) 安装、接线、联合测试完成电气元件的安装、接线、并对程序与线路进行联合测试；(4) 后期工作说明操作过程、拟定常见故障排除方案、编写设计说明书等。下面按照这个总体设计思路的任务安排，逐步展开。2.2.2系统控制方案按下启动按钮，HL1-HL3按下列顺序定时闪烁：HL1亮1S、灭1S-HL2亮1S、 灭 1S-HL3 亮 1S、灭 1S-HL1、HL2、HL3 全灭 1S, HL1、HL2、HL3 全亮 1S,重 复上述过程，PLC停止运行时，彩灯的自动闪烁也停止。(顺序控制)图2-1彩灯示意图2.3系统控制原理2-2系统控制原理图第3章硬件电路设计3.1 PLC的硬件配置3.1.1PLC的选型本控制系统采用日本三菱公司生产的FX2N24MR PLC。FX2N系列是一种超小 型叠装式PLC，它由基本单元、扩展单元、扩展模块和特殊功能模块组成。基本单元：内置电源（输入模块不需外接电源，它由内置电源供电）、I/O模块及CPU与 存贮器，是PLC的核心部分。既可单独使用，又可与扩展单元、扩展模块组合使用。 可以增加基本单元的I/O点数，内置电源。扩展模块：扩展I/O点数，但电源由基本单元或扩展单元供电。每台基本单元或扩展单元最多可联接2台扩展模块。 特殊功能模块：FX2N-16NT，用于通信；FX2N-3A，可提供2路模拟量输入，1路模 拟量输出，来选用3.2硬件电路接线图3-1-1硬件电路接线图第4章软件设计4.1系统流程4.1. 1系统流程图4.2梯形图KDDDI I7n11住帅 _111 1)111U口IH1-|11B?料U15IH1IA1Tkio :( N00 :n 血 ：(朔；(EF1L N( Mll R K1 如oo : vool : V002 :4-2-1 PLC梯形图4.3彩灯自动闪烁控制语句表0LDX00017ANIM034ORM1071ORM1018OUTTI35OUTY0002ANIT019SPK1036LDM1033ANDX0012037ORM1074OUTM1021LDT138OUTY0015LDM1022OUTM039LDM1056OUTT023LDM040ORM1077SPK1024FNC3541OUTY002825M10042LDIX0019LDT026M10143FNC4010ORM10727K744M10111OUTM10028K145M10712LDX000294613ORM1304714ANDX0013148END15OUTM13216LDM133LDM1014-3-1彩灯自动闪烁控制语句表4.4 PLC编程元件明细表编程元件作用X000起动及循环起点X001停止Y0L1灯输出Y1L2灯输出Y2L3灯输出M1中间继电器，把X0的状态保持，启动T1M10中间继电器，把X0的状态保持，启动T0T0亮灭定时T1移位定时4-4-1 PLC编程元件明细表课程设计总结本次PLC小学期实验是对我们学习这学期学习PLC知识的进一步的理解和应用， 不仅巩固了我们已学习的课本知识，并将其实践应用到实际课题的解决当中去。起 初拿到题目时，感到无从下手，但经过冷静的思考和对已学知识的查漏补缺以及上 网查找资料，让我们学会了 PLC程序设计的基本步骤和方法，我从中学到了辅助继 电器、定时器等的使用方法，更学习会了循环控制的方法，使我获益良多。通过这次实践，我不仅学到了更多有用的知识，而且我也认识到了团结合作的 重要性。通过一次次小组的讨论与交流，逐步完善了我们的实验编程及后期实验报 告的编写。每个人都积极发表自己的观点，令我们思路开阔，不至于拘泥于一种方 式的思考。在做实验的过程中，我们遇到了大大小小的问题，遇到不会的问题，通过及时 请教老师和同学，我们逐一将问题解决，使我们的方案能够得到实现。找出我们在 学习过程中的问题和不做之处并严改正之，更加加深了印象。通过修改和完善，我的课程设计终于圆满完成，这不仅仅是完成了彩灯的实验， 更加是我对以前知识的融会贯通，细节往往也是决定成败的关键，一步思考不到位， 预定的题目便得不到实现，虽然我的题目很简单，但是我从中也领悟到了一个道理， 团结就是力量，学习就是要不耻下问，多问才能多学，视野才可能更宽广，思路才 能更加多元化。这次实验，充分做到了理论联系实际，让我们把实际生活中的问题通过技术上 的方法得到了有效地解决，促进了我学习的积极性，更加坚定了我要学好大学的每 门课程的信心。这次课程设计基本上涵盖了我们所学习的PLC程序的大部分知识点，使我收获 铺颇多，不光收获了丰富的PLC理论知识，更掌握了 PLC的工作原理极其工作过程， 还认识到平时自己应该多动手，手脑要有力的结合起来，要多参加一些实践活动提 高自己的合作意识和团队精神。使我对PLC程序的编程、程序的录入、以及在上机 操作调试有了很大的提高。做课程设计不仅让我们修补了以前学习的漏洞，也让我 明白了学习好PLC这门课程，需要它有兴趣，而且要自己肯于动手操作实验。最后该感谢帮助我的同学和老师。感谢这门课程任教的李老师给我们精心的讲 解和适用的资料。感谢同学们对我学习上的交流和帮助，还得感谢学校给我们这样 的一个自己动手设计的好机会。参考文献1电器与可编程控制器应用技术，第三版，邓则名、程良伦、谢光汉编，机械 工业出版社科威PLC资料，来自于公司网站3 三菱及西门子PLC资料，来自工控网4 可编程控制器指导书，李文娟主编5 多花样循环彩灯控制器多花样循环彩灯控制器设计报告百度文库