plc彩灯闪烁控制系统

彩灯自动闪烁控制一、课题背景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。2、研究目的和意义 在现实生活中，彩灯是很好的装饰品，让彩灯按照一定的有规律的形式闪烁， 将为生活增添不少乐趣，是我们的环境更加美好。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。彩灯 由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价，以及控制简单等特点得到了广泛的应用，用 彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。广泛应用于城市景观、风景名胜、 道路桥梁、建筑轮廓、娱乐场所、户外广告、室内装饰等美化、亮化工程。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。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；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。3、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。二、控制要求按下启动按钮，HL1HL3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)三、总体设计思路根据已知情况、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。四、工作原理叙述按下启动按钮xOOO M10得电 M10常开接点闭合 C X000自锁yYMl得 常开接点闭T0得 _I一秒后T0常开接点闭合，M100得电Lk 严常开接点闭合，X000自锁 T1得电1秒后，T1常开接点闭合* M0得电J M0常闭接点断开1 M0常开接点闭合*每隔一秒M100M107顺序移位，实现L1灯亮一秒灭一秒，卜2灯亮一秒灭一 秒，L3灯亮一秒灭一秒，L1,L2,L3全灭，L1,L2,L3全亮 重复上述过程，按下X001时彩灯的自动闪烁停止。五、电路图2、梯形图483 、彩灯自动闪烁控制语句表0LDxooo17ANIM034ORM1071ORMIO18OUTTI35OUTY0002ANIT019SPK1036LDM1033ANDX0012037ORM1074OUTM1021LDT138OUTY0015LDM1022OUTM039LDM1056OUTT023LDM040ORM1077SPK1024FNC3541OUTY002825M10042LDIX0019LDT026M10143FNC4010ORM10727K744M10111OUTM10028K145M10712LDX000294613ORM1304714ANDX0013148END15OUTM13216LDM133LDM101本程序中所用到的PLC内部的编程元件及其作用如下表所示。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TOTO亮灭定时T1移位定时课程设计总结本次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。致谢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2 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