霓虹灯广告屏装置PLC控制梯形图的设计与调试.doc

湖北文理学院机械与汽车工程学院课程设计成绩评定表课程名称机电传动控制课程设计课程编号07ZX091122专 业机械设计制造及其自动化班 级0912姓 名项 目评 分 标 准评分等级得分折合分平时成绩（占20）1、态度端正，设计认真，能积极动脑思考，学习纪律好。优秀2、态度较好，较认真，能积极动脑思考，学习纪律较好。良好3、态度一般，较认真，能动脑思考，学习纪律尚可。中等4、态度较差，不够认真，不善于动脑思考，纪律较差。及格5、态度差，不认真，不动脑思考，纪律差。不及格图纸质量成绩（占40）1、绘图规范，标注准确，结构合理，图纸质量高。优秀2、绘图较规范、准确，结构基本合理，图纸质量较好。良好3、绘图基本规范、准确，结构基本合理，图纸质量一般。中等4、绘图不够规范、准确，结构不太合理，图纸质量较差。及格5、绘图不规范、准确，结构不合理，图纸质量差。不及格设计报告成绩（占40）1、撰写规范，设计思路清晰，知识运用熟练，设计详尽细致，按要求完成设计。优秀2、撰写较规范，设计思路基本清晰，知识运用较熟练，设计基本详尽细致，能按要求完成设计。良好3、撰写基本规范，设计思路基本清晰，知识运用尚可，设计基本详尽细致，能按要求完成设计。中等4、撰写不够规范，设计思路不太清晰，知识运用一般，设计不够详尽细致，基本完成设计。及格5、撰写不规范，设计思路不够清晰，知识运用不熟练，设计不够详尽细致，没有按要求完成设计。不及格总评成绩指导教师： 2012年 月 日注：1、该成绩评定表每位学生一份，并装订在设计说明书的最后；2、指导教师按课程设计大纲的要求评定成绩，并给出总评成绩；3、折合分：优秀90分,良好80-89分,中等70-79分,及格60-69分,不及格60分。湖 北 文 理 学 院机电传动控制课程设计报告题 目霓虹灯广告屏装置PLC控制梯形图的设计专 业机械设计制造及其自动化班 级机制0912姓 名邓文超学 号2009116254指导教师职 称吴何畏 副教授2012年 9 月 30 日摘 要： 酒香也怕巷子深，在保证产品质量的同时，广告也是抓住消费者眼球的一个重要手段。为展现自己的形象和产品,一般都会采用霓虹灯广告屏来这种广告手法，这就涉及到如何去控制霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等诸多控制问题，如何去快捷、可靠、简单的去控制，成为人们考虑的重点。PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机,这些霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等均，可以通过PLC来达到控制的要求，这篇课程设计就是根据实验要求，进行输入输出的I/O口估算，选择PLC型号、绘制流程图、设计梯形图、编写程序清单、调试程序、修改程序，最终实现课程要求。在编写程序的时候用到了位移指令，是程序变得更加简洁。基本实现对霓虹灯的正确、稳定地控制。关键词：霓虹灯、广告、PLC控制、I/O口估算、位移指令目 录第一章 前言11.1课程设计的目的11.2 设计内容及目标2第二章 霓虹灯PLC控制的系统总体方案设计22.1 硬件的配置及其组成原理22.2 系统变量定义及分配表22.3 系统接线图设计32.4 系统可靠性设4第三章 控制系统的设计43.1 I/O估算43.2 PLC选型43.3 I/O分配表设计43.4 外部接线图设计43.5 控制程序流程图设计63.6 控制程序设计73.7 创新设计内容7第四章 系统的调试及解决的问题84.1 系统的调试84.2 结果分析8第五章 总结9参考文献：10附录11第一章 前言1.1课程设计的目的 1.霓虹灯广告屏装置PLC 控制梯形图的设计与调试 该广告屏共有8 根灯管，24 只流水灯，每4 只灯为一组，如下图所示：2. 控制要求：（1）该广告屏中间8 根灯管亮灭的时序为：第1 根亮2 亮3 亮第8 根亮，时间间隔为1s，全亮后，显示10s，再反过来从871 按1s 间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s；再从第8 根开始亮，顺序点亮761，时间间隔1s，显示5s，再从128 按1s 间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s，然后重复运行，周而复始。（2）24只流水灯，4个一组分成6组，从按1s 时间间隔依次向前移动，且点亮时每相隔1 灯为亮，即从“、”亮“、”亮，同时“、”灭“ 、 ”亮，同时“、”灭，如此移动一段时间（如30s）后，再反过来移动一段时间：“ 、 ”亮 “ 、 ”亮，同时“ 、 ”灭，如此循环往复。（3）系统有单步/连续控制，有起动和停止按钮。（4）起动时，灯管和流水灯同时起动，关闭时，可同时也可分别关闭。（5）在控制要求1 中，若要求将全亮后显示10s 改为以0.5s 间隔同时闪烁5s，试修改程序（6）*要求有移位指令的应用3. 编程并模拟调试4. 画出I/O 端子接线图1.2 设计内容及目标这个课程设计就是通过分析控制要求、确定PLC的I/O接口的数目、选择PLC型号、绘制流程图、设计梯形图、编写程序清单、调试程序、修改程序，实现按上面的要求实现用三菱PLC控制系统控制8个霓虹的和周围的24流水的的有规律的闪烁。 第二章 霓虹灯PLC控制的系统总体方案设计2.1 硬件的配置及其组成原理 根据要求，硬件的配置主要有：电源；三菱FX系列的PLC（要经过输入输出I/O接口的计算和查三菱的编程手册最终确定具体型号）；8个长灯管；24个流水灯；足够数量的导线。 2.2 系统变量定义及分配表 根据课题要求，初步设计I/O点为输入有6个，输出有23个，具体如下：输入信号的I/O分配表：原件启动按钮 SB1复位按钮 SB2灯管复位按钮SB3流水灯复位 按 钮SB4单步控制X4 连续控制 X5 对应接口X0X1X2X3X4X5灯管输出信号I/O分配表：原件灯管1灯管2灯管3灯管4灯管5灯管6灯管7灯管8对应接口Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7流水灯输出信号I/O分配表：原件流水灯1、3流水灯5、7流水灯9、11流水灯13、15流水灯17、19流水灯21、23对应接口Y10Y11Y12Y13Y14Y15原件流水灯24、22流水灯20、18流水灯16、14流水灯12、10流水灯8、6流水灯4、2对应接口Y16Y17Y20Y21Y22Y232.3 系统接线图设计 2.4 系统可靠性设PLC包括中央处理器、主机箱、扩展机箱及相关网络和外部设备。工作现场的设备很多，每个设备都相互关联，其中任何一个设备出了问题都会影响系统的正常工作。我做的课程设计中存在的可靠性的影响因素主要有：工作时外部的电磁辐射的干扰，包括自身电源的干扰，其他设备的电磁干扰，信号线引入的干扰，接地系统的混乱的信号干扰等等。这些都是影响系统可靠性的因素。干扰的形成需要同时具备三个要素：干扰源、耦合通道、对干扰敏感的受扰体。因此提高系统可靠性的方法就是抑制干扰源、破坏耦合通道、提高敏感元件的抗干扰能力。具体方法有:用隔离性能较好的隔离变压器；在信号输入输出中采用数字传感器、进行电气隔离；完善接地系统：地线系统合理布置、接地线加粗减小接地阻抗。 第三章 控制系统的设计 3.1 I/O估算根据设计要求可知，而且PLC点数的选择不管是输入点数还是输出点数都要留有一定的余量15%-20%，根据第二章I/O口分配情况可知，输入信号有6个，输出信号有20个，根据I/O点数可选择FX2N-48MR可编程控制器。3.2 PLC选型 根据上面I/O点数的计算，考虑要留一定的余量，查PLC编程手册可选择FX2N-48MR可编程控制器。3.3 I/O分配表设计输入信号的I/O分配表：原件启动按钮 SB1复位按钮 SB2灯管复位按钮SB3流水灯复位 按 钮SB4单步控制X4 连续控制 X5 对应接口X0X1X2X3X4X5灯管输出信号I/O分配表：原件灯管1灯管2灯管3灯管4灯管5灯管6灯管7灯管8对应接口Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7流水灯输出信号I/O分配表：原件流水灯1、3流水灯5、7流水灯9、11流水灯13、15流水灯17、19流水灯21、23对应接口Y10Y11Y12Y13Y14Y15原件流水灯24、22流水灯20、18流水灯16、14流水灯12、10流水灯8、6流水灯4、2对应接口Y16Y17Y20Y21Y22Y233.4 外部接线图设计3.5 控制程序流程图设计3.6 控制程序设计 第四章 系统的调试及解决的问题4.1 系统的调试在调试过程中用到了三菱的PLC仿真软件，但是它要求掌握和理解仿真软件的指令系统，因此在调试的过程中遇到了一点小麻烦。用这个软件可以清楚的看到程序的没一个步骤，也可以清楚的看到运行效果。4.2 结果分析仿真结果没有问题，能够满足设计要求。第5章 总结 PLC课程设计已经完成，但是学习没有结束。在这次课程设计里面，我又重拾了丢了快一年的机电传动控制这门课，很多以前很明白的东西，现在都忘了，又把书翻开慢慢看。我首先按照要求把课程设计的框架给写出来，再慢慢根据框架写具体的内容，因为个人出于对这门课的兴趣，我想尽量做得完善一点，所以对其进行了好几次修改和补充，个人还算比较满意了。不能说这个实验报告有多好，但我努力了，花了心思，感觉这两天做这个东西也比较充实，更重要的是我学到东西了，不仅是把我之前学的捡起来了，还学到了一点新的东西！学习是一种态度，是一种不知足的态度，没有最好，只有更好，要尽可能完善它，充实它。现在因为在准备考研，时刻充满着危机感，感觉时间很紧迫，没有花大把大把的时间在这个课程设计上面，满打满算我就只花了差不多四天，有些实在不理解的东西，没有纠缠，直接问同学去了。最终在自己的努力、同学的帮助和网络的辅助下完成了这个课程设计。感谢老师提供了这次课设的机会，我能够更好的系统的学习一门课程，能够更好的理解本专业的相关知识，也能更好的面对后面的学习与生活。参考文献：1. 金宝森，卢智先.材料力学实验M.北京：机械工业出版社，2003. 10.邓星钟.机电传动控制（第三版）M.武汉：华中科技大学出版社.2001.