中南民族大學
電腦科學學院
plc課程設計
題目： 廣告霓虹燈飾plc控制系統設計
姓名王洋洋
學號11064073
指導老師： 樊金榮
2023年 6 月 14 日
內容摘要
當我們夜晚走在大街上,馬路兩旁各色各樣的霓虹燈廣告均可以見到,一種是採用霓虹燈管做成的各種形狀和多中彩色的燈管,另一種為日光等管或白熾燈管作為光源,另配大型廣告語或宣傳畫來達到宣傳的效果。這些燈的亮滅,閃爍時間及流動方向等均可以通過plc來達到控制的要求。此次課程設計即為霓虹燈廣告屏控制器的設計過程，以及plc設計的基本步驟和方法，其主要內容包括課題的設計任務與要求，主電路，i/0位址分配表，plc輸入輸出裝置的接線圖，控制流程圖，梯形圖，語句表及元件清單等。
如何去快捷、可靠、簡單的去控制，成為我們考慮的重點。而正是plc在工業自動化控制特別是順序控制中有較為突出的優勢，也成為霓虹燈廣告屏控制選擇plc控制的主要原因。
目錄第1章課題要求 1
1.1 霓虹燈廣告設計目的2
1.2 霓虹燈廣告設計內容2
1.3 霓虹燈廣告設計實現目標 2
第2章系統總體方案設計 2
2.1 系統硬體配置和組成原理 2
2.2 系統變數定義及分配表 3
2.3 系統接線圖設計 3
2.4 系統可靠性設計 5
第3章控制系統設計5
3.1 控制過程工藝流程圖設計5
3.2 控制程式時序圖設計 ……. 6
3.3 控制程式設計思路14
3.4 創新設計內容14
第四章人機介面設計15
4.1 選用介面介紹15
4.2 畫面製作與設計15
第五章系統除錯與結果分析16
5.1 系統除錯及要解決的問題16
5.2 結果分析16
設計總結17
謝辭17
參考文獻17
1.1霓虹燈廣告設計目的
廣告燈飾的出現，並且簡單明瞭，可重複出現，引人注目，且光亮艷麗，宣傳效果較好，有利於突出企業的名稱、廠牌和商標
1.2霓虹燈廣告燈飾設計內容
本次設計的控制要求如下：
1、冤虹燈要求情況介紹
(1)可以根據要求選擇霓虹燈盞數n 。 (例 「中南民大歡迎您」7盞燈n＝7)也可乙個字用兩盞燈n＝14：
(2)為了方便操作，設定每天霓虹燈亮、熄的時間固定，並自動開、關。同時因為季節原因可以改變
一、二個引數就能改變霓虹燈的亮、熄時間，也可完全用手動操作控制霓虹燈的亮熄。
(3)為了美觀，霓虹燈的變化花樣一般選6—10種，例如：燈可從兩邊一盞一盞向中心亮去，再從中間
向兩邊熄，為一種；燈從左邊開始向右邊一盞一盞亮，然後一起亮，為一種；…，若字數較少可採用乙個
字用二盞或三盞燈等自行設計。
(4) 霓虹燈的花樣可由plc控制系統按設計順序依次執行，也可通過外部元件簡單選擇達到任意選擇
花樣變化的順序。
霓虹燈的工作狀態為從1到7順序亮、從7到1順序熄滅、從中間向兩邊順序點亮、從兩邊向中間點亮一共六種狀態。其中順序點亮與熄滅的間隔均為1秒，各種狀態順序不同，而且中間的間隔時間也不相同。其中實現順序點亮或者熄滅的功能可以採用順序延時法和步徑法。
順序延時法是用多個計時器，在乙個週期中的每乙個時間節點上用乙個計時器，然後在每乙個時間節點上判斷各個霓虹燈的亮滅狀態，然後控制相應的輸出介面。這種方法的程式設計和控制方法都很簡單。
2.1 系統硬體配置和組成原理
本次課程設計中使用的是實驗室中日本omron公司生產的cj1m系列plc，是新一代的小型plc，具有經濟、簡單、高效的優點，因此給予plc設計的電子計算器有較高的效能，plc採用現代大規模積體電路技術，採用嚴格的生產工藝製造，內部電路採取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性，此外，plc帶有硬體故障自我檢測功能，出現故障時可及時發出警報資訊，使系統中除plc以外的電路裝置也獲得故障自診斷保護，其次，它易於裝置的擴充套件、便於維護、開發周期短，plc的這些優點也注定了它將得到廣泛的發展。
由於共有7個埠輸出，霓虹燈管的功率消耗較小，所以我選擇用s7-224型plc。s7-224的主要的技術引數：s7-224型plc可以帶兩個擴充套件模組，其基本單元提供i/o映像區為128個輸入、128個輸出；模擬映像區為16輸入、16輸出。
電源電壓波動 dc20.4v ac84-264v 47-63hz。為擴充套件i/o提供的+24v dc電源的最大電流為220ma.
2.2 系統變數定義及分配表
表2-4霓虹燈廣告屏控制器的輸入輸出i/o位址分配表
2.3 系統接線圖設計
2.4 系統可靠性設計
本次設計採用較多的定時器，涉及很多定時器的復位問題，要時刻注意定時器定時的選擇，
再者本次設計採用的順序迴圈點亮霓虹燈，此法實現較為困難。
第3章控制系統設計
3.1 控制過程工藝流程圖設計
3.2 控制程式時序圖設計
3.3 控制程式設計思路
本次課程設計通過課題要求，一步一步通過定時器的定時實現，中間用到了時刻比較指令，用到了24個定時器，每次定時器控制的燈亮間隔為一秒，同時採用賦值指令將通道1賦值達到控制燈亮的目的。
此為時刻比較指令程式圖
3.4 創新設計內容
由圖可以看到，用定時器可以實現程式的二次接通，實現兩次迴圈
第四章人機介面設計
4.1 選用介面介紹
在本次課程設計中，我選擇omron同系列軟體cx-designer來進行人機介面的設計，cx-designer是一款用於建立終端螢幕資料，向終端傳送或接受螢幕資料的軟體，它的執行環境為windows 2000 professional（sp3以上）或windows xp作業系統，支援的pc規格為pc/at相容機。
通過cx-designer我們可以實現畫面製作、資訊管理、引數設定以及**除錯等功能，在軟體介面的上部是選單欄和快捷工具，左側是專案工作區，用於管理背景畫面、ns引數等內容，左下方是屬性列表，用於統一多個物件的屬性引數，提高工作效率，右側是畫面編輯介面，用於ns監控畫面的製作，左下方是狀態列，可以檢視硬體型號及系統版本。
cx-designer自帶一千多個高質量圖形，當我們需要給功能物件（例如開關，燈等）選擇美觀又恰當的外形，可在相簿中進行選擇。同時，它還提供27個功能物件，通過用途可分為開關類、燈類、資料顯示和輸入、資訊顯示、圖表、報警、其他，為不同現場的功能要求提供了豐富的解決方案。功能物件結合巨集功能還能實現更高的監控要求，巨集功能即ns的程式設計功能，該功能除了可以實現邏輯控制、數學程式設計外，還能實現較複雜的控制，例如if、for語句等。
4.2、畫面製作與設計
此為七個燈管，以此實現燈的熄滅，七個字的位址分別為1.0到1.6
第五章系統除錯與結果分析
5.1 系統除錯及要解決的問題
此次設計過程中總共遇到了如下幾個問題：
第一：忽略定時器的復位問題，把定時器的定時時間設定錯誤。
第二：不能實現迴圈，畫面停留在乙個固定狀態。
5.2 結果分析
由於是閃爍的燈，截圖無法清晰的實現，所以我只擷取了一部分**，由圖可以看到，燈的亮熄間隔為一秒，而且燈亮的次序和我開始設計的是一樣的
設計總結
這次課程設計培養了我們的設計能力以及全面考慮問題的能力。學習的過程是痛苦的但是收穫成功的喜悅更是讓人激動的，相信通過這次課程設計它對我以後的學習及工作都會產生積極的重大的影響。
我們幾周的課程設計就要告一段落，縱觀整個設計過程，可以說在這一過程中我的收穫很大，充分認識到自己的薄弱環節，通過理論分析與實踐的反覆進行和論證，許多問題都有了較好的解決方案。
軟體部分採用各部分程式直接轉的方式，依次實現了plc流程圖、梯形圖、指令表三種控制方式。並對plc產生了濃厚的興趣。同時我也發現了自身的許多不足之處，比如說對應用指令的不熟悉，使得程式設計過程極為艱難。
用此種方法編寫程式條理清晰，連貫性強，但若要增加其它控制方式或進行擴充套件，程式會變得相當複雜而且容易出錯，出錯後除錯修改也很困難。
霓虹燈廣告屏的PLC控制系統設計
摘要霓虹燈在個大中小城市都在進行著亮化工程，各企業為了宣傳自己的產品及形象都採用廣告的形式來宣傳自己，霓虹燈的閃爍不能夠用人工來控制，那樣不會呈現給人們美好的視覺，而用電氣控制的話，中間使用的繼電器，會有機械磨損，而霓虹燈的閃爍時間間隔是相當的短，幾乎是零點幾秒，這樣看來使用電氣控制是不太可能了，當...
霓虹燈廣告屏裝置PLC控制程式設計
plc控制技術 課程設計任務書 一 課程設計的目的 本課程綜合訓練的目的在於培養學生運用已學的可程式設計序控制器的基本理論和基礎知識，進行plc控制系統設計的初等訓練，掌握運用pc機進行系統控制設計的原則 設計內容和設計步驟，為今後的工作打下良好的基礎。二 系統控制要求 1.霓虹燈廣告屏示意圖 該廣...
霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設計與除錯
現代控制技術及plc控制課程設計 姓名學號 班級機電班 院別河北建築工程學院 指導教師 2013年7月5日 第一章引言3 第二章系統總體方案設計4 2.1 系統硬體配置及組成原理4 2.2 系統變數定義及分配表4 2.3 系統接線圖設計6 2.4 系統可靠性設計7 第三章控制系統設計7 3.1 控制...