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，當然隨著一種需要必然會有一種東西的出現。可程式設計控制器簡稱plc的出現就解決了這個問題，因為plc 具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、程式設計簡單等特點。並且plc 在工業自動化控制特別是順序控制中的方面具有比較突出的優勢，它具有獨特的優點來控制霓虹燈的閃爍。
霓虹燈的亮和滅，閃爍時間及流動方向等均可以通過plc來達到控制的要求。這其中就涉及到如何去控制霓虹燈的亮滅、閃爍時間及流動方向等諸多控制問題，如何去快捷、可靠、簡單的去控制，成為人們考慮的重點，在這我認為plc最適合去解決這些問題，因為plc具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、程式設計簡單等特點。並且plc在工業自動化控制特別是順序控制中的方面具有比較突出的優勢，在現實中人們也是多通過plc去控制霓虹燈的。
隨著社會主義市場經濟的不斷繁榮和發展,各大中小城市都在進行亮化工程。各企業為宣傳自己企業的形象和產品,均採用廣告手法之一：霓虹燈廣告屏來實現這一目的,本文就是介紹如何利用plc控制系統來實現這一目的的。
關鍵字：可程式設計控制器 plc 霓虹燈
前言 隨著改革的不斷深入,社會主義市場經濟的不斷繁榮和發展,個大中小城市都在進行亮化工程。各企業為宣傳自己企業的形象和產品,均採用廣告手法之一:霓虹燈廣告屏來實現這一目的。
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種色彩的燈管,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控制系統來達到控制的要求。
可程式設計控制器plc：英文全稱programmable logic controller ,中文全稱為可程式設計邏輯控制器，是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應用而設計的。它採用一類可程式設計的儲存器，用於其內部儲存程式，執行邏輯運算,順序控制，定時，計數與算術操作等面向使用者的指令，並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種型別的機械或生產過程。
作為自動控制裝置的核心,它具有功能強,可靠性高等諸多優點,plc實驗裝置採用的是模組化結構，主要模組有可程式設計序控制器、程式設計器模組，九種實驗模組，按鈕、開關輸入模組和繼電器輸出模組，以及四層電梯模型。該裝置可以完成各種指令系統訓練以及多種控制物件的程式設計訓練。
一霓虹燈的概述
1 霓虹燈的起源及其發展史
1.1 霓虹燈的起源
霓虹燈是由英文「氖燈」，即「neon sign」得來的，「霓虹」兩字實際上是「neon」的譯音，而現在人們已經把「霓虹燈」當作專用詞運用了。
霓虹燈自2023年問世以來，歷經百年不衰。它是一種特殊的低氣壓冷陰極輝光放電發光的電光源，而不同於其它諸如螢光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、水銀燈、白熾燈等弧光燈。霓虹燈是靠充入玻璃管內的低壓惰性氣體，在高壓電場下冷陰極輝光放電而發光。
霓虹燈的光色是由充入惰性氣體的光譜特性決定：光管型霓虹燈充入氖氣，霓虹燈發紅色光；螢光型霓虹燈充入氬氣及汞，霓虹燈發藍色、黃色等光，這兩大類霓虹燈都是靠燈管內的工作氣體原子受激輻射發光。
1.2 霓虹燈的發展史
霓虹燈的發展可以追溯到英國物理學家和化學家法拉第對氣體放電的研究，電流通過含有少量正負離子的氣體時，受紫外線、宇宙射線、微量放射物質的作用，在足夠高的外加電壓作用下運動，並與中性氣體分子碰撞後，使中性分子發生電離，因而離子的數目倍增。電流通過氣體時還伴有發光現象，即所謂的輝光放電。其發光的顏色隨所充氣體的不同而不同。
法拉第的理論及其在實驗上的成就，為霓虹燈技術的發展奠定了堅實的基礎。
霓虹燈始源於法國。當時所用的燈體玻管的直徑為45公釐，先將玻璃管彎製成所需的文字或圖案，然後再用1只電壓為1萬多伏的變壓器供電，使之發光。當時，燈管兩端電極採用石墨製成，內部充入氮氣或二氧化碳氣體，前者會發紅光，後者發白光。
由於這兩種氣體較活潑，很容易和石墨電極起化學反應，陰極濺散出的石墨很快在玻璃管內壁形成黑色薄膜層，並大量吸收充入燈管內的氣體，使燈管的充氣壓力很快下降，致使霓虹燈的壽命很短。當時為了解決這個問題，特在霓虹燈管上加1個特殊的電磁閥門，並在霓虹燈使用一段時間以後再往燈內重新補充一定量的氣體，但這樣做並未能在根本上克服上述缺陷。因此，這種燈不僅壽命短、製作工藝複雜，而且造價昂貴，很難普及。
在2023年至2023年期間，科學家克洛德和林德發明了液態空氣分餾。利用這一發明，在霓虹燈內充入一定的惰性氣體，這樣就明顯減緩了氣體在燈管內部的消耗速度，顏色也豐富了，可產生紅、綠、藍、黃等顏色。第二次世界大戰前夕，光致發光的材料被研製出來了。
這種材料不僅能發出各種顏色的光，而且發光效率也高，我們稱之為螢光粉。螢光粉被應用在霓虹燈製作中後，霓虹燈的亮度不僅有了明顯提高，而且燈管的顏色也更加鮮豔奪目，變化多端，同時也簡化了製燈的工藝。故在第二世界大戰結束後，霓虹燈得到了迅猛的發展。
2 霓虹燈的工作原理及特點
2.1 霓虹燈的工作原理
當外電源電路接通後，變壓器輸出端就會產生幾千伏甚至上萬伏的高壓。當這一高壓加到霓虹燈管兩端電極上時，霓虹燈管內的帶電粒子在高壓電場中被加速並飛向電極，能激發產生大量的電子。這些激發出來的電子，在高電壓電場中被加速，並與燈管內的氣體原子發生碰撞。
當這些電子碰撞游離氣體原子的能量足夠大時，就能使氣體原子發生電離而成為正離子和電子，這就是氣體的電離現象。帶電粒子與氣體原子之間的碰撞，多餘的能量就以光子的形式發射出來，這就完成了霓虹燈的發光點亮的整個過程。
2.2 霓虹燈的特點
與其他電光源相比，霓虹燈具有以下特點：
2.2.1 高效率
霓虹燈是依靠燈光兩端電極頭在高壓電場下將燈管內的惰性氣體擊燃，它不同於普通光源必須把鎢絲燒到高溫才能發光，造成大量的電能以熱能的形式被消耗掉，因此，用同樣多的電能，霓虹燈具有更高的亮度。
2.2.2 溫度低、不受氣候限制
霓虹燈因其冷陰極特性，工作時燈管溫度在60°c以下，所以能置於露天日曬雨淋或在水中工作。同樣因其工作特性，霓虹燈光譜具有很強的穿透力，在雨天或霧天仍能保持較好的視覺效果。
2.2.3 低能耗
在技術不斷創新的時代，霓虹燈的製造技術及相關零部件的技術水平頁在不斷進步。新型電極、新型電子變壓器的應用，使霓虹燈的耗電量大大降低，由過去的每公尺燈管耗電56瓦降到現在的每公尺燈管耗電12瓦。
2.2.4 壽命長
霓虹燈在連續工作不斷電的情況下，壽命達一萬小時以上，這一優勢是其他任何電光源都難以達到的。
2.2.5 製作靈活、彩多樣
霓虹燈是由玻璃管製成，經過燒製，玻璃管能彎曲成任意形狀，具有極大的靈活性，通過選擇不同型別的管子並充入不同的惰性氣體，霓虹燈能得到五彩繽紛、多種顏色的光。
2.2.6 動感強、果佳、實用
霓虹燈畫面由常亮的燈管及動態發光的掃瞄管組成，可設定為跳動式掃瞄，漸變式掃瞄、混色變色七種顏色掃瞄。掃瞄管由裝有微電腦晶元程式設計的掃瞄機控制，掃瞄管按編好的程式亮或滅，組成一副副流動的畫面，似天上彩虹、象人間銀河、更酷似乙個夢幻世界，引人入勝，使人難以忘懷。因此、霓虹燈是一種投入較少、效果強烈、經濟實用的廣告形式。
3 霓虹燈的主要部件以及製作工藝
3.1 霓虹燈的主要部件
3.1.1 霓虹燈管：
（1）以規格分：有6、7、8、9、10、12、15、18、20公釐等粗細。
（2）以玻璃材質分：
a.鈉玻璃管（或稱石灰料玻璃管）這種玻璃管穩定性差，受潮後極易變質、泛鹼（風化），牢度差易爆裂。目前在我國使用此種材料的約佔80%左右。
b.鉛玻璃管（又稱紅丹料玻璃管）其熱效能、機械效能、電效能、化學穩定性能、真空效能和光學效能優於鈉玻璃，其耐候性、使用壽命大大超過鈉玻璃，目前國際上通用大都是這種鉛玻璃管，我國目前使用量已達20－30%左右，凡是追求***的製作廠家，使用者都選用鉛管製作霓虹燈。鉛玻璃又以含鉛量多少分為：
重鉛玻璃、中鉛玻璃和輕鉛玻璃。
c.彩色玻璃管，這種玻璃管，在拉製玻璃管時已充入染料，生產出的玻璃管已呈彩色玻璃管。
（3）以霓虹燈管內塗螢光粉材料分：
a.目前使用的多數霓虹燈管噴塗的是「普通螢光粉」，這種粉**比較便宜，一般也能滿足各種色彩的要求。
b.「三基色」螢光粉，（也稱稀土螢光粉）與普通螢光粉比較，其亮度、色度、鮮度更佳。
（4）噴塗螢光粉的工藝又分水塗和膠塗二種：
a.水塗即用醇、酮溶濟混合螢光粉噴塗在燈管內壁，讓其自然乾燥。
b.膠塗即用膠液混合螢光粉噴塗，再用烘箱烘乾，其粘度、牢度大大優於水塗粉管。目前先進國家大都有採用三基色膠塗含鉛玻璃管製作霓虹燈，我國目前已有部分廠商使用這種霓虹燈管。
3.1.2 霓虹燈變壓器 ：
（1）霓虹燈漏磁變壓器，（又稱電感變壓器、鐵芯變壓器）其特點是：可靠性好，負載燈管亮度高，光色一致，壽命長，缺點是比較笨重，目前國外及上海的戶外霓虹燈大多數採用這種變壓器。電感變壓器的規格有：
3kv、6kv、9kv、12kv、15kv、18kv。
（2）電子變壓器（也稱高頻冷啟動管形放電燈電子轉換器或霓虹燈電源）其優點是：重量輕、製造方便、節約金屬材料，目前國內生產電子變壓器質量穩定，有一定規模，其中有的企業還批量出口。但有不少單位生產的電子變壓器亮度達不到應有亮度，在室外使用就有點相形見絀。
電子變壓器又分直流和交流二種，直流電子變壓器由於單嚮導通往往會產生燈管一頭亮一頭暗的情況。又因電子變壓器輸出頻率會受到負載燈管長度的影響，在同幅霓虹燈中，由於每筆燈管長短不一也會產生燈色不勻等現象。有些生產廠家為了降低成本，不願採用高質量高品質的電器元件，而且加工工藝簡陋，故可靠性差，壽命短。
電子變壓器的規格有：40w、60w、80w、100w等規格，也有稱4公尺機、6公尺機、8公尺機、10公尺機、12公尺機等。要真正生產符合霓虹燈使用要求的電子變壓器也是可以做到的，但其**就會接近電感變壓器的**，為了低價競銷，獲取市場份額，一些廠商犧牲霓虹燈的亮度、可靠性、壽命來獲得市場利潤。
3.1.3 程式控制器：
（1）普通式電子程式控制器：
（2）漸變式電子程式控制器：
3.1.4 霓虹燈高壓線：
（1）普通高壓線，即塑料高壓線，這種高壓線**便宜，但塑料容易老化，室外使用不久塑料就要老化引起拉火等，安全性較差。
（2）矽橡膠絕緣高壓線，是目前較理想的霓虹燈連線線，安全性強，可靠性好。
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...
廣告霓虹燈飾PLC控制系統設計
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 2014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...
霓虹燈廣告屏的設計
畢業 設計 題目 霓虹燈廣告屏的設計 系別 機械電子與資訊工程系 專業 機電一體化 學生姓名 學號 20090200730104 指導教師 職稱完成時間 2011.09.01 2012.06.05 目錄引言 3 一 選題意義及plc型號的介紹 3 二 plc的特點 5 三 fx系列plc效能比較及介...