霓虹燈廣告屏的設計

2022-07-29 06:36:03 字數 4432 閱讀 8095

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效能比較及介紹 6

四、plc的應用領域 7

五、plc的主要構成 8

六、plc控制器的發展趨勢 8

七、設計要求 9

(一) 控制要求 9

(二) 其他要求 10

八、plc控制系統的程式設計 10

(一) i/o分配 10

(二) plc端子接線圖 11

(三)指令表 12

(四)梯形圖 14

(五)改為閃爍 20

(六)除錯與完善 21

九、結束語 21

參考文獻 21

致謝 21

張大國(達州職業技術學院機電與資訊工程系 09機電一體化)

摘要隨著我國經濟的高速發展,微電子技術、計算機技術和自動控制技術也得到了迅速的發展,可程式設計控制器技術已經進入乙個嶄新的時代,其應用越來越廣。廣告燈做為一種現代化的工具,與人們的日常生活緊密相關,隨著人們對其要求的提高,廣告燈燈光控制得到了快速發展,其邏輯控制已由可程式設計控制器代替原來的繼電器控制。本文採用可程式設計邏輯控制器(plc)對廣告燈進行控制,通過合理的選擇和設計,提高了廣告燈的控制水平,並改善了廣告燈燈光控制的可靠性使廣告燈控制達到了較為理想的控制結果。

本文選用了日本三菱公司fx系列的plc,它是一種高效能小型可程式設計控制器,它具有較高的效能**比,採用了整體式和模組式相結合的迭裝式結構。

關鍵詞:可程式設計控制器(plc)、廣告燈、自動控制、迭裝式

隨著微處理器,計算機和數字通訊技術的飛速發展,計算機控制已經廣泛的應用在所有的工業領域。現在社會要求製造業對市場需求作出迅速的反應,生產出小批量、多品種、多規格、低成本、和高質量的產品。為了滿足這一要求,生產裝置和自動生產線的控制系統必須具有極高的可靠性和靈活性。

可程式設計序控制器(programmable logic controller)正是順應這一要求出現的,它是以微處理器為基礎的通用工業控制裝置。

可程式設計序控制器簡稱plc,它的應用面廣,功能強大,使用方便,已經成為當代工業自動化的主要的支柱之一。plc廣泛的應用在各種機械裝置和生產過程的自動控制系統中,plc在其他領域,例如在民用和家庭自動化中也得到了迅速的發展。

國際電工委員會(iec)在2023年的plc標準草案第3稿中,對plc作出如下定義:「可程式設計序控制器是一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境下應用而設計。它採用可程式設計序的儲存器,用來在其每部儲存執行邏輯運算、順許控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,並通過數字式、模擬式的輸入和輸出,控制各種型別的機械或生產過程。

可程式設計序控制器及其裝置,都應按照易於使工業控制系統形成乙個整體,易於擴充其功能的原則設計。」可以預料:在工業控制領域中,plc控制技術的應用必將形成世界潮流。

plc程式既有生產廠家的系統程式,又有使用者自己開發的應用程式,系統程式提**用平台,同時還為plc可靠執行及資訊與資訊轉換進行必要的公共處理,使用者程式由使用者自己設計,這樣可以滿足大多數使用者的需要

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,大中小城市都在進行亮化工程。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.。

(一) 選題意義

選擇這個題目作為畢業設計,即能通過設計熟悉學習過的plc知識,還能提高自己的設計能力,並且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。plc在工業自動化控制特別是順序控制中的地位,在可預見的將來,是無法取代的。在一定程度上提高自己以後在找工作的成功率。

所以我選擇了這個題目。

(二) plc型號的選擇

隨著plc技術的發展,plc產品的種類也越來越多。不同型號的plc,其結構形式、效能、容量、指令系統、程式設計方式、**等也各有不同,適用的場合也各有側重。因此,合理選用plc,對於提高plc控制系統的技術經濟指標有著重要意義。

plc的選擇主要應從plc的機型、容量、i/o模組、電源模組、特殊功能模組、通訊聯網能力等方面加以綜合考慮。

plc機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下,力爭最佳的效能**比。選擇時主要考慮以下幾點:

(1) 合理的結構型式

plc主要有整體式和模組式兩種結構型式。

整體式plc的每乙個i/o點的平均**比模組式的便宜,且體積相對較小,一般用於系統工藝過程較為固定的小型控制系統中;而模組式plc的功能擴充套件靈活方便,在i/o點數、輸入點數與輸出點數的比例、i/o模組的種類等方面選擇餘地大,且維修方便,一般於較複雜的控制系統。

(2) 安裝方式的選擇

plc系統的安裝方式分為集中式、遠端i/o式以及多台plc聯網的分布式。

集中式不需要設定驅動遠端i/o硬體,系統反應快、成本低;遠端i/o式適用於大型系統,系統的裝置分布範圍很廣,遠端i/o可以分散安裝在現場裝置附近,連線短,但需要增設驅動器和遠端i/o電源;多台plc聯網的分布式適用於多台裝置分別獨立控制,又要相互聯絡的場合,可以選用小型plc,但必須要附加通訊模組。

(3) 響應的功能要求

一般小型(低檔)plc具有邏輯運算、定時、計數等功能,對於只需要開關量控制的裝置都可滿足。

對於以開關量控制為主,帶少量模擬量控制的系統,可選用能帶a/d和d/a轉換單元,具有加減算術運算、資料傳送功能的增強型低檔plc。

對於控制較複雜,要求實現pid運算、閉環控制、通訊聯網等功能,可視控制規模大小及複雜程度,選用中檔或高檔plc。但是中、高檔plc**較貴,一般用於大規模過程控制和集散控制系統等場合。

(4) 響應速度要求

plc是為工業自動化設計的通用控制器,不同檔次plc的響應速度一般都能滿足其應用範圍內的需要。如果要跨範圍使用plc,或者某些功能或訊號有特殊的速度要求時,則應該慎重考慮plc的響應速度,可選用具有高速i/o處理功能的plc,或選用具有快速響應模組和中斷輸入模組的plc等。

(5) 系統可靠性要求

對於一般系統plc的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統,應考慮是否採用冗餘系統或熱備用系統。

(6) 機型盡量統一

乙個企業,應盡量做到plc的機型統一。主要考慮到以下三方面問題:

①機型統一,其模組可互為備用,便於備品備件的採購和管理。

②機型統一,其功能和使用方法類似,有利於技術力量的培訓和技術水平的提高。

③機型統一,其外部裝置通用,資源可共享,易於聯網通訊,配上位計算機後易於形成乙個多級分布式控制系統。

(一)可靠性高、抗干擾能力強

為了限制故障的發生或者在發生故障時,能很快查出故障發生點,並將故障限制在區域性,各pc的生產廠商在硬體和軟體方面採取了多種措施,使pc除了本身具有較強的自診斷能力,能及時給出出錯資訊,停止執行等待修復外,還使pc具有了很強的抗干擾能力。

(二) 通用性強、控制程式可變、使用方便

plc品種齊全的各種硬體裝置,可以組成能滿足各種要求的控制系統,使用者不必自己再設計和製作硬體裝置。使用者在硬體確定以後,在生產工藝流程改變或生產裝置更新的情況下,不必改變plc的硬裝置,只需改編程式就可以滿足要求。因此,plc除應用於單機控制外,在工廠自動化中也被大量採用。

(三) 功能強、適用面廣

現代plc不僅有邏輯運算、計時、計數、順序控制等功能,還具有數字和模擬量的輸入輸出、功率驅動、通訊、人機對話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一台生產機械、一條生產線,又可控制乙個生產過程。

(四) 程式設計簡單、容易掌握

目前,大多數plc仍採用繼電控制形式的「梯形圖程式設計方式」。既繼承了傳統控制線路的清晰直觀,又考慮到大多數工廠企業電氣技術人員的讀圖習慣及程式設計水平,所以非常容易接受和掌握。plc在執行梯形圖程式時,用解釋程式將它翻譯成組合語言然後執行(plc內部增加了解釋程式)。

與直接執行組合語言編寫的使用者程式相比,執行梯形圖程式的時間要長一些,但對於大多數機電控制裝置來說,是微不足道的,完全可以滿足控制要求。

(五) 減少了控制系統的設計及施工的工作量

由於plc採用了軟體來取代繼電器控制系統中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等器件,控制櫃的設計安裝接線工作量大為減少。同時,plc的使用者程式可以在實驗室模擬除錯,更減少了現場的除錯工作量。並且,由於plc的低故障率及很強的監視功能,模組化等等,使維修也極為方便。

(六) 體積小、重量輕、功耗低、維護方便

plc是將微電子技術應用於工業裝置的產品,其結構緊湊,堅固,體積小,重量輕,功耗低。並且由於plc的強抗干擾能力,易於裝入裝置內部,是實現機電一體化的理想控制裝置。

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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...

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