1基于PLC的可變畫(huà)面廣告機(jī)控制系統(tǒng)目錄1緒論.11.1基于PLC的可變畫(huà)面廣告機(jī)控制系統(tǒng)目的和意義.11.2可變畫(huà)面廣告機(jī)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題.11.3本設(shè)計(jì)的任務(wù).22可變畫(huà)面廣告機(jī)總體設(shè)計(jì).33可變畫(huà)面廣告機(jī)控制系統(tǒng)選擇.43.1可編程序控制器概述.43.1.1可編程序控制器的產(chǎn)生與發(fā)展.43.1.2可編程序控制器的硬件組成.63.1.3可編程序控制器的軟件組成.83.2利用可編程序控制器控制.93.3利用單片機(jī)控制.93.4綜合比較論證選擇控制系統(tǒng).104可變畫(huà)面廣告機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).114.1編程序控制器和傳感器選擇.114.1.1可編程序控制器選擇.114.1.2傳感器選擇.124.2可變畫(huà)面廣告機(jī)畫(huà)面設(shè)計(jì).144.3控制系統(tǒng)考慮的問(wèn)題.154.4控制要求.164.5I/O點(diǎn)數(shù)計(jì)算.164.6I/O地址分配表.174.7接線圖.185控制程序設(shè)計(jì).195.1手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作狀體.195.2故障報(bào)警功能.195.3手動(dòng)運(yùn)行畫(huà)卷的控制.195.4自動(dòng)運(yùn)行畫(huà)卷的控制.195.5程序設(shè)計(jì)梯形圖.216調(diào)試.24結(jié)論.31致謝.32參考文獻(xiàn).33附錄.3421緒論1.1基于PLC的可變畫(huà)面廣告機(jī)控制系統(tǒng)目的和意義廣告是為了某種特定的需要，通過(guò)一定形式的媒體，并消耗一定的費(fèi)用，公開(kāi)而廣泛地向公眾傳遞信息的宣傳手段。所謂廣告，從漢語(yǔ)的字面意義理解，就是“廣而告之”，即向公眾通知某一件事，或勸告大眾遵守某一規(guī)定。廣告一詞，據(jù)考證是一外來(lái)語(yǔ)。它首先源于拉丁文AdAverture，其意思是吸引人注意。中古英語(yǔ)時(shí)代（約公元13001475年），演變?yōu)锳dvertise，其含義衍化為“使某人注意到某件事”，或“通知?jiǎng)e人某件事，以引起他人的注意”。直到17世紀(jì)末，英國(guó)開(kāi)始進(jìn)行大規(guī)模的商業(yè)活動(dòng)。這時(shí)，廣告一詞便廣泛地流行并被使用。此時(shí)的“廣告”，已不單指一則廣告，而指一系列的廣告活動(dòng)。靜止的物的概念的名詞AdverAtise，被賦于現(xiàn)代意義，轉(zhuǎn)化成為“Advertising”。廣告有廣義和狹義之分，廣義廣告包括非經(jīng)濟(jì)廣告和經(jīng)濟(jì)廣告。非經(jīng)濟(jì)廣告指不以盈利為目的的廣告，又稱(chēng)效應(yīng)廣告，狹義廣告僅指經(jīng)濟(jì)廣告，又稱(chēng)商業(yè)廣告，是指以盈利為目的的廣告，商業(yè)廣告主要目的是擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益。如今廣告方式多種多樣，需要媒體工具來(lái)宣傳信息，我覺(jué)得可變畫(huà)面廣告機(jī)能夠成為一種廣告很好的宣傳工具需要控制系統(tǒng)來(lái)控制，基于PLC可變廣告機(jī)控制系統(tǒng)目的和意義來(lái)源于此。1.2可變畫(huà)面廣告機(jī)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題廣告作為社會(huì)文化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的晴雨表，無(wú)疑與高校學(xué)府一樣。當(dāng)代社會(huì)廣告在產(chǎn)品的銷(xiāo)售中占有很大的比重，故目前廠家在銷(xiāo)售商品時(shí)都運(yùn)用了大量的廣告進(jìn)行宣傳。廣告的形式一般有這么幾種：電視上的立體畫(huà)面及聲音；廣播電臺(tái)中聲音宣傳；街頭或商場(chǎng)中的大屏幕電子顯示系統(tǒng)；報(bào)紙上雜志上的文字宣傳；街頭巷尾的燈箱廣告。前面4種形式價(jià)格較高，但顯示的信息量較多；而普通的燈箱廣告畫(huà)布上印的宣傳內(nèi)容大多靜止不動(dòng)，傳遞的信息量有限，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格較低。采用可變畫(huà)面廣告機(jī)，用PLC控制將多副畫(huà)面連接起來(lái)裝在露天燈箱中，畫(huà)卷用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，可上下移動(dòng)進(jìn)行循環(huán)顯示，信息量大，動(dòng)態(tài)效果好，可以對(duì)多種商品進(jìn)行介3紹或宣傳，在街頭構(gòu)成一道風(fēng)景線同時(shí)也適用于大商場(chǎng)中對(duì)商品信息以及銷(xiāo)售情況進(jìn)行介紹。畫(huà)卷可以定期更換，方便不同商品需要，而且不僅適合露天廣告宣傳，也可以用于大型商場(chǎng)中進(jìn)行產(chǎn)品信息介紹?？勺儺?huà)面廣告機(jī)控制裝置是一種新型的廣告發(fā)布設(shè)備，為了達(dá)到良好的宣傳效果。在畫(huà)卷循環(huán)運(yùn)行過(guò)程中，各個(gè)畫(huà)布畫(huà)面出現(xiàn)的時(shí)間都保持一致，展示一定的時(shí)間后再改換到下一序號(hào)的畫(huà)面。1.3本設(shè)計(jì)的任務(wù)本設(shè)計(jì)的任務(wù)：設(shè)計(jì)畫(huà)面可以變換的廣告機(jī)，讓自己所學(xué)的知識(shí)和現(xiàn)實(shí)生活中充分的結(jié)合，廣告機(jī)的設(shè)計(jì)目的、意義和現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題、系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)可變畫(huà)面廣告機(jī)硬件及軟件設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的選擇等，本設(shè)計(jì)就是要用自己所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)出自己所想要的廣告機(jī)并且能達(dá)到預(yù)想的目的。42可變畫(huà)面廣告機(jī)總體設(shè)計(jì)可變畫(huà)面廣告機(jī)是一種機(jī)電一體化裝置，它適用于大型體育場(chǎng)館在舉行體育比賽時(shí)進(jìn)行商業(yè)廣告和精神文明宣傳，是一種比較實(shí)用的媒體工具，做廣告宣傳效果極佳。其總體設(shè)計(jì)如圖2-1所示：圖2-1可變畫(huà)面廣告機(jī)總體設(shè)計(jì)圖可變畫(huà)面廣告機(jī)可用于城市的公共場(chǎng)所如大型廣場(chǎng)、街道兩邊的廣告宣傳，也可以用于大型商場(chǎng)的廣告信息介紹。它有多幅畫(huà)面，畫(huà)面可以交替顯示。這種廣告媒體發(fā)布的信息量大，動(dòng)態(tài)效果好?？勺儺?huà)面廣告機(jī)燈箱的上部、下部設(shè)有卷軸，滾動(dòng)畫(huà)卷纏繞在卷軸上。卷軸由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，卷軸帶動(dòng)畫(huà)布下行；電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，卷軸帶動(dòng)畫(huà)卷上行。滾動(dòng)畫(huà)卷中每幅廣告畫(huà)面在燈箱中停止時(shí)，要求定位準(zhǔn)確，從燈箱窗口看去，畫(huà)面完整。53可變畫(huà)面廣告機(jī)控制系統(tǒng)選擇3.1可編程序控制器的概述3.1.1可編程序控制器的產(chǎn)生與發(fā)展20世紀(jì)60年代初，控制器還主要是由繼電器組成，它所構(gòu)成的控制系統(tǒng)都是按預(yù)先規(guī)定的條件或時(shí)間順序地工作。若要改變控制順序就必須改變控制器的硬件接線，這不僅影響了產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期，而且對(duì)于比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不但設(shè)計(jì)制造困難，而且其可靠性不高，查找和排除故障也往往是費(fèi)刊，和困難的。1968年，美國(guó)通用汽車(chē)公司(GM)根據(jù)市場(chǎng)形勢(shì)與生產(chǎn)發(fā)展的需要，提出了多品種、小批量、不斷翻新汽車(chē)品牌型號(hào)”的戰(zhàn)略。依靠原有的工業(yè)控制裝置顯然不行，其想尋求一種新方法，以便盡可能地減少重新設(shè)計(jì)和重新接線的工作，從而降低成本、縮短周期，這就是用新的控制裝置取代繼電器控制裝置。GM公司用它應(yīng)當(dāng)達(dá)到的十項(xiàng)功能指標(biāo)描述了這個(gè)設(shè)想中的全新的工業(yè)控制裝置，即：編程方便，現(xiàn)場(chǎng)可修改程序維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；可靠性高于繼電器控制裝置；體積小于繼電器控制裝置；數(shù)據(jù)可直接送人管理計(jì)算機(jī)；成本可與繼電器控制裝置競(jìng)爭(zhēng)；可直接用115V交流輸入；輸出為llSV、2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等；通用性強(qiáng)，易于擴(kuò)展；用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量可擴(kuò)展到4KB。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制成功第一臺(tái)PLC，將其應(yīng)用于美國(guó)通用汽車(chē)自動(dòng)裝配生產(chǎn)線上，取得了極大的成功。人們根據(jù)這種新型工業(yè)控制裝置可以通過(guò)編程改變控制方案這一特點(diǎn)，以及專(zhuān)門(mén)用于邏輯控制的情況，稱(chēng)這種新的工業(yè)控制裝置為可編程序控制器(ProgrammableLogicController)，簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC。自1969年第一臺(tái)可編程序邏6輯控制器面世以來(lái)，目前可編程序控制器已經(jīng)成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制器。早期PLC是為取代繼電邏輯控制而設(shè)計(jì)，是用于開(kāi)關(guān)控制，具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。進(jìn)入20世紀(jì)70年代之后，出現(xiàn)了微處理器。它的體積小、功能強(qiáng)、價(jià)格便宜，很快被用于可編程序控制器，使PLC的功能增強(qiáng)、工作速度加快、體積減小、可靠性提高、成本下降?，F(xiàn)代町編程序控制器不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)量的邏輯控制，還具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、運(yùn)動(dòng)控制等功能，?？刂破鞯墓δ芤巡幌抻谶壿嬤\(yùn)算，還具有連續(xù)模擬量處理、高速計(jì)數(shù)、遠(yuǎn)程IO和網(wǎng)絡(luò)通信等功能，因而用“PLC”是不能描述其多功能的特點(diǎn)的。1980年，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(NEMA)給它一個(gè)新的名稱(chēng)“ProgrammableControllet”，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。1982年國(guó)際電工協(xié)會(huì)IEC(InternationaElectrotechnicalCommission)專(zhuān)門(mén)為PC下了嚴(yán)格的定義。然而PC這一縮寫(xiě)在我國(guó)早已成為個(gè)人計(jì)算機(jī)的代名詞，為避免造成名詞術(shù)語(yǔ)混亂，在我國(guó)仍沿用PLC來(lái)表示可編程序控制器。1987年，國(guó)際電工協(xié)會(huì)1EC頒布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)(第三版)，對(duì)可編程序控制器作了如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用了可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸人和輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)。定義強(qiáng)調(diào)了可編程序控制器是“數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)”，即它也是一種計(jì)算機(jī)，是“專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)”的工業(yè)計(jì)算機(jī)。這種工業(yè)計(jì)算機(jī)采用“面向用戶(hù)的指令”，因此編程方便。它能完成邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作，它還具有“數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出控制”的能力，并且非常容易“與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體”，易于“擴(kuò)展”。定義強(qiáng)調(diào)了可編程序控制器直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它需具有很強(qiáng)的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。這也是區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。由于PLC引入了微處理機(jī)及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等新一代電子器件，并用規(guī)定的指令進(jìn)行編程，能靈活地修改，即用軟件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)“可編程”的目的。PLC從誕生至今，雖然只有30多年的歷史，但其發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛。如在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中PLC已無(wú)處不在。今后，PLC主要在如下幾個(gè)方面發(fā)展：71.小型化、專(zhuān)用化、低成本方向發(fā)展隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，新型器什被大幅度地提高功能和降低價(jià)格。PLC的功能不斷加強(qiáng)，將原來(lái)大、中型PLC才有的功能移植到小型PLC上。PLC結(jié)構(gòu)更為緊湊、小巧，體積更小，而安裝和操作使用十分簡(jiǎn)便。由于PLC中主要部件成本的不斷下降，這樣在大幅度提高PLC功能的同時(shí)，也大幅度降低了PLC的整體成本。價(jià)格的不斷下降，使得PLC真正成為繼電器控制系統(tǒng)的替代產(chǎn)品。2.系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化方向發(fā)展每個(gè)生產(chǎn)PLC的公司幾乎都有自己的系列化產(chǎn)品，同一系列的產(chǎn)品指令及使用向上兼容，以滿足新機(jī)型的推廣和使川。為了推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程，一些國(guó)際性組織，如國(guó)際電工協(xié)會(huì)(IEC)，不斷為PLC的發(fā)展制定一些新的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各種類(lèi)型的產(chǎn)品有一定的規(guī)格。3.1.2可編程序控制器的硬件組成1.中央處理器(CPU)與一般計(jì)算機(jī)一樣，CPU是PLC的核心部件，整個(gè)PLC的工作過(guò)程都是在CPU的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進(jìn)行的。它解釋并執(zhí)行用戶(hù)及系統(tǒng)程序，通過(guò)運(yùn)行用戶(hù)及系統(tǒng)程序完成所有控制、處理、通信以及所賦予的其他功能。具體地說(shuō)，CPU主要完成下列工作：接收，存儲(chǔ)用戶(hù)通過(guò)編程器等輸入設(shè)備輸入的程序和數(shù)據(jù)；用掃描的方式通過(guò)IO部件接收現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸人映像存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中；診斷PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤；PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，執(zhí)