1、題目： 彩燈自動閃爍控制 系 別： 自動化 姓 名： 孫超 小組成員：孫超 余永裕 指導(dǎo)教師： 王振玉 李文娟 班 級：方0853-2 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院2011年 1 月 9日摘 要Plc的發(fā)展非常迅速，如今已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。發(fā)展：20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個人計算機(jī)發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。 2

2、0世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。 20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。 20世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為3040%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了

3、在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。 20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個時期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。了解plc的發(fā)展歷史對我們學(xué)習(xí)plc有很大的幫助。我設(shè)計的題目是“彩燈自動閃爍控制”,此次設(shè)計主要內(nèi)容包括:工作過程分析,梯形圖,接線圖,電氣原理圖及情況說明,由于是第一次寫PLC課程設(shè)計,經(jīng)驗(yàn)還不是很豐富,可能寫的還不是很好，還望任課老師們及同學(xué)們提出寶貴的意見和建議。關(guān)鍵詞：彩燈，自動閃爍，PLC目 錄一、課題背景 11、課題背景 12、研究目

4、的和意義 13、本文的主要工作 2二、已知情況、控制要求、設(shè)計要求 31、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?32、實(shí)驗(yàn)器材 33、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 3三、總體設(shè)計思路 41、設(shè)計思路 42、程序流程圖 4四、程序設(shè)計及調(diào)試 51、I/0分配 52、梯形圖 53、指令表 64、程序分析 65、外部接線圖 76、程序調(diào)試及說明 7五、后期工作 8六、尚存在的問題及方案建議9七、課程設(shè)計總結(jié) 10八、致謝 11九、參考文獻(xiàn) 12 一、 課題背景1、 課題背景彩燈，有顏色的燈，又名花燈，是我國普遍流行的民間綜合性工藝品，是繼燈籠、電燈的又一發(fā)展產(chǎn)物?，F(xiàn)代彩燈受此啟發(fā)，具有傳統(tǒng)彩燈的生動與美麗，同時又有了更多的功用和變化。最初的彩燈僅

5、是由幾種不同顏色的燈泡構(gòu)成，形式簡單，圖案單調(diào)，能產(chǎn)生的組合和變幻也非常有限，但在20世紀(jì)80年代的中國，這已經(jīng)是新鮮，絢麗的現(xiàn)代裝點(diǎn)了。隨著時代的發(fā)展，霓虹燈悄然流行開來，跳動的金魚，閃爍的文字，游動的花紋躍入人們眼簾，使彩燈的發(fā)展有了新的進(jìn)步，這樣的彩燈不僅更加活潑生動，控制的要求也變得復(fù)雜。在快速發(fā)展的今天，各式彩燈在大街小巷上早已隨處可見，樣式更加豐富，外觀更加新穎，在設(shè)計方面也充分加入了時尚的元素，使得現(xiàn)代彩燈構(gòu)成了繽紛璀璨的城市夜景，同時，色彩斑斕的彩燈的普遍應(yīng)用離不開電氣工作者的設(shè)計施工。五顏六色的彩燈光芒無限，節(jié)日的彩燈呈給人們快樂、幸福、祥和的明天。音樂彩燈、七彩燈、摩托車彩

6、燈、圣誕彩燈充斥在我們的生活中，為我們增添了許多歡樂。因此，我們需要開發(fā)豐富多樣的彩燈以裝點(diǎn)我們的生活。對于研究PLC的學(xué)生來講，我們要了解社會市場所需的物品，根據(jù)了解所知彩燈是人們生活中各種節(jié)目（比如過年等節(jié)日）氣氛不可缺少的裝飾物品之一而我們現(xiàn)在用的閃爍彩燈電路一般都是那種直接用市電所提供工作電壓，造成很多不安全因素，我們現(xiàn)在所設(shè)計的彩燈是把市電壓改變后的控制電路構(gòu)成安全穩(wěn)定效果。通過這次革新，希望彩燈電路能在安全的范圍內(nèi)良好發(fā)展。許多戶外商業(yè)廣告、公益廣告、節(jié)日彩燈等大多采用循環(huán)燈控制形式。它們通過巧妙構(gòu)思與創(chuàng)作，可以做到廣告、彩燈等作品色彩鮮艷，富有創(chuàng)意，變化形式豐富，起著宣傳和美化環(huán)

7、境的作用，營造文明亮麗氛圍。 2、研究目的和意義隨著社會、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，原先的彩燈控制系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在日益繁忙的節(jié)日和慶祝狀況。如何改善彩燈控制系統(tǒng)，使其適應(yīng)現(xiàn)在狀況，成為研究的課題?？茖W(xué)技術(shù)的日新月異，自動化程度要求越來越高，可編程控制器彩燈控制系統(tǒng)集成自動控制技術(shù)、計量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計算機(jī)管理技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品；充分利用計算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計，配置靈活、組態(tài)方便。3、本文的主要工作首先，回顧彩燈發(fā)展的歷史，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，彩燈控制的要求越來越高，設(shè)計開發(fā)了彩燈

8、控制系統(tǒng)，才會滿足穩(wěn)定可靠的彩燈控制系統(tǒng)需求。然后，敘述了可編程程序控制器的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用的歷程，通過論述可編程程序控制器的各種優(yōu)點(diǎn)、 卓越性能、結(jié)構(gòu)、原理，有一個感性的總體認(rèn)識。然后，結(jié)合彩燈控制系統(tǒng)的要求，進(jìn)行程序設(shè)計，從主要部件的選擇、流程的分析、程序思路的產(chǎn)生來完成本次設(shè)計任務(wù)。最后，通過對系統(tǒng)的調(diào)試和檢測，再進(jìn)行系統(tǒng)性梳理，將隱藏的不足之處加以修正和完善，確保系統(tǒng)能順利運(yùn)行。二、已知情況、控制要求、設(shè)計要求1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦W(xué)期學(xué)習(xí)了電氣控制與PLC專業(yè)課之后，應(yīng)該對所學(xué)的關(guān)于低壓電器、可編程控制器及電氣控制理論等知識進(jìn)行系統(tǒng)地總結(jié)性設(shè)計，課程設(shè)計中要求對彩燈自動閃爍控制工程進(jìn)行設(shè)計以

9、滿足課題提出的要求。2、實(shí)驗(yàn)器材1. PC機(jī)2. PLC實(shí)驗(yàn)臺3. 通訊電纜4. 導(dǎo)線若干3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容控制要求： 按下啟動按鈕，HL1HL3按下列順序定時閃爍：HL1亮1S、滅1SHL2亮1S、滅1SHL3亮1S、滅1SHL1、HL2、HL3全滅1S, HL1、HL2、HL3全亮1S,重復(fù)上述過程，PLC停止運(yùn)行時，彩燈的自動閃爍也停止。（順序控制）圖1三、總體設(shè)計思路1、設(shè)計思路分析題目控制要求后，我想到的方法是使用多個定時器分別對三個燈進(jìn)行控制。先分別畫出三個燈的時序圖，然后根據(jù)時序圖中各負(fù)載發(fā)生和變化，定下要用定時器的編號和各定時器延時時間，由于各定時器是先后順序，依次用前一個定時器觸點(diǎn)

10、接通后一個線圈，用最后一個定時器的觸點(diǎn)去斷開第一個定時器的線圈，這樣就完成這個循環(huán)計時結(jié)構(gòu)，然后對時序圖進(jìn)行分析，每次用上升沿表示負(fù)載接通用常開觸點(diǎn)，下降沿表示斷開用常閉觸點(diǎn)，如果負(fù)載有多次接通，用各路觸點(diǎn)并聯(lián)。2、程序流程圖 見圖2 圖2 按下啟動按鈕 HL1亮 1s后 HL1滅1s后HL2亮 1s后 HL2滅 1s后HL3亮HL3滅 1s后 1s后 HL1、HL2、HL3全滅 1s后HL1、HL2、HL3全亮1s后按下停止按鈕停止運(yùn)行四、程序設(shè)計及調(diào)試1、I/O分配 輸入 輸出啟動按鈕：X0 HL0 ：Y0停止按鈕：X1 HL1 ：Y1 HL2 ：Y22、梯形圖 見圖3圖33、指令表 見表

11、一 表一4、程序分析按下啟動按鈕X0，輔助繼電器M0得電，M0常開輔助觸點(diǎn)自鎖，M0常開輔助觸點(diǎn)閉合，定時器T0得電開始計時，同時YO得電，HL1燈亮。計時1s后，T0常閉輔助觸點(diǎn)斷開，HL1燈滅。同時定時器T1得電開始計時，計時1s后，T1常開觸頭閉合，同時Y1得電，HL2燈亮，并且T2開始計時。計時1s后，T2常開觸頭閉合，T2常閉輔助觸點(diǎn)斷開，HL2燈滅。同時定時器T3得電開始計時，計時1s后，T3常開觸頭閉合，同時Y2得電，HL3燈亮，并且T4開始計時。計時1s后，T4常閉輔助觸點(diǎn)斷開，HL3燈滅。同時定時器T5得電開始計時，計時2s后，T5常開觸頭閉合，同時Y0、Y1、Y2得電，HL

12、1、HL2、HL3燈亮，并且T6開始計時，計時1s后，T6常閉輔助觸點(diǎn)斷開，HL1、HL2、HL3燈滅。同時定時器T7得電開始計時，計時1s后，T7常閉觸頭斷開，使得計時器T0到T7恢復(fù)到初始狀態(tài)，重新計時，形成循環(huán)。按下停止按鈕X1，輔助繼電器M0斷電，停止運(yùn)行。5、外部接線圖 見圖4 圖46、程序調(diào)試及說明 本程序中三個燈使用的是PLC實(shí)驗(yàn)箱舞臺燈光控制模塊中的紅燈（HL1），綠燈（HL2），黃燈（HL3）。 按下啟動按鈕，程序開始運(yùn)行，HL1亮1S、滅1SHL2亮1S、滅1SHL3亮1S、滅1SHL1、HL2、HL3全滅1S, HL1、HL2、HL3全亮1S,重復(fù)上述過程。按下停止按鈕，

13、程序停止運(yùn)行，彩燈的自動閃爍也停止。 這種設(shè)計方法的優(yōu)點(diǎn)是思路清晰明確，設(shè)計方法簡單?？梢酝茝V到對更多的燈的控制。比如，舞臺燈光控制。五、 后期工作常見故障及其排除方案(1)檢查PLCRUNP0按一下，紅點(diǎn)亮?沒有點(diǎn)亮：程序錯誤解決方案：程序重編(2)檢查PLC能否完成1個工作流程?不能：程序錯誤解決方案：程序重編(3)檢查PLC能否從最后1步(紅黃綠)回到步1(紅)開始新一輪循環(huán)?不能：程序錯誤解決方案：程序重編(4)P1按一下，待進(jìn)行到最后1步(紅黃綠)之后，不再做新一輪循環(huán)?不能：預(yù)停程序錯誤解決方案：修改預(yù)停程序六、尚存在的問題 1、在設(shè)計過程中，只是考慮理想狀態(tài)下能否運(yùn)行，

14、在實(shí)際中能否應(yīng)用有待考證。2、沒有考慮干擾問題，有待改進(jìn)。 七、課程設(shè)計總結(jié)本學(xué)期學(xué)完P(guān)LC理論課程后我們利用幾天時間做了課程設(shè)計，我們做的是一個彩燈循環(huán)閃爍的PLC控制系統(tǒng)。由于平時大家都是學(xué)理論，沒有過實(shí)際開發(fā)設(shè)計的經(jīng)驗(yàn)，拿到的時候都不知道怎么做，頭腦一度太熱，不知道如何下手。但后來通過各方面的查資料并學(xué)習(xí)。我們基本學(xué)會了PLC設(shè)計的步聚和基本方法，加之通過自己的努力和請問設(shè)計出自己的理想方案。通過這次對彩燈循環(huán)閃爍的PLC控制，讓我對PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計原理。有很多設(shè)計理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計方法。在對理論的運(yùn)用中，提高了

15、我們的工程素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計以前，我們對知道的掌握都是思想上的，對一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC 的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。 我們是兩個人一組，在做課程設(shè)計的過程中要不停的討論問題。這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會使自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計和在一起。討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問題，這樣可以使自己的處理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計的方法，在設(shè)計的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題 。 八、致謝這次PLC小學(xué)期設(shè)計使我收獲頗豐。在平時我們只重視理論設(shè)計，動手的機(jī)會很少，但通過這次小學(xué)期，我們自己設(shè)計程序，自己調(diào)試，遇到不會的就問老師和同學(xué)，鞏固了我們以前所學(xué)的知識，修補(bǔ)了以前學(xué)習(xí)的漏洞，也學(xué)到了新知識。這次課程設(shè)計使我對PLC程序的編程、程序的錄入、以及在上機(jī)操作調(diào)試有了很大的提高。大部分同學(xué)只關(guān)心程序運(yùn)行的結(jié)果，而對程序的創(chuàng)新絲毫不在意。這是非常不可取的，因?yàn)橥趧幽X思考創(chuàng)新中我們會有更多收獲，學(xué)到更多的知識。讓