《课程设计论文-霓虹灯广告屏的PLC设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计论文-霓虹灯广告屏的PLC设计（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 目 录 言前摘要1， PLC 型号的选择和其介绍41.1 PLC 机型的选择41.2 FX 系列 PLC 性能比较51.3 FX 系列 PLC 的环境指针61.4 FX 系列 PLC 的输入技术指针61.5 FX 系列 PLC 的输出技术指针71.6 电源模块111.7 底板或机架111.8 PLC 系统 的其它设备112，I/O 分配表及 PLC 型号选择133，PLC 端子接线图144， 控制流程图145，梯形图与指令表176， 调试与完善247， 程序运行原理说明25结束语25参考文献26摘 要本文介绍了关于可编程控制器（PLC）在霓虹灯广告屏中的应用，选用了日本三菱公司 FX 系列的
2、 PLC，它是一种高性能小型可编程控制器，相对于其它小型机来说，在容量、速度、特殊功能、网络功能等方面具有显著的优势，并具有较高的性能价格比，采用了整体式和模块式相结合的迭装式结构。 关键字： 可编程控制器 霓虹灯 迭装式前 言 随着人类文明的进步，社会的发展，市场经济的不断繁荣，各个城市为了更加的美丽，各个企业为了宣传自己的企业形象,霓虹灯广告屏就在此过程中扮演着十分重要的角色.当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告均可以见到,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多种彩色的灯管,另一种为日光灯管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。这些灯的闪烁时间及流动方向都
3、可以通过 PLC（Programmable logic Controller 可编程控制器）来达到控制的要求.PLC 是 一 种 专 门 为 在 工 业 环 境 下 应 用 而 设 计 的 数 字 运 算 操 作 的 电子 装 置 。 它 采 用 可 以 编 制 程 序 的 内 存 ， 用 来 在 其 内 部 存 储 执 行 逻 辑运 算 、 顺 序 运 算 、 计 时 、 计 数 和 算 术 运 算 等 操 作 的 指 令 ， 并 能 通 过数 字 式 或 模 拟 式 的 输 入 和 输 出 ， 控 制 各 种 类 型 的 机 械 或 生 产 过 程 .PLC 是 可 编 程 逻 辑 电 路
4、 ， 也 是 一 种 和 硬 件 结 合 很 紧 密 的 语 言 ， 在 半导 体 方 面 有 很 重 要 的 应 用 ， 可 以 说 有 半 导 体 的 地 方 就 有 PLC。PLC 具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC 在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。1 PLC 型号的选择和其介绍 随着 P LC 技术的发展，PLC 产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用 PLC，对于提高 PLC 控制系统的技术经济指针有着重要意义。P
5、LC 的选择主要应从 PLC 的机型、容量、I/O 模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。1.1 PLC 机型的选择PLC 机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：1.1.1 合理的结构型式PLC 主要有整体式和模块式两种结构型式。整体式 PLC 的每一个 IO 点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式 PLC 的功能扩展灵活方便,在 IO 点数、输入点数与输出点数的比例、IO 模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。1
6、.1.2 安装方式的选择PLC 系统的安装方式分为集中式、远程 IO 式以及多台 PLC 联网的分布式。集中式不需要设置驱动远程 IO 硬件，系统反应快、成本低；远程 IO 式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程 IO 可以分散安装在现场装置附近，联机短，但需要增设驱动器和远程 IO 电源；多台 PLC 联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型 PLC，但必须要附加通讯模块。1.1.3 相应的功能要求一般小型(低档)PLC 具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带AD 和
7、 DA 转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档 PLC。对于控制较复杂，要求实现 PID 运算、死循环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档 PLC。但是中、高档 PLC 价格较贵，一般用于大规模程控和集散控制系统等场合。1.1.4 响应速度要求PLC 是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次 PLC 的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用 PLC，或者某些功能或信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑 PLC 的响应速度，可选用具有高速 IO 处理功能的 PLC，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的 PLC 等 1.1.5 系统可靠
8、性的要求对于一般系统 PLC 的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。1.1.6 机型尽量统一一个企业，应尽量做到 PLC 的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：)机型统一，其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理。)机型统一，其功能和使用方法类似，有利于技术力量的培训和技术水准的提高。)机型统一，其外部设备通用，资源可共享，易于联网通信，配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。 1.2 FX 系列 PLC 性能比较尽管 FX 系列中 FXOS、FX1S、FX1N、FX2N 等在外形尺寸上相差不多，但在性能上有较大的差别，其中 FX2N 和 FX2
9、NC 子系列，在 FX 系列 PLC中功能最强、性能最好。FX 系列 PLC 主要产品的性能比较如表 1 所示。表 1 FX 系列 PLC 主要产品的性能比较型号 I/0 点数 基本指令执行时间功能指令 模拟模块量 通信FX0S 1030 1.63.6s 50 无 无FX0N 24128 1.63.6s 55 有 较强FX1N 14128 0.550.7s 177 有 较强FX2N 16256 0.08s 298 有 强1.3 FX 系列 PLC 的环境指针F X 系列的环境指针要求如表 2 所示。表 2 F X 系列 PLC 的环境指针环境温度使用温度 055 0C，储存温度-2070 0C
10、环境湿度使用时 35%85%RH（无凝露）防震性能JISC0911 标准，1055HZ，0.5(最大 2G),3 轴方向各 2 次(但用 DIN 导轨安装时为 0.5G)抗冲击性能JISC0912 标准,10G,3 轴方向各 3 次抗噪声能力用噪声仿真器产生电压为 1000 伏(峰峰值)、脉宽1s、30100Hz 的噪声绝缘耐压AC1500V,1min(接地端与其它端子间)绝缘电阻5M 以上（DC500V 兆欧表测量，接地端与其它端子间）接地电阻第三种接地，如接地有困难，可以不接使用环境无腐蚀性气体，无尘埃。1.4 FX 系列 PLC 的输入技术指针FX 系列 PLC 对输入信号的技术要求如表
11、 3 所示。表 3 FX 系列 PLC 的输入技术指针输入端项目X0X3（FX0S）X4X17（FX0S）X0X7（FX0N、1S、1N、2N）X10（FX0N、1S、1N、2N）X0X3（FX0S）X4X17（FX0S）输入电压 DC24V10% DC12V10%输入电流 8.5mA 7mA 5mA 9mA 10mA输入阻抗 2.7k 3.3 k 4.3 k 1 k 1.2 k输入 ON 电流4.5mA 以上4.5mA 以上 3.5mA 以上4.5mA 以上4.5mA 以上输入 OFF电流1.5mA 以下1.5mA 以下 1.5mA 以下1.5mA 以下1.5mA 以下输入响应时间约 10m
12、s, 其中：FX0S、FX1N 的 X0X17 和 FX0N 的 X0X7为 015ms 可变，FX2N 的 X0X17 为 060ms 可变输入信号形式无电压触点，或 NPN 集电极开路晶体管电路隔离 光电耦合器隔离输入状态显示输入 ON 时 LED 灯亮1.5 FX 系列 PLC 的输出技术指针FX 系列 PLC 对输出信号的技术要求如表 4 所示。表 4 FX 系列 PLC 的输出技术指针项目 继电器输入 晶闸管输出 晶体管输出外部电源 AC250V 或DC30V 以下 AC85240V DC5V30V最大电阻负载2A/1 点、8A/4点、8A/8 点0.3A/点、0.8A/4 点（1A
13、/1 点 2A/4 点）0.5A/1 点、0.8A/4点（0.1A/1 点、0.4A/4 点）（1A/1 点、2A/4 点）（0.3A/1 点、1.6A/16 点）最大感性负载 80VA15VA/AC100V、30VA/AC200 V12W/DC24V最大灯负载 100W30W 1.5W/DC24V开路漏电流 1mA/AC100V2mA/AC200v0.1mA 以下响应时间 约 10ms ON：1ms，OFF：10msON：0.2ms、OFF：0.2ms大电流 OFF 为0.4ms 以下电路隔离 继电器隔离 光电晶闸管隔离 光电耦合器隔离输出动作显示 输出 ON 时 LED 亮通过以上数据分析
14、，我选择了 FX2N-48MR-001，虽说 FX1N 也可以完成此项设计，但 FX2N 是 FX 系列最先进的产品，在这我主要考虑到设计的需要，没有考虑成本问题，FX 系列是日本三菱的产品，在这我简单介绍一下 PLC 的三大主流，即美国、欧洲、和日本，欧美在大型机方面见长，而日本在小型机方面比较占优势。日本的小型 PLC 最具特色，在小型机领域中颇具盛名，某些用欧美的中型机或大型机才能实现的控制，日本的小型机就可以解决。在开发较复杂的控制系统方面明显优于欧美的小型机，所以格外受用户欢迎。日本有许多 PLC 制造商，如三菱、奥姆龙、松下、富士、日立、东芝等，在世界小型 PLC 市场上，日本产品
15、约占有 70的份额。 三菱公司的 PLC 是较早进入中国市场的产品。其小型机 F1/F2系列是 F 系列的升级产品，早期在我国的销量也不小。F1/F2 系列加强了指令系统，增加了特殊功能单元和通信功能，比 F 系列有了更强的控制能力。继 F1/F2 系列之后，20 世纪 80 年代末三菱公司又推出 FX 系列，在容量、速度、特殊功能、网络功能等方面都有了全面的加强。FX2 系列是在 90 年代开发的整体式高功能小型机，它配有各种通信适配器和特殊功能单元。FX2N 几年推出的高功能整体式小型机，它是 FX2 的换代产品，各种功能都有了全面的提升。近年来还不断推出满足不同要求的微型 PLC，如 FXOS、FX1S、FX0N、FX1N 及 系列等产品。FX 系列 PLC 是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐步替代三菱公司原 F、F1、F2 系列 PLC 产品。其中 FX2 是 1991 年推出的产品，FX0 是在 FX2 之后推出的超小型 PLC，近几年来又连续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FX0S、FX1S、FX
