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1、自动化技术综合实训报告实训题目： 霓虹灯广告牌的 PLC 设计 院 系： 信息工程及自动化 专 业： 自动化 班 级： 092 指导教师： 邹金惠 开课时间： 2012/8/27 2012/9/6 霓虹灯广告牌的 PLC 系统设计PLC 控制部分2目 录第 1 章 霓虹灯广告屏的设计目的和要求-31.1 设计的目的1.2 设计的要求第 2 章 霓虹灯广告屏设计的功能描述-42.1 动作过程及控制要求2.2 时序图2.3 I/O 点统计分配第 3 章 仿真 PLC-73.1 GX-DEVELOPER 软件简介3.2 GX-simulator6-c 仿真软件简介3.3 仿真软件的安装3.4 创建霓
2、虹灯广告屏设计工程3.5 状态转移图设计3.6 梯形图设计3.7 设计结果3.8 指令表第 4 章 霓虹灯控制系统的设计结果-164.1 仿真结果4.2 联机调试结果4.3 运行结果分析第 5 章 总结与体会-17致谢-19参考文献-19第 1 章 霓虹灯广告屏的设计目的和要求31.1 霓虹灯广告屏设计的目的当前世界经济迅猛发展随着中国与世界各国间的商品流通日益频繁，现代商业企业竞争的特点更趋于明确化、直接化激烈化，广告在各领域中扮演着越来越举足轻重的角色。各领域为达到宣传效果均采用广告手法之一霓虹灯广告屏来实现这一目的。广告灯做为一种现代化的工具，与人们的日常生活紧密相关，随着人们对其要求的
3、提高，广告灯灯光控制得到了快速发展，其逻辑控制已由可编程控制器代替原来的继电器控制。而随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速的发展，可编程控制器技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。这次设计采用可编程逻辑控制器（PLC）对广告灯进行控制，通过合理的选择和设计，提高了广告灯的控制水平，并改善了广告灯灯光控制的可靠性，使广告灯控制达到了较为理想的控制结果。PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机这些霓虹灯的亮灭闪烁时问及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求。1.2 霓虹灯广告屏设计的要求PLC 技术是现代工业自动化三大支柱之一，它融自动化技术、
4、计算机技术、通讯技术为一体。PLC 是这三者结合的高科技产品，它作为通用工业自动化装置，在工业控制领域已得到广泛应用。利用组态软件全真模拟 PLC 的控制对象，读者不需要实物而仅通过微机的显示器就可以检验所编程序的正确与否和执行结果，这给 PLC 的学习者提供了很大方便，也为 PLC 的实验教学提供了一条新的途径。通过此次用 PLC 控制霓虹灯广告屏的设计过程，我们对电气控制原理的掌握得更深刻，掌握了 PLC 中输入输出继电器，定时器，计数器的使用方法，对常用指令，本课题的主要内容为用 MCGS 组态软件仿真 PLC 的控制对象霓虹灯。此仿真系统由上位机和下位机两部分组成，上位机主要用来完成仿
5、真界面的制作工作，下位机则用来完成 PLC 程序的编写，最后，进行上位机设计结果与下位机结果的配合，完成整个系统的设计连接。利用组态软件模拟 PLC 的控制对象，我们不需要实物而仅通过微机显示器就可以检验所编程序的正确与否和执行结果，为 PLC 的试验教学提供了一条新途径。第二章 霓虹灯广告屏设计的功能描述42.1 控制系统介绍根据其控制要求，输入设备有1个启动按钮1个停止按钮：输出设备有4个字形的霓虹灯和8个流水灯。霓虹灯广告屏由中间的霓虹灯和四周的流水灯组成，霓虹灯顺序点亮，流水灯两个灯作为一组隔位亮，先正向亮然后反向亮为一个周期。效果图设计如下：2.2 工艺流程简介(1)广告屏中间 4
6、个霓虹灯亮灯内容为：明德任责，这 4 个字用 4 个灯来点亮，并实现闪烁它的控制过程为，按下启动按钮后，第(y000)个字开始亮 1S，接着第(y001)个字亮 1S第个字(y003)亮S 各个字依次亮然后又开始从第个字开始亮，如此循环往复 (2)广告屏四周有 8 只流水灯，上下各 3 只，左右两边各只，首先，第5(y004)灯和第 7 灯(y006)亮，S 之后第 6(y005)灯和第 8(y007)灯开始亮2S，第 9(y010)和和 11(y012)灯开始亮 1S，之后第 10(y011)灯和第 12(y013)灯开始亮 1S，此后，灯亮开始反向亮，第 10 灯和第 12 灯先亮，1S
7、后第 9 灯和第1 灯开始亮 第 5 灯和第 7 灯开始亮，此为一个周期，然后灯又从头开始循环亮 (3)系统有连续控制,有启动和停止按钮。(4)系统霓虹灯的电压及供电电源均为市电 220V。5开始四个字顺序亮是否四个字顺序全亮四个字亮了 S是否四字顺序全亮 S流水灯的正序隔位亮是否隔位亮是否亮到 S流水灯的反序隔位亮是否反序隔位亮是否反序隔位亮到 S否否是是是否否是是否按下停止开关否是否否是停止是图 2.1 控制流程图2.3 时序图2.4 I/O 点统计分配6霓虹灯广告显示屏的输入输出(I0)地址编排如下表所示,其中 SA1(X0)为启动开关,SA2(X1)为停止开关。Y0Y3 控制 4 根霓
8、虹灯字,用发光管 LED1LED4模拟显示,Y4Y7,Y10Y12 控制 4 组流水灯泡,这里用发光管 LEDQLED,模拟显示。如图 1输入点分配 输出点分配输入接点 输入开关名称 输出接口 驱动设备X000 启动按钮 SB1 Y000Y003 控制个霓虹灯字X001 停止按钮 SB2 Y004Y007Y010Y012控制组流水灯泡图 2.1 输入输出分配图2.5 PLC 的型号由于在本篇论文所设计的广告灯中共有 13 个端口输出，并且采用交流电，所以我选择用三菱 FX2N-48MR-001。FX2N-32MR1 的主要的技术参数：输入继电器有 16 点，输出继电器有 16 点。电源电压为
9、AC100-240V，频率为 50/60Hz。图 2.2 PLC 控制接线图7第三章 PLC 控制系统的设计3.1 GX-DEVELOPER 软件简介GX Developer 是 三 菱 PLC 的 编 程 软 件 。 适 用 于Q、 QnU、 QS、 QnA、 AnS、 AnA、 FX 等 全 系 列 可 编 程 控 制 器 。 支 持 梯 形 图 、指 令 表 、 SFC、 ST 及 FB、 Label 语 言 程 序 设 计 ， 网 络 参 数 设 定 ， 可 进 行 程序 的 线 上 更 改 、 监 控 及 调 试 ， 具 有 异 地 读 写 PLC 程 序 功 能 。 GX Deve
10、loper编程软件可以编写梯形图和状态转移图程序,支持在线和离线编程功能,并具有软元件注释,声明,注解及程序监视,测试,故障诊断,程序检查等功能,此外,还具有运行写入功能,程序调试方便,它界面友好,功能强大,使用方便,简单易学,具有丰富的工具箱,直观的视窗界面,并能方便地实现监控,故障诊断,程序的传送及程序的复制,删除和打印等功能。特 点1. 软 件 的 共 通 化 GX Developer 能 够 制 作 Q 系 列 ， QnA 系 列 ， A 系 列（ 包 括 运 动 控 制 （ SCPU） ） ,FX 系 列 的 数 据 ,能 够 转 换 成 GPPQ,GPPA 格 式 的文 档 。 此
11、 外 ， 选 择 FX 系 列 的 情 况 下 ， 还 能 变 换 成 FXGP(DOS),FXGP(WIN)格 式 的 文 档 。 2. 利 用 Windows 的 优 越 性 ， 使 操 作 性 飞 跃 上 升 能 够 将Excel,Word 等 作 成 的 说 明 数 据 进 行 复 制 ， 粘 贴 ， 并 有 效 利 用 。 3. 程 序 的标 准 化 (1) 标 号 编 程 用 标 号 编 程 制 作 可 编 程 控 制 器 程 序 的 话 ， 就 不 需 要 认识 软 元 件 的 号 码 而 能 够 根 据 标 示 制 作 成 标 准 程 序 。 用 标 号 编 程 做 成 的 程
12、 序能 够 依 据 汇 编 从 而 作 为 实 际 的 程 序 来 使 用 。 (2) 功 能 块 （ 以 下 ， 略 称 作FB） FB 是 以 提 高 顺 序 程 序 的 开 发 效 率 为 目 的 而 开 发 的 一 种 功 能 。 把 开 发 顺序 程 序 时 反 复 使 用 的 顺 序 程 序 回 路 块 零 件 化 ， 使 得 顺 序 程 序 的 开 发 变 得 容 易 。此 外 ， 零 件 化 后 ， 能 够 防 止 将 其 运 用 到 别 的 顺 序 程 序 时 的 顺 序 输 入 错 误 。 (3) 宏 只 要 在 任 意 的 回 路 模 式 上 加 上 名 字 （ 宏 定
13、义 名 ） 登 录 （ 宏 登 录 ） 到 文档 ， 然 后 输 入 简 单 的 命 令 就 能 够 读 出 登 录 过 的 回 路 模 式 ， 变 更 软 元 件 就 能 够灵 活 利 用 了 。 4. 能 够 简 单 设 定 和 其 他 站 点 的 链 接 由 于 连 接 对 象 的 指 定 被图 形 化 而 构 筑 成 复 杂 的 系 统 的 情 况 下 也 能 够 简 单 的 设 定 。 5. 能 够 用 各 种方 法 和 可 编 程 控 制 器 CPU 连 接 (1) 经 由 串 行 通 讯 口 (2) 经 由 USB (3) 经 由8MELSECNET/10(H)计 算 机 插 板
14、 (4) 经 由 MELSECNET( )计 算 机 插 板 (5) 经由 CC-Link 计 算 机 插 板 (6) 经 由 Ethernet 计 算 机 插 板 (7) 经 由 CPU 计 算 机插 板 (8) 经 由 AF 计 算 机 插 板 6. 丰 富 的 调 试 功 能 (1) 由 于 运 用 了 梯 形 图逻 辑 测 试 功 能 ， 能 够 更 加 简 单 的 进 行 调 试 作 业 。 (a) 没 有 必 要 再 和 可 编 程控 制 器 连 接 。 (b) 没 有 必 要 制 作 条 使 用 的 顺 序 程 序 。 (2) 在 帮 助 中 有 CPU错 误 ， 特 殊 继 电 器 /特 殊 寄 存 器 的 说 明 ， 所 以 对 于 在 线 中 发 生 错 误 ， 或 者 是程 序 制 作 中 想 知 道 特 殊 继 电 器 /特 殊 寄 存 器 的 内 容 的 情 况 下 提 供 非 常 大 的 便利 。 。 (3) 数 据 制 作 中 发 生 错 误 况 时 ， 会 显 示 是 什 么 原 因
