霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設計與調試.doc

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湖北文理學院機械與汽車工程學院課程設計成績評定表 課程名稱 機電傳動控制課程設計 課程編號 07ZX091122 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 0912 姓 名 項 目 評 分 標 準 評分等級 得分 折合分 平時成績（占20％） 1、態(tài)度端正，設計認真，能積極動腦思考，學習紀律好。 優(yōu)秀 2、態(tài)度較好，較認真，能積極動腦思考，學習紀律較好。 良好 3、態(tài)度一般，較認真，能動腦思考，學習紀律尚可。 中等 4、態(tài)度較差，不夠認真，不善于動腦思考，紀律較差。 及格 5、態(tài)度差，不認真，不動腦思考，紀律差。 不及格 圖紙質量成績（占40％） 1、繪圖規(guī)范，標注準確，結構合理，圖紙質量高。 優(yōu)秀 2、繪圖較規(guī)范、準確，結構基本合理，圖紙質量較好。 良好 3、繪圖基本規(guī)范、準確，結構基本合理，圖紙質量一般。 中等 4、繪圖不夠規(guī)范、準確，結構不太合理，圖紙質量較差。 及格 5、繪圖不規(guī)范、準確，結構不合理，圖紙質量差。 不及格 設計報告成績（占40％） 1、撰寫規(guī)范，設計思路清晰，知識運用熟練，設計詳盡細致，按要求完成設計。 優(yōu)秀 2、撰寫較規(guī)范，設計思路基本清晰，知識運用較熟練，設計基本詳盡細致，能按要求完成設計。 良好 3、撰寫基本規(guī)范，設計思路基本清晰，知識運用尚可，設計基本詳盡細致，能按要求完成設計。 中等 4、撰寫不夠規(guī)范，設計思路不太清晰，知識運用一般，設計不夠詳盡細致，基本完成設計。 及格 5、撰寫不規(guī)范，設計思路不夠清晰，知識運用不熟練，設計不夠詳盡細致，沒有按要求完成設計。 不及格 總評成績 指導教師： 2012年 月 日 注： 1、該成績評定表每位學生一份，并裝訂在設計說明書的最后； 2、指導教師按課程設計大綱的要求評定成績，并給出總評成績； 3、折合分：優(yōu)秀≥90分,良好80-89分,中等70-79分,及格60-69分,不及格<60分。 湖 北 文 理 學 院 《機電傳動控制課程設計》報告 題 目 霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設計 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 機制0912 姓 名 鄧文超 學 號 2009116254 指導教師 職 稱 吳何畏 副教授 2012年 9 月 30 日 摘 要： 酒香也怕巷子深，在保證產品質量的同時，廣告也是抓住消費者眼球的一個重要手段。為展現自己的形象和產品,一般都會采用霓虹燈廣告屏來這種廣告手法，這就涉及到如何去控制霓虹燈的亮滅、閃爍時間及流動方向等諸多控制問題，如何去快捷、可靠、簡單的去控制，成為人們考慮的重點。PLC是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計算機,這些霓虹燈的亮滅、閃爍時間及流動方向等均，可以通過PLC來達到控制的要求，這篇課程設計就是根據實驗要求，進行輸入輸出的I/O口估算，選擇PLC型號、繪制流程圖、設計梯形圖、編寫程序清單、調試程序、修改程序，最終實現課程要求。在編寫程序的時候用到了位移指令，是程序變得更加簡潔?；緦崿F對霓虹燈的正確、穩(wěn)定地控制。 關鍵詞： 霓虹燈、廣告、PLC控制、I/O口估算、位移指令 目 錄 第一章 前言 1 1.1課程設計的目的 1 1.2 設計內容及目標 2 第二章 霓虹燈PLC控制的系統總體方案設計 2 2.1 硬件的配置及其組成原理 2 2.2 系統變量定義及分配表 2 2.3 系統接線圖設計 3 2.4 系統可靠性設 4 第三章 控制系統的設計 4 3.1 I/O估算 4 3.2 PLC選型 4 3.3 I/O分配表設計 4 3.4 外部接線圖設計 4 3.5 控制程序流程圖設計 6 3.6 控制程序設計 7 3.7 創(chuàng)新設計內容 7 第四章 系統的調試及解決的問題 8 4.1 系統的調試 8 4.2 結果分析 8 第五章 總結 9 參考文獻： 10 附錄 11 第一章 前言 1.1課程設計的目的 1.霓虹燈廣告屏裝置PLC 控制梯形圖的設計與調試 該廣告屏共有8 根燈管，24 只流水燈，每4 只燈為一組，如下圖所示： 2. 控制要求：： （1）該廣告屏中間8 根燈管亮滅的時序為：第1 根亮→2 亮→3 亮→……→第8 根亮，時間間隔為1s，全亮后，顯示10s，再反過來從8→7→……→1 按1s 間隔順序熄滅，全滅后停亮2s；再從第8 根開始亮，順序點亮7→6→……→1，時間間隔1s，顯示5s，再從1→2→……→8 按1s 間隔順序熄滅，全滅后停亮2s，然后重復運行，周而復始。 （2）24只流水燈，4個一組分成6組，從Ⅰ→Ⅱ→……→Ⅵ按1s 時間間隔依次向前移動，且點亮時每相隔1 燈為亮，即從Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同時Ⅰ“①、③”滅→Ⅲ“ 、 ”亮，同時Ⅱ“⑤、⑦”滅……，如此移動一段時間（如30s）后，再反過來移動一段時間：Ⅵ“ 、 ”亮 →Ⅴ“ 、 ”亮，同時Ⅵ“ 、 ”滅，……如此循環(huán)往復。 （3）系統有單步/連續(xù)控制，有起動和停止按鈕。 （4）起動時，燈管和流水燈同時起動，關閉時，可同時也可分別關閉。 （5）在控制要求1 中，若要求將全亮后顯示10s 改為以0.5s 間隔同時閃爍5s，試修改程序 （6）*要求有移位指令的應用 3. 編程并模擬調試 4. 畫出I/O 端子接線圖 1.2 設計內容及目標 這個課程設計就是通過分析控制要求、確定PLC的I/O接口的數目、選擇PLC型號、繪制流程圖、設計梯形圖、編寫程序清單、調試程序、修改程序，實現按上面的要求實現用三菱PLC控制系統控制8個霓虹的和周圍的24流水的的有規(guī)律的閃爍。 第二章 霓虹燈PLC控制的系統總體方案設計 2.1 硬件的配置及其組成原理 根據要求，硬件的配置主要有：電源；三菱FX系列的PLC（要經過輸入輸出I/O接口的計算和查三菱的編程手冊最終確定具體型號）；8個長燈管；24個流水燈；足夠數量的導線。 2.2 系統變量定義及分配表 根據課題要求，初步設計I/O點為輸入有6個，輸出有23個，具體如下： 輸入信號的I/O分配表： 原件 啟動按鈕 SB1 復位按鈕 SB2 燈管復位按鈕SB3 流水燈復位 按 鈕SB4 單步控制X4 連續(xù)控制 X5 對應接口 X0 X1 X2 X3 X4 X5 燈管輸出信號I/O分配表： 原件 燈管1 燈管2 燈管3 燈管4 燈管5 燈管6 燈管7 燈管8 對應接口 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 流水燈輸出信號I/O分配表： 原件 流水燈1、3 流水燈5、7 流水燈9、11 流水燈13、15 流水燈17、19 流水燈21、23 對應接口 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 原件 流水燈24、22 流水燈20、18 流水燈16、14 流水燈12、10 流水燈8、6 流水燈4、2 對應接口 Y16 Y17 Y20 Y21 Y22 Y23 2.3 系統接線圖設計 2.4 系統可靠性設 PLC包括中央處理器、主機箱、擴展機箱及相關網絡和外部設備。工作現場的設備很多，每個設備都相互關聯，其中任何一個設備出了問題都會影響系統的正常工作。我做的課程設計中存在的可靠性的影響因素主要有：工作時外部的電磁輻射的干擾，包括自身電源的干擾，其他設備的電磁干擾，信號線引入的干擾，接地系統的混亂的信號干擾等等。這些都是影響系統可靠性的因素。 干擾的形成需要同時具備三個要素：干擾源、耦合通道、對干擾敏感的受擾體。因此提高系統可靠性的方法就是抑制干擾源、破壞耦合通道、提高敏感元件的抗干擾能力。 具體方法有:用隔離性能較好的隔離變壓器；在信號輸入輸出中采用數字傳感器、進行電氣隔離；完善接地系統：地線系統合理布置、接地線加粗減小接地阻抗。 第三章 控制系統的設計 3.1 I/O估算 根據設計要求可知，而且PLC點數的選擇不管是輸入點數還是輸出點數都要留有一定的余量15%-20%，根據第二章I/O口分配情況可知，輸入信號有6個，輸出信號有20個，根據I/O點數可選擇FX2N-48MR可編程控制器。 3.2 PLC選型 根據上面I/O點數的計算，考慮要留一定的余量，查PLC編程手冊可選擇FX2N-48MR可編程控制器。 3.3 I/O分配表設計 輸入信號的I/O分配表： 原件 啟動按鈕 SB1 復位按鈕 SB2 燈管復位按鈕SB3 流水燈復位 按 鈕SB4 單步控制X4 連續(xù)控制 X5 對應接口 X0 X1 X2 X3 X4 X5 燈管輸出信號I/O分配表： 原件 燈管1 燈管2 燈管3 燈管4 燈管5 燈管6 燈管7 燈管8 對應接口 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 流水燈輸出信號I/O分配表： 原件 流水燈1、3 流水燈5、7 流水燈9、11 流水燈13、15 流水燈17、19 流水燈21、23 對應接口 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 原件 流水燈24、22 流水燈20、18 流水燈16、14 流水燈12、10 流水燈8、6 流水燈4、2 對應接口 Y16 Y17 Y20 Y21 Y22 Y23 3.4 外部接線圖設計 3.5 控制程序流程圖設計 3.6 控制程序設計  第四章 系統的調試及解決的問題 4.1 系統的調試 在調試過程中用到了三菱的PLC仿真軟件，但是它要求掌握和理解仿真軟件的指令系統，因此在調試的過程中遇到了一點小麻煩。用這個軟件可以清楚的看到程序的沒一個步驟，也可以清楚的看到運行效果。 4.2 結果分析 仿真結果沒有問題，能夠滿足設計要求。 。 第5章 總結 PLC課程設計已經完成，但是學習沒有結束。在這次課程設計里面，我又重拾了丟了快一年的機電傳動控制這門課，很多以前很明白的東西，現在都忘了，又把書翻開慢慢看。我首先按照要求把課程設計的框架給寫出來，再慢慢根據框架寫具體的內容，因為個人出于對這門課的興趣，我想盡量做得完善一點，所以對其進行了好幾次修改和補充，個人還算比較滿意了。不能說這個實驗報告有多好，但我努力了，花了心思，感覺這兩天做這個東西也比較充實，更重要的是我學到東西了，不僅是把我之前學的撿起來了，還學到了一點新的東西！學習是一種態(tài)度，是一種不知足的態(tài)度，沒有最好，只有更好，要盡可能完善它，充實它?，F在因為在準備考研，時刻充滿著危機感，感覺時間很緊迫，沒有花大把大把的時間在這個課程設計上面，滿打滿算我就只花了差不多四天，有些實在不理解的東西，沒有糾纏，直接問同學去了。最終在自己的努力、同學的幫助和網絡的輔助下完成了這個課程設計。感謝老師提供了這次課設的機會，我能夠更好的系統的學習一門課程，能夠更好的理解本專業(yè)的相關知識，也能更好的面對后面的學習與生活。 參考文獻： [1]. 金寶森，盧智先.材料力學實驗[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003. [10].鄧星鐘.機電傳動控制（第三版）[M].武漢：華中科技大學出版社.2001.