2022年基于PLC彩灯控制系统方案设计书2.docx

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1、精品学习资源在现代生活中，彩灯作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣扬的作用，又可以增加节日气氛，为人们的生活增加亮丽，用在舞台上增强晚会灯光成效；随着科学技术的进展以及人民生活水平的提高，人们对于彩灯的要求越来越高，另一方面，随着电子技术的进展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向进展，PLC 技术的应用引起电子产品及系统开发的庞大变革；梯形图语言作为可编程规律器件的标准语言描述才能强，掩盖面广，抽象才能强，在实际应用中越来越广泛；于是，人们开头追求贯彻整个系统设计的自动化，可以从繁重的设计工作中完全解脱出来，把精力集中在制造性的方案与概念构思上，从而可以提高设计效率，缩

2、短产品的研制周期；整个过程通过PLC 自动完成，大大减轻了设计人员的工作强度，削减了出错的机会，并且提高了设计质量；1.1 PLC 课程设计任务按下启动按钮，黄色灯L1、L2 亮 2s 后灭，接着绿灯L3、L4、L5 亮， 3s 后灭，再接着红色灯 L6 、L7、L8、 L9 亮 2s 后灭， L1 又亮，如此循环下去；1.2 PLC 课程设计要求1、设计系统的PLC 外部电气接线图2、系统的 T 形图3、指令表2 PLC 的相关学问2.1 PLC 的历史和进展世界上公认的第一台PLC 是 1969 年美国数字设备公司 DEC 研制的； 20 世纪 70 岁月初显现了微处理器，人们很快将其引入

3、可编程掌握器，使PLC 增加了运算、数据传送及处理等功能，成为真正具有运算机特点的工业掌握装置；20 世纪 70 岁月中期，可编程掌握器进入了有用化进展阶段，运算机技术己全面引入可编程掌握器中，使其功能发生了飞跃；更高的运算速度、超小型的体积、更牢靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID 功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的位置；20 世纪 80 岁月初，可编程掌握器在先进工业国家中己获得了广泛的应用； 20 世纪末期，可编程掌握器的特点是更加适应于现代工业掌握的需要；从掌握规模上来说，这个时期进展了大型机及超小型机；从掌握才能上来说，产生了各种各样的特别功能单 元，用于压力、温度、转速、位

4、移等各式各样的掌握场合；从产品的配套才能来说，生产了各欢迎下载精品学习资源种人机界面单元，通讯单元，使应用可编程掌握器的工业掌握设备的配套更加简洁；近年来不断开发出很多功能模块，如高速计数模块、温度掌握模块、远程I/O 模块、通信和人机接口模块等；这些带CPU 和储备器的智能I/O 模块，既扩展了 PLC 功能，又使用敏捷便利，扩大了 PLC 应用范畴；加强PLC 联网通信的才能，是PLC 技术进步的潮流；PLC 的联网通信有两类：一类是PLC 之间联网通信，各PLC 生产厂家都有自己的专有联网手段；另一类是PLC 与运算机之间的联网通信，一般PLC 都有专用通信模块与运算机通信；为了加强联网

5、通信才能， PLC 生产厂家之间也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统，PLC 已成为集散掌握系统（ DCS ）不行缺少的重要组成部分；在 PLC 系统结构不断进展的同时，PLC 的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高；除了大多数 PLC 使用的梯形图语言外，为了适应各种掌握要求，显现了面对次序掌握的步进编程语言、面对过程掌握的流程图语言、与运算机兼容的高级语言（BASIC 、C 语言等）等；多种编程语言的并存、互补与进展是PLC 进步的一种趋势；2.2 PLC 的特点与应用PLC 是一种特地为了在工业环境下应用而设计的数字运算操作装置；它采纳一可以编制程序的储备器，用来在其内部储备

6、执行规律运算、次序运算、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，掌握各类型的机械或生产过程；PLC 及有关的外围设备都应依据易于与工业掌握系统形成一个整体、易于扩展其功能的原就而设计；PLC 是综合继电器接触器掌握的优点及运算机警活、便利的优点而设计制造和进展的，这就使 PLC 具有很多其他掌握器所无法相比的特点；（1） 牢靠性高，抗干扰才能强；（2） 通用性强，使用便利；（3） 采纳模块化结构，使系统组合敏捷便利；（4） 编程语言简洁、易学，便于把握；（5） 系统设计周期短；（6） 对生产工艺转变适应性强；（7） 安装简洁、调试便利、保护工作量小目前， PLC

7、在国内己广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通、环保及文化消遣等各个行业，使用情形大致可归纳为如下几类: 1、开关量的规律掌握这是 PLC 最基本最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现规律掌握、次序控制，既可用于单台设备的掌握，又可用于多机群控及自动化流水线.欢迎下载精品学习资源2、数据处理PLC 可以用于对直线运动或圆周运动的位置速度和加速度的掌握；3、运动掌握PLC 可以用于圆周运动或直线运动的掌握；从掌握机构配置来说，早期直接用开关量I/0 模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动模块；如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置掌握模块；4

8、、过程掌握过程掌握是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环掌握；作为工业掌握运算PLC 能编制各种各样的掌握算法程序，完成闭环掌握，PID 调剂是一般闭环掌握系统中用得较多的调剂方法；5、掌握网络（通信）随着运算机掌握系统的进展，近年来工厂自动化通信联网进展得很快，各个闻名的PLC 生产厂商推出了自己网络系统；2.3 PLC 的工作原理PLC 的掌握功能就是通过运行用户程序来实现的；它是一种储备程序的掌握器，用户依据某一对象的详细掌握要求，编制好掌握程序后，用编程器将程序键入到PLC 的用户程序储备器中寄存；PLC 扫描工作方式主要分三个阶段：输入采样、程序执行、输出刷新；（1） 输入采样PLC

9、在开头执行程序之前，第一扫描输入端子，按次序将全部输入信号，读入到寄存输入状态的输入映像寄存器中，这个过程称为输入采样；PLC 在运行程序时，所需的输入信号不是现时取输入端子上的信息，而是取输入映像寄存器中的信息；在本工作周期内这个采样结果的内容不会转变，只有到下一个扫描周期输入采样阶段才被刷新；（2） 程序执行 PLC 完成了采样工作后，按次序从0000 号地址开头的程序进行扫描执行， 并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及帮助继电器中获得所需的数据进行运算处理；再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映像寄存器中储存；但这个结果在全部程序未被执行完毕之前不会送到输出端子上；（3） 输出

10、刷新 在执行到 END 的命令时，即执行完用户全部的程序后，PLC 将输出映像寄存器中的内容送到输出锁存器中进行输出，驱动用户设备；3 掌握系统的硬件设计欢迎下载精品学习资源启动启动位移寄存器L1、L2 亮延时两秒L3 、 L4 、 L5亮延时三秒L6、L7、L8、L9亮3.1 PLC 硬件配置本掌握系统采纳日本三菱公司生产的FX2N 24MR PLC ；FX2N 系列是一种超小型叠装式PLC，它由基本单元、扩展单元、扩展模块和特别功能模块组成；基本单元：内置电源（输入模块不需外接电源，它由内置电源供电）、I/O 模块及 CPU与存贮器，是 PLC的核心部分；既可单独使用，又可与扩展单元、扩展

11、模块组合使用；可以增加基本单元的 I/O 点数，内置电源；扩展模块：扩展 I/O 点数，但电源由基本单元或扩展单元供电；每台基本单元或扩展单元最多可联接 2台扩展模块；特别功能模块： FX2N-16NT ，用于通信； FX2N-3A ，可供应 2路模拟量输入， 1路模拟量输出，来选用；3.2 系统动作流程图欢迎下载精品学习资源延时两秒Y终止？N按下 X13.1系统动作流程图3.3 PLC 的外部接线图依据系统总方框图和设计要求，基于PLC 彩灯循环掌握系统的外部接线图如图3-2；SB1 是点动开关；彩灯掌握系统用SB1 开启；其中，输入采纳的是汇点式，共接一个COM 端子，电源由 PLC 内部

12、电源供应； Y1-Y9 表示 9 个 LED 彩灯；通电时其常开触点闭合，常闭触点断开；Y0 Y3 共用一个 COM 端子， Y4 Y10 共用另一个 COM 端子，而输出共用一个电源，所以将两个 COM 端子连在一起，实现电源的共用；欢迎下载精品学习资源3.2 PLC 的外部接线图3.4 I/O 安排表本设计中，共有六个输入开关，9个LED 输出，依据 PLC外部接线图，我们能得出I/O 安排表如表 4-1 所示；序号PLC地址电气符号功能说明1X0SB1启动2X1SB2停止3Y0L1黄灯 14Y1L2黄灯 25Y2L3绿灯 36Y3L4绿灯 47Y4L5绿灯 58Y5L6红灯 69Y6L7

13、红灯 7欢迎下载精品学习资源10 Y7L8红灯 811 Y10L9红灯 9表 3.3 PLC 的I/O 安排4 掌握系统的软件设计由图可知掌握系统步序共分7 步；彩灯工作一个周期后自动停止，如运行过程中按停止按钮，全部灯全部熄灭；彩灯工作一个周期后，不停止，而是开头下一个周期，如运行过程中按 停止按钮，彩灯运行状态不变，而是要等到本周期终止后；4.1 梯形图程序图4.1 梯形图程序4.2 指令表欢迎下载精品学习资源4.2 指令表4.3 掌握系统测试与分析掌握系统必需进行调试后才投入实际生产之中，在这之前，以便发觉问题准时解决；本系统的调试主要是利用电气工程系的试验设备进行模拟；依据前面的分析，

14、限位开关采纳点动开关模拟，输出都采纳指示灯表示不同的状态，以模拟系统的工作的正确性；接线图与前面的外部接线类似，可以采纳那种接法进行调试；从分析结果来看，系统基本是按设计要求进行工 作，误差在课程设计容许的范畴之内；5、结论随着现代科学技术的迅猛进展，PLC 技术几乎完全融入了我们的日常生活之中，所以学习PLC 对我们今后的进展也是特别重要的；对于初学者的我们，此次课程设计无疑是一个很好的培育锤炼我们的机会，运用平常所学和图书馆以及网上资源来设计自己的程序，发觉和解决问题补偿学问的欠缺以及锤炼实践的才能；在此次实训中，我们四人一组，大家同心协力，一同泡图书馆查资料，一起争论梯形图，欢迎下载精品

15、学习资源遇到问题都是自己先争论尝试着解决，假如的确无法解决才向老师寻求帮忙，让我深深感受到团队协作的力气，也拿出了好的成果；回忆此次 PLC 课程设计，时间虽比较短暂，但是在此次实习中学到很多有用的东西；当我们刚刚拿到这个课题的时候，有点茫然，不知道该从何下手，切入点在哪.经过在图书馆、网上搜寻相关的资料，逐步明白自己要设计个什么东西，该东西的工作原理，工作设计是什么，各环节的线索是什么？理清线索后，就确定整体设计方案，按方案的步骤着手设计各单元电路， 庆幸的是各单元电路的设计比较简洁，但是实际按图连线就有些困难，及运行当中显现的问题有点让我们止步，不过最终我们团结互助，不断向老师请教，把一个

16、个难关予以解决；现在，整个设计虽基本完成，或许结果并不是很令人中意，过程中显现的一些问题，例如推迟时间不是很精确，电路设计得不怎么完善等等；我想我们只有在实践中多去操作，不言舍弃、不急躁，迎难而上，多总结体会，多尝试，才能将专业学问学得更好，才能学以致用，才能达到学习的真正目的；为以后的工作生活积存更多的体会，让自己走得更远，更好；参考文献1 王阿根 . 电气可编程序掌握原理与应用.清华高校出版社 .20212 何有华 . 可编程序掌握器及常用掌握电路. 冶金工业出版社 .2002欢迎下载精品学习资源3 郭纯生 . 可编程序掌握器编程实战与提高. 电子工业出版社 .20064 谢克明 夏路易 . 可编程掌握器 . 电子工业出版社 .2003欢迎下载