2877 基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設計

2877 基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設計,基于,plc,霓虹燈,控制系統(tǒng),設計 1畢 業(yè) 設 計 （論 文 ）開 題 報 告設計 （論 文） 題 目 :基于 PLC 的霓虹燈控制系統(tǒng)設計院 系 名 稱: 機電工程學院 專 業(yè) 班 級: 機械 08-3 學 生 姓 名: 王慶龍 導 師 姓 名: 劉桂波 開 題 時 間: 2 月 27 日 1.課題研究的目的和意義：指導委員會審查意見：簽字： 年 月 日2⑴課題研究目的：在現(xiàn)代生活中，彩燈作為一種裝飾，既可以增強人們的感觀，起到廣告宣傳的作用，又可以增添節(jié)日氣氛，為人們的生活增添亮麗，用在舞臺上增強晚會燈光效果。隨著科學技術的發(fā)展以及人民生活水平的提高，人們對于彩燈的要求越來越高。⑵課題研究意義：隨著電子技術的發(fā)展，應用系統(tǒng)向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發(fā)展，PLC 技術的應用引起電子產(chǎn)品及系統(tǒng)開發(fā)的巨大變革。梯形圖語言作為可編程邏輯器件的標準語言描述能力強，覆蓋面廣，抽象能力強，在實際應用中越來越廣泛。于是，人們開始追求貫徹整個系統(tǒng)設計的自動化，可以從繁重的設計工作中徹底解脫出來，把精力集中在創(chuàng)造性的方案與概念構思上，從而可以提高設計效率，縮短產(chǎn)品的研制周期。整個過程通過 PLC 自動完成，大大減輕了設計人員的工作強度，減少了出錯的機會，并且提高了設計質量。2.文獻綜述：霓虹燈是一種低氣壓冷陰極輝光放電燈，又稱冷陰極管。被廣泛用于廣告、招牌、標識、景觀、裝飾亮化;冷陰極管還被高檔豪華酒店、文化娛樂場所用于照明以及特種燈等。在現(xiàn)代生活中，霓虹燈作為廣告裝飾光源，將向高品質發(fā)展，在目前技術條件下，還沒有一種新光源可全面替代，仍具有獨特的生命力。霓虹燈又是冷陰極燈管照明，作為藝術品的一種，成為光的雕塑產(chǎn)品，將向高品質、高檔產(chǎn)品發(fā)展。在霓虹燈的應用中，裝飾燈、廣告燈、布景燈的變化多種多樣，但就其工作模式，可分為三種主要類型：長明燈、流水燈及變幻燈。流水燈負載變化頻率高，變換速度快，使人有眼花繚亂之感，分為多燈流動、單燈流動等情形。霓虹燈發(fā)明于 19 世紀末、20 世紀初，1910 年世界上第一支商業(yè)性霓虹燈用于巴黎的皇宮大廈作照明裝飾獲得成功。1926 年，霓虹燈傳入中國，1966 年，文化大革命使中國霓虹燈除制作政治宣傳標語外，基本處于停頓狀態(tài)。以十一屆三中全會為標志，改革開放的市場經(jīng)濟使中國霓虹燈進入恢復和初步發(fā)展階段。中國霓虹燈發(fā)展創(chuàng)歷史新高后，由于 LED 擠壓，大、中城市戶外廣告整治拆除行動和世界經(jīng)濟危機的影響以及霓虹燈大發(fā)展帶來的低價競爭，部分質量3良莠不全等使霓虹燈發(fā)展受阻。霓虹行業(yè)以“科學發(fā)展觀”指導企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營，在堅持做好、做優(yōu)、發(fā)展霓虹燈同時研究、開發(fā) LED 等產(chǎn)品以及景觀燈、亮化工程等，形成新的利潤增長點。近年來，在電光源研究學科研究中，逐步出現(xiàn)了個邊緣學科，即燈用電子學。這一新學科的形成給光電源技術，工藝帶來了巨大的突破，從深度和廣度兩個方面促進著電光源的發(fā)展。目前，已出現(xiàn)的電子鎮(zhèn)流器，電子觸發(fā)器，電子啟輝器和電子變壓器等新的電子部件，成功應用于光源產(chǎn)品中。新型的電子部件與霓虹燈相結合的產(chǎn)物：霓虹燈電子變壓器掃描式霓虹燈控制器和變色霓虹燈等新產(chǎn)品也不斷涌現(xiàn)。而在這些新的電子部件中，尤以電子變壓器特別引起霓虹燈行業(yè)的關注和歡迎。霓虹燈長期沿用的漏磁變壓器，性能穩(wěn)定可靠，制造業(yè)日趨成熟，但它還存在著一些明顯的缺點。如它的體積較大因而顯得笨重，一臺規(guī)格 450VA 的漏磁變壓器重量達 10Kg，造價高，耗材多，在安裝使用和維修方面很不方便，新型電子變壓器的研究正是針對這些缺點經(jīng)過科研人員的努力，實現(xiàn)了每個可帶 6-8 米的電子變壓器，從而實現(xiàn)了電子變壓器實際應用于霓虹燈技術中，節(jié)能電子變壓器具有重量輕，節(jié)電，功率因數(shù)高，維修和安裝方便等特點因此在美國已經(jīng)被廣泛應用，我國特別是廣州、京和上海地區(qū)，節(jié)能型電子變壓器研制也十分活躍，應用日趨廣泛，但作為一種新的電子器件的發(fā)展，它也存在著一些不夠成熟的地方。霓虹燈控制系統(tǒng)有很多，如單片機、PLC 控制系統(tǒng)等用單片機實現(xiàn)該方案時有很多缺點：用單片機實現(xiàn)該方案所需的外圍電路多，工作量相對于 PLC 較大，可靠性及抗干擾能力也顯然不如 PLC，中斷優(yōu)先級不明確，相對于 PLC 而言用起來較復雜，配套設施和功能沒有 PLC 完善。用 PLC 的優(yōu)勢很明顯：可靠性高，抗干擾能力強，配套齊全，功能完善，適用性強，系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造。3.基本內容和擬解決的問題：⑴基本內容：4分析霓虹燈控制系統(tǒng)的特點性能要求和工藝過程。根據(jù)技術要求確定總體方案。PLC 控制系統(tǒng)的硬件設計。PLC 控制系統(tǒng)軟件的設計。⑵擬解決的問題：霓虹燈變壓器主要分為兩類，一種是漏磁式霓虹燈變壓器，另一種是電子式霓虹燈變壓器，漏磁式霓虹燈變壓器可靠性好但是重量重、體積大、價格高所以選擇電子變壓器，但電子變壓器可靠性差，所以要設計出可靠性高的電子變壓器無人靠近時，霓虹燈隨著一定規(guī)律緩慢變化，并且語音播報系統(tǒng)放出舒緩音樂。有人靠近時，霓虹燈變化快速，并且語音播報系統(tǒng)放出歡快音樂。霓虹燈布置邊框流水燈按順序閃爍。八個字能按水許進行亮滅，并且邊框燈能同時閃爍。4.技術路線或研究方法：針對霓虹燈電子變壓器可靠性差的問題，設計可靠性高的變壓器。從可靠性方面研究市場上逐漸成為主流的 6-8 米電子式霓虹燈變壓器，主要考慮功率管的選擇，保護電路的設計來提高可靠性。無人靠近時，霓虹燈隨著一定規(guī)律緩慢變化，并且語音播報系統(tǒng)放出舒緩音樂。有人靠近時，霓虹燈變化快速，并且語音播報系統(tǒng)放出歡快音樂。霓虹燈布置邊框流水燈按順序閃爍。八個字能按順序進行亮滅，并且邊框燈能同時閃爍。使用傳感器接受有人靠近的信號，再通過編程計時器的時間來改變霓虹燈的變化速率。5.進度安排：2 月 27 日——3 月 14 日：分配任務書，查閱資料，書寫開題報告3 月 14 日——3 月 31 日：擬定總體方案設計 4 月 1 日——4 月 15 日：相關元器件的選擇54 月 16 日——5 月 5 日：硬件系統(tǒng)設計5 月 6 日——5 月 20 日：系統(tǒng)軟件設計；5 月 21 日——6 月 5 日：撰寫設計說明書，繪制圖紙6 月 5 日——6 月 15 日：完成畢業(yè)設計，準備答辯 6. 主要參考文獻：[1]皮壯行． 可編程控制器的系統(tǒng)設計與應用實例[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2000．[2]廖常初．PLC 編程及應用 [M]．機械工業(yè)出版社，2008．[3]易泓可．電氣控制系統(tǒng)設計基礎與范例 [M]．機械工業(yè)出版社，2008．[4]狄建雄．自動化類專業(yè)畢業(yè)設計指南[M]．南京大學出版社，2007[5]丁煒，魏孔平．可編程控制器在工業(yè)控制中的應用[M]．化學工業(yè)出版社，2004[6]試析.PLC 控制系統(tǒng)的可靠性設計問題[J].企業(yè)技術開發(fā).2010[7]雪蓮.幻霓虹燈控制電路的分析與設計[J].光源技術,2007[8]肖雪玲.全彩霓虹燈控制電路的設計[J].科技經(jīng)濟市場,2009[9]陳延奎.淺談 PLC 控制系統(tǒng)的設計方法[J].中國科技信息,2009[10]孫培德,張合林.PLC 在多機通訊方面的應用[J]. 儀器儀表用戶,2012[11]黃海.可編程控制器(PLC)的應用及維護[J].特鋼技術，2007[12]苗榮霞,戴寶華. 霓虹燈 PLC 控制與監(jiān)控組態(tài)設計[J].科技廣場.2008[13]呂家東.霓虹燈排氣機及控制系統(tǒng)的設計[J].機電一體化,2009[14]劉春英.基于可編程技術的霓虹燈自動控制系統(tǒng)[J].長沙航空職業(yè)技術學院學報.2008[15]嚴雄飛.霓虹燈電子變壓器的研制[J].照明工程學報.2007[16]李杰.談霓虹燈廣告的設計[J].科技咨詢.2008[17]陳振.霓虹燈電子變壓器的設計[J].泰州職業(yè)技術學院學報.2008[18]卜文峰. 一種新型霓虹燈電子變壓器設計[J]. 師范大學學報.2007[19]吳瓊.電子變壓器行業(yè)發(fā)展與市場前景[J].現(xiàn)代貿(mào)易工業(yè).2010[20]紀丹.電源技術與電子變壓器[J].科技信息.2007