PLC彩燈控制.doc

《PLC彩燈控制.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《PLC彩燈控制.doc（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

摘要 隨著社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷繁榮和發(fā)展，各種裝飾彩燈、廣告彩燈越來(lái)越多地出現(xiàn)在城市中。在大型晚會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)，彩燈更是成為不可缺少的一道景觀。小型的彩燈多為采用霓虹燈管做成各種各樣和多種色彩的燈管，或是以日光燈、白熾燈作為光源，另配大型廣告語(yǔ)、宣傳畫(huà)來(lái)達(dá)到效果。這些燈的控制設(shè)備多為數(shù)字電路。而在現(xiàn)代生活中，大型樓宇的輪廓裝飾或大型晚會(huì)的燈光布景，由于其變化多、功率大，數(shù)字電路則不能勝任。針對(duì)PLC日益得到廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，軟硬件可裁減的工業(yè)控制系統(tǒng)。適應(yīng)于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性能有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于高科技產(chǎn)品中，具有巨大的市場(chǎng)需求前景。嵌入式系統(tǒng)不僅在傳統(tǒng)的工業(yè)控制和商業(yè)管理領(lǐng)域有極其廣泛的應(yīng)用空間，如智能工控設(shè)備、POS/ATM機(jī)、IC卡等，而且在信息家電領(lǐng)域的應(yīng)用也具有極為廣泛的潛力，例如機(jī)頂盒、WebTV、網(wǎng)絡(luò)冰箱、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)等眾多的消費(fèi)類和醫(yī)療保健類電子設(shè)備，在車載盒、智能交通等領(lǐng)域的應(yīng)用也呈現(xiàn)出前所未有的生機(jī)。 MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem,通用監(jiān)控系統(tǒng)）是一套基于Windows平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)。MCGS為用戶提供了解決實(shí)際工程問(wèn)題的完整方案和開(kāi)發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。該設(shè)計(jì)的內(nèi)容就是基于MCGS的節(jié)日彩燈控制，當(dāng)然要做好這個(gè)課程設(shè)計(jì)必須先熟悉MCGS組態(tài)軟件及PLC節(jié)日彩燈的控制工作原理，了解西門(mén)子PLC及MCGS組態(tài)軟件，會(huì)用CAD繪制電氣控制原理圖以及用MCGS組態(tài)軟件組態(tài)監(jiān)控畫(huà)面及調(diào)試實(shí)驗(yàn)。 關(guān)鍵詞：MCGS；PLC；循環(huán)；控制目錄1 PLC的定義及發(fā)展21.1 PLC的定義21.2 PLC的的發(fā)展歷程21.3 PLC的特點(diǎn)22 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)42.1 控制要求42.2 硬件分配圖42.3 PLC輸入/出分配表42.4 PLC梯形圖53 MCGS組態(tài)83.1 什么是MCGS組態(tài)軟件83.2 組態(tài)過(guò)程83.2.1 建立工程83.2.2 建立監(jiān)控畫(huà)面83.3.3 建立數(shù)據(jù)庫(kù)變量93.3.4 設(shè)備窗口屬性設(shè)置9總結(jié)11參考文獻(xiàn)121 PLC的定義及發(fā)展1.1 PLC的定義 Programmable Logic Controller 簡(jiǎn)稱為PLC，即可編程控制器，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。1.2 PLC的的發(fā)展歷程在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱ProgrammableController（PC）。個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱PC）發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為ProgrammableLogicController（PLC），現(xiàn)在，仍常常將PLC簡(jiǎn)稱PC。PLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為3040%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng).1.3 PLC的特點(diǎn) 1 ) 高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)（1）所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。（2）各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為1020ms.（3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。（4）采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。（5）對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。（6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。（7）大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高2) 豐富的I/O接口模塊PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流；開(kāi)關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開(kāi)關(guān)；接近開(kāi)關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人-機(jī)對(duì)話的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。3) 配套齊全、功能完善、適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 4) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工作量小、維護(hù)方便、容易改造PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。5) 體積小、重量輕、能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm ，重量小于150g，能耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想設(shè)備。2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 控制要求按下啟動(dòng)按鈕，9個(gè)霓虹燈依次循環(huán)閃爍；按下停止按鈕，霓虹燈停止閃爍，熄滅。2.2 硬件分配圖種類名稱地址輸入信號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1I0.0停止按鈕SB2I0.1輸出信號(hào)霓虹燈1Q0.0霓虹燈2Q0.1霓虹燈3Q0.2霓虹燈4Q0.3霓虹燈5Q0.4霓虹燈6Q0.5霓虹燈7Q0.6霓虹燈8Q0.7霓虹燈9Q1.0圖 2-1 硬件分配圖2.3 PLC輸入/出分配表表2-1 輸入/出分配表 2.4 PLC梯形圖圖 2-2 梯形圖1圖 2-3 梯形圖2圖2-4 梯形圖3圖2-5 梯形圖4圖2-6 梯形圖53 MCGS組態(tài)3.1 什么是MCGS組態(tài)軟件 MCGS（Monitor and Control Generated System,通用監(jiān)控系統(tǒng)）是一套基于Windows平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)。 MCGS為用戶提供了解決實(shí)際工程問(wèn)題的完整方案和開(kāi)發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。MCGS具有操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)、高性能、高可靠性等突出特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于石油化工、鋼鐵行業(yè)、電力系統(tǒng)、水處理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、能源原材料、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化和航天等領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)各種現(xiàn)場(chǎng)的長(zhǎng)期實(shí)際運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。3.2 組態(tài)過(guò)程 3.2.1 建立工程雙擊桌面“MCGS組態(tài)環(huán)境”圖標(biāo)，進(jìn)入MCGS組態(tài)環(huán)境，新建工程。圖 3-1 新建工程 3.2.2 建立監(jiān)控畫(huà)面 在MCGS組態(tài)平臺(tái)上單擊“用戶窗口”，“新建窗口”，在“用戶窗口”中新建一個(gè)“窗口0”，雙擊開(kāi)始編輯。圖 3-2 編輯用戶窗口3.3.3 建立數(shù)據(jù)庫(kù)變量 單擊“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”，增加對(duì)象并修改其屬性。圖 3-3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)3.3.4 設(shè)備窗口屬性設(shè)置 在組態(tài)工作臺(tái)界面中，用鼠標(biāo)單擊“設(shè)備窗口”選項(xiàng)，出現(xiàn)設(shè)備窗口圖標(biāo)并雙擊進(jìn)入設(shè)備組態(tài)窗口；在此窗口中通過(guò)設(shè)備工具箱，完成設(shè)備組態(tài)。圖 3-4 設(shè)備組態(tài)總結(jié)選定題目后，感覺(jué)困難較大。查看了一些資料后，頭腦里開(kāi)始有了設(shè)計(jì)思路和方向。回顧此次實(shí)訓(xùn)，時(shí)間雖然不長(zhǎng)，但是在此實(shí)訓(xùn)中學(xué)到了很多有用的東西。我的題目是基于MCGS的節(jié)日彩燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)老師的講解和自己在書(shū)上查找資料，逐步了解了自己要設(shè)計(jì)的是什么、該設(shè)計(jì)的工作原理及該出現(xiàn)的運(yùn)行結(jié)果，并且掌握了怎樣使MCGS與PLC進(jìn)行通訊及設(shè)置MCGS的組態(tài)過(guò)程?，F(xiàn)在，整個(gè)設(shè)計(jì)基本完成，雖然結(jié)果并不是很令人滿意，過(guò)程中也出現(xiàn)了問(wèn)題。但我想只有在實(shí)踐中多去操作、不言棄、不急躁、迎難而上、多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、多嘗試，才能將專業(yè)知識(shí)學(xué)得更好，才能學(xué)以致用。參考文獻(xiàn)1. 黃永紅，電氣控制欲PLC應(yīng)用技術(shù)M.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1. MCGSE參考手冊(cè).1. MCGS嵌入版快速入門(mén). 1. MCGS嵌入版用戶指南 .1. 西門(mén)子（中國(guó)）有限公司.S7-200可編程器系統(tǒng)手冊(cè).2005.1. 廖常初.S7-200 PLC基礎(chǔ)教程M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.