霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設(shè)計(jì)與調(diào)試.doc

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湖北文理學(xué)院機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 課程名稱 機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì) 課程編號(hào) 07ZX091122 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 0912 姓 名 項(xiàng) 目 評(píng) 分 標(biāo) 準(zhǔn) 評(píng)分等級(jí) 得分 折合分 平時(shí)成績(jī)（占20％） 1、態(tài)度端正，設(shè)計(jì)認(rèn)真，能積極動(dòng)腦思考，學(xué)習(xí)紀(jì)律好。 優(yōu)秀 2、態(tài)度較好，較認(rèn)真，能積極動(dòng)腦思考，學(xué)習(xí)紀(jì)律較好。 良好 3、態(tài)度一般，較認(rèn)真，能動(dòng)腦思考，學(xué)習(xí)紀(jì)律尚可。 中等 4、態(tài)度較差，不夠認(rèn)真，不善于動(dòng)腦思考，紀(jì)律較差。 及格 5、態(tài)度差，不認(rèn)真，不動(dòng)腦思考，紀(jì)律差。 不及格 圖紙質(zhì)量成績(jī)（占40％） 1、繪圖規(guī)范，標(biāo)注準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)合理，圖紙質(zhì)量高。 優(yōu)秀 2、繪圖較規(guī)范、準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)基本合理，圖紙質(zhì)量較好。 良好 3、繪圖基本規(guī)范、準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)基本合理，圖紙質(zhì)量一般。 中等 4、繪圖不夠規(guī)范、準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)不太合理，圖紙質(zhì)量較差。 及格 5、繪圖不規(guī)范、準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)不合理，圖紙質(zhì)量差。 不及格 設(shè)計(jì)報(bào)告成績(jī)（占40％） 1、撰寫(xiě)規(guī)范，設(shè)計(jì)思路清晰，知識(shí)運(yùn)用熟練，設(shè)計(jì)詳盡細(xì)致，按要求完成設(shè)計(jì)。 優(yōu)秀 2、撰寫(xiě)較規(guī)范，設(shè)計(jì)思路基本清晰，知識(shí)運(yùn)用較熟練，設(shè)計(jì)基本詳盡細(xì)致，能按要求完成設(shè)計(jì)。 良好 3、撰寫(xiě)基本規(guī)范，設(shè)計(jì)思路基本清晰，知識(shí)運(yùn)用尚可，設(shè)計(jì)基本詳盡細(xì)致，能按要求完成設(shè)計(jì)。 中等 4、撰寫(xiě)不夠規(guī)范，設(shè)計(jì)思路不太清晰，知識(shí)運(yùn)用一般，設(shè)計(jì)不夠詳盡細(xì)致，基本完成設(shè)計(jì)。 及格 5、撰寫(xiě)不規(guī)范，設(shè)計(jì)思路不夠清晰，知識(shí)運(yùn)用不熟練，設(shè)計(jì)不夠詳盡細(xì)致，沒(méi)有按要求完成設(shè)計(jì)。 不及格 總評(píng)成績(jī) 指導(dǎo)教師： 2012年 月 日 注： 1、該成績(jī)?cè)u(píng)定表每位學(xué)生一份，并裝訂在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的最后； 2、指導(dǎo)教師按課程設(shè)計(jì)大綱的要求評(píng)定成績(jī)，并給出總評(píng)成績(jī)； 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(xué) 院 《機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)》報(bào)告 題 目 霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)制0912 姓 名 鄧文超 學(xué) 號(hào) 2009116254 指導(dǎo)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(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，廣告也是抓住消費(fèi)者眼球的一個(gè)重要手段。為展現(xiàn)自己的形象和產(chǎn)品,一般都會(huì)采用霓虹燈廣告屏來(lái)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(shí)間及流動(dòng)方向等諸多控制問(wèn)題，如何去快捷、可靠、簡(jiǎn)單的去控制，成為人們考慮的重點(diǎn)。PLC是一種用程序來(lái)改變控制功能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī),這些霓虹燈的亮滅、閃爍時(shí)間及流動(dòng)方向等均，可以通過(guò)PLC來(lái)達(dá)到控制的要求，這篇課程設(shè)計(jì)就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，進(jìn)行輸入輸出的I/O口估算，選擇PLC型號(hào)、繪制流程圖、設(shè)計(jì)梯形圖、編寫(xiě)程序清單、調(diào)試程序、修改程序，最終實(shí)現(xiàn)課程要求。在編寫(xiě)程序的時(shí)候用到了位移指令，是程序變得更加簡(jiǎn)潔。基本實(shí)現(xiàn)對(duì)霓虹燈的正確、穩(wěn)定地控制。 關(guān)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(shè)計(jì)的目的 1 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及目標(biāo) 2 第二章 霓虹燈PLC控制的系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2 2.1 硬件的配置及其組成原理 2 2.2 系統(tǒng)變量定義及分配表 2 2.3 系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì) 3 2.4 系統(tǒng)可靠性設(shè) 4 第三章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 3.1 I/O估算 4 3.2 PLC選型 4 3.3 I/O分配表設(shè)計(jì) 4 3.4 外部接線圖設(shè)計(jì) 4 3.5 控制程序流程圖設(shè)計(jì) 6 3.6 控制程序設(shè)計(jì) 7 3.7 創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容 7 第四章 系統(tǒng)的調(diào)試及解決的問(wèn)題 8 4.1 系統(tǒng)的調(diào)試 8 4.2 結(jié)果分析 8 第五章 總結(jié) 9 參考文獻(xiàn)： 10 附錄 11 第一章 前言 1.1課程設(shè)計(jì)的目的 1.霓虹燈廣告屏裝置PLC 控制梯形圖的設(shè)計(jì)與調(diào)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(shí)序?yàn)椋旱? 根亮→2 亮→3 亮→……→第8 根亮，時(shí)間間隔為1s，全亮后，顯示10s，再反過(guò)來(lái)從8→7→……→1 按1s 間隔順序熄滅，全滅后停亮2s；再?gòu)牡? 根開(kāi)始亮，順序點(diǎn)亮7→6→……→1，時(shí)間間隔1s，顯示5s，再?gòu)?→2→……→8 按1s 間隔順序熄滅，全滅后停亮2s，然后重復(fù)運(yùn)行，周而復(fù)始。 （2）24只流水燈，4個(gè)一組分成6組，從Ⅰ→Ⅱ→……→Ⅵ按1s 時(shí)間間隔依次向前移動(dòng)，且點(diǎn)亮?xí)r每相隔1 燈為亮，即從Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同時(shí)Ⅰ“①、③”滅→Ⅲ“ 、 ”亮，同時(shí)Ⅱ“⑤、⑦”滅……，如此移動(dòng)一段時(shí)間（如30s）后，再反過(guò)來(lái)移動(dòng)一段時(shí)間：Ⅵ“ 、 ”亮 →Ⅴ“ 、 ”亮，同時(shí)Ⅵ“ 、 ”滅，……如此循環(huán)往復(fù)。 （3）系統(tǒng)有單步/連續(xù)控制，有起動(dòng)和停止按鈕。 （4）起動(dòng)時(shí)，燈管和流水燈同時(shí)起動(dòng)，關(guān)閉時(shí)，可同時(shí)也可分別關(guān)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(shí)閃爍5s，試修改程序 （6）*要求有移位指令的應(yīng)用 3. 編程并模擬調(diào)試 4. 畫(huà)出I/O 端子接線圖 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及目標(biāo) 這個(gè)課程設(shè)計(jì)就是通過(guò)分析控制要求、確定PLC的I/O接口的數(shù)目、選擇PLC型號(hào)、繪制流程圖、設(shè)計(jì)梯形圖、編寫(xiě)程序清單、調(diào)試程序、修改程序，實(shí)現(xiàn)按上面的要求實(shí)現(xiàn)用三菱PLC控制系統(tǒng)控制8個(gè)霓虹的和周?chē)?4流水的的有規(guī)律的閃爍。 第二章 霓虹燈PLC控制的系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2.1 硬件的配置及其組成原理 根據(jù)要求，硬件的配置主要有：電源；三菱FX系列的PLC（要經(jīng)過(guò)輸入輸出I/O接口的計(jì)算和查三菱的編程手冊(cè)最終確定具體型號(hào)）；8個(gè)長(zhǎng)燈管；24個(gè)流水燈；足夠數(shù)量的導(dǎo)線。 2.2 系統(tǒng)變量定義及分配表 根據(jù)課題要求，初步設(shè)計(jì)I/O點(diǎn)為輸入有6個(gè)，輸出有23個(gè)，具體如下： 輸入信號(hào)的I/O分配表： 原件 啟動(dòng)按鈕 SB1 復(fù)位按鈕 SB2 燈管復(fù)位按鈕SB3 流水燈復(fù)位 按 鈕SB4 單步控制X4 連續(xù)控制 X5 對(duì)應(yīng)接口 X0 X1 X2 X3 X4 X5 燈管輸出信號(hào)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(duì)應(yīng)接口 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 流水燈輸出信號(hào)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)接口 Y16 Y17 Y20 Y21 Y22 Y23 2.3 系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì) 2.4 系統(tǒng)可靠性設(shè) PLC包括中央處理器、主機(jī)箱、擴(kuò)展機(jī)箱及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備。工作現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備很多，每個(gè)設(shè)備都相互關(guān)聯(lián)，其中任何一個(gè)設(shè)備出了問(wèn)題都會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作。我做的課程設(shè)計(jì)中存在的可靠性的影響因素主要有：工作時(shí)外部的電磁輻射的干擾，包括自身電源的干擾，其他設(shè)備的電磁干擾，信號(hào)線引入的干擾，接地系統(tǒng)的混亂的信號(hào)干擾等等。這些都是影響系統(tǒng)可靠性的因素。 干擾的形成需要同時(shí)具備三個(gè)要素：干擾源、耦合通道、對(duì)干擾敏感的受擾體。因此提高系統(tǒng)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(hào)輸入輸出中采用數(shù)字傳感器、進(jìn)行電氣隔離；完善接地系統(tǒng)：地線系統(tǒng)合理布置、接地線加粗減小接地阻抗。 第三章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1 I/O估算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，而且PLC點(diǎn)數(shù)的選擇不管是輸入點(diǎn)數(shù)還是輸出點(diǎn)數(shù)都要留有一定的余量15%-20%，根據(jù)第二章I/O口分配情況可知，輸入信號(hào)有6個(gè)，輸出信號(hào)有20個(gè)，根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)可選擇FX2N-48MR可編程控制器。 3.2 PLC選型 根據(jù)上面I/O點(diǎn)數(shù)的計(jì)算，考慮要留一定的余量，查PLC編程手冊(cè)可選擇FX2N-48MR可編程控制器。 3.3 I/O分配表設(shè)計(jì) 輸入信號(hào)的I/O分配表： 原件 啟動(dòng)按鈕 SB1 復(fù)位按鈕 SB2 燈管復(fù)位按鈕SB3 流水燈復(fù)位 按 鈕SB4 單步控制X4 連續(xù)控制 X5 對(duì)應(yīng)接口 X0 X1 X2 X3 X4 X5 燈管輸出信號(hào)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(duì)應(yīng)接口 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 流水燈輸出信號(hào)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)接口 Y16 Y17 Y20 Y21 Y22 Y23 3.4 外部接線圖設(shè)計(jì) 3.5 控制程序流程圖設(shè)計(jì) 3.6 控制程序設(shè)計(jì)  第四章 系統(tǒng)的調(diào)試及解決的問(wèn)題 4.1 系統(tǒng)的調(diào)試 在調(diào)試過(guò)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(tǒng)，因此在調(diào)試的過(guò)程中遇到了一點(diǎn)小麻煩。用這個(gè)軟件可以清楚的看到程序的沒(méi)一個(gè)步驟，也可以清楚的看到運(yùn)行效果。 4.2 結(jié)果分析 仿真結(jié)果沒(méi)有問(wèn)題，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 。 第5章 總結(jié) PLC課程設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，但是學(xué)習(xí)沒(méi)有結(jié)束。在這次課程設(shè)計(jì)里面，我又重拾了丟了快一年的機(jī)電傳動(dòng)控制這門(mén)課，很多以前很明白的東西，現(xiàn)在都忘了，又把書(shū)翻開(kāi)慢慢看。我首先按照要求把課程設(shè)計(jì)的框架給寫(xiě)出來(lái)，再慢慢根據(jù)框架寫(xiě)具體的內(nèi)容，因?yàn)閭€(gè)人出于對(duì)這門(mén)課的興趣，我想盡量做得完善一點(diǎn)，所以對(duì)其進(jìn)行了好幾次修改和補(bǔ)充，個(gè)人還算比較滿意了。不能說(shuō)這個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告有多好，但我努力了，花了心思，感覺(jué)這兩天做這個(gè)東西也比較充實(shí)，更重要的是我學(xué)到東西了，不僅是把我之前學(xué)的撿起來(lái)了，還學(xué)到了一點(diǎn)新的東西！學(xué)習(xí)是一種態(tài)度，是一種不知足的態(tài)度，沒(méi)有最好，只有更好，要盡可能完善它，充實(shí)它?，F(xiàn)在因?yàn)樵跍?zhǔn)備考研，時(shí)刻充滿著危機(jī)感，感覺(jué)時(shí)間很緊迫，沒(méi)有花大把大把的時(shí)間在這個(gè)課程設(shè)計(jì)上面，滿打滿算我就只花了差不多四天，有些實(shí)在不理解的東西，沒(méi)有糾纏，直接問(wèn)同學(xué)去了。最終在自己的努力、同學(xué)的幫助和網(wǎng)絡(luò)的輔助下完成了這個(gè)課程設(shè)計(jì)。感謝老師提供了這次課設(shè)的機(jī)會(huì)，我能夠更好的系統(tǒng)的學(xué)習(xí)一門(mén)課程，能夠更好的理解本專業(yè)的相關(guān)知識(shí)，也能更好的面對(duì)后面的學(xué)習(xí)與生活。 參考文獻(xiàn)： [1]. 金寶森，盧智先.材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [10].鄧星鐘.機(jī)電傳動(dòng)控制（第三版）[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社.2001.