PLC彩燈控制

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1、精品文檔，僅供學習與交流，如有侵權請聯(lián)系網站刪除 摘要 隨著社會市場經濟的不斷繁榮和發(fā)展，各種裝飾彩燈、廣告彩燈越來越多地出現(xiàn)在城市中。在大型晚會的現(xiàn)場，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、宣傳畫來達到效果。這些燈的控制設備多為數(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PLC日益得到廣泛應用的現(xiàn)狀。 嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，軟硬件可裁減的工業(yè)控制系統(tǒng)。適應于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性能有嚴格要求的

2、專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)廣泛應用于高科技產品中，具有巨大的市場需求前景。嵌入式系統(tǒng)不僅在傳統(tǒng)的工業(yè)控制和商業(yè)管理領域有極其廣泛的應用空間，如智能工控設備、POS/ATM機、IC卡等，而且在信息家電領域的應用也具有極為廣泛的潛力，例如機頂盒、WebTV、網絡冰箱、網絡空調等眾多的消費類和醫(yī)療保健類電子設備，在車載盒、智能交通等領域的應用也呈現(xiàn)出前所未有的生機。 MCGS（Monitor?and?Control?Generated?System,通用監(jiān)控系統(tǒng)）是一套基于Windows平臺的，用于快速構造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)。MCGS為用戶提供了解決

3、實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網絡等功能。該設計的內容就是基于MCGS的節(jié)日彩燈控制，當然要做好這個課程設計必須先熟悉MCGS組態(tài)軟件及PLC節(jié)日彩燈的控制工作原理，了解西門子PLC及MCGS組態(tài)軟件，會用CAD繪制電氣控制原理圖以及用MCGS組態(tài)軟件組態(tài)監(jiān)控畫面及調試實驗。 關鍵詞：MCGS；PLC；循環(huán)；控制 目錄 1 PLC的定義及發(fā)展 2 1.1 PLC的定義 2 1.2 PLC的的發(fā)展歷程 2 1.3 PLC的特點 2 2 控制系統(tǒng)設計 4 2.1 控制要求 4 2.2 硬件分配圖 4 2.3 PLC輸入

4、/出分配表 4 2.4 PLC梯形圖 5 3 MCGS組態(tài) 8 3.1 什么是MCGS組態(tài)軟件 8 3.2 組態(tài)過程 8 3.2.1 建立工程 8 3.2.2 建立監(jiān)控畫面 8 3.3.3 建立數(shù)據(jù)庫變量 9 3.3.4 設備窗口屬性設置 9 總結 11 參考文獻 12 1 PLC的定義及發(fā)展 1.1 PLC的定義 Programmable Logic Controller 簡稱為PLC，即可編程控制器，是指以計算機技術為基礎的新型工業(yè)控制裝置。 1.2 PLC的的發(fā)展歷程 在工業(yè)生產過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行

5、連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術的控制裝置，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable?Controller（PC）。 　　?個人計算機（簡稱PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable?Logic?Controller（PLC），現(xiàn)在，仍常常將PLC簡稱PC。 　　PLC的定義有許多種。國際電工委員會（IE

6、C）對PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。 　　?上世紀80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統(tǒng)治地位的

7、DCS系統(tǒng). 1.3 PLC的特點 1 ) 高可靠性、抗干擾能力強 （1）所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內部電路之間電氣上隔離。 （2）各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為10~20ms. （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)良的開關電源。 （5）對采用的器件進行嚴格的篩選。 （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，以防止故障擴大。 （7）大型PLC還可以采用由雙CPU構成冗余系統(tǒng)或有三CPU構成表決系統(tǒng),使可靠性更進一步提高 2) 豐富的I/O接口模塊

8、 PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強電或弱電等。有相應的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設備，如：按鈕；行程開關；接近開關；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-機對話的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網絡，它還有多種通訊聯(lián)網的接口模塊，等等。 3) 配套齊全、功能完善、適用性強 PLC發(fā)展到今天，已經形成了各種規(guī)模的系列化產品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領域。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

9、控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 4) 系統(tǒng)的設計、工作量小、維護方便、容易改造 PLC是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。 5) 體積小、重量輕、能耗低 以超小型PLC為例，新近出產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械內部，是實現(xiàn)機電一體化的理想設備。 2 控制系統(tǒng)設計 2.1 控制

10、要求 按下啟動按鈕，9個霓虹燈依次循環(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 啟動按鈕SB1 I0.0 停止按鈕SB2 I0.1 輸出信號 霓虹燈1 Q0.0 霓虹燈2 Q0.1 霓虹燈3 Q0.2 霓虹燈4 Q0.3 霓虹燈5 Q0.4 霓虹燈6 Q0.5 霓虹燈7 Q0.6 霓虹燈8 Q0.7 霓虹燈9 Q1.0 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

11、梯形圖2 圖2-4 梯形圖3 圖2-5 梯形圖4 圖2-6 梯形圖5 3 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平臺的，用于快速構造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)。 MCGS為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網絡等功能。 MCGS具有操作簡便、可視性好、可維護性強、高性能、高可靠性等突出特點，已成功應用于石油化工、鋼鐵行業(yè)、電力系統(tǒng)、水處理、環(huán)境監(jiān)測、機械制造、交通運輸、能源

12、原材料、農業(yè)自動化和航天等領域，經過各種現(xiàn)場的長期實際運行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。 3.2 組態(tài)過程 3.2.1 建立工程 雙擊桌面“MCGS組態(tài)環(huán)境”圖標，進入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)控畫面 在MCGS組態(tài)平臺上單擊“用戶窗口”，“新建窗口”，在“用戶窗口”中新建一個“窗口0”，雙擊開始編輯。 圖 3-2 編輯用戶窗口 3.3.3 建立數(shù)據(jù)庫變量 單擊“實時數(shù)據(jù)庫”，增加對象并修改其屬性。 圖 3-3 實時數(shù)據(jù)庫 3.3.4 設備窗口屬性設置 在組態(tài)工作臺界面中，用鼠標單擊“設備窗口”選項，出現(xiàn)設備窗口圖標

13、并雙擊進入設備組態(tài)窗口；在此窗口中通過設備工具箱，完成設備組態(tài)。 圖 3-4 設備組態(tài) 總結 選定題目后，感覺困難較大。查看了一些資料后，頭腦里開始有了設計思路和方向。 回顧此次實訓，時間雖然不長，但是在此實訓中學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)的設計，經過老師的講解和自己在書上查找資料，逐步了解了自己要設計的是什么、該設計的工作原理及該出現(xiàn)的運行結果，并且掌握了怎樣使MCGS與PLC進行通訊及設置MCGS的組態(tài)過程。 現(xiàn)在，整個設計基本完成，雖然結果并不是很令人滿意，過程中也出現(xiàn)了問題。但我想只有在實踐中多去操作、不言棄、不急躁、迎難而上、多總結經驗、多嘗試，才能將專業(yè)知識學得更好，才能學以致用。 參考文獻 [1]. 黃永紅，電氣控制欲PLC應用技術[M].北京.機械工業(yè)出版社. [1]. MCGSE參考手冊. [1]. MCGS嵌入版快速入門. [1]. MCGS嵌入版用戶指南 . [1]. 西門子（中國）有限公司.S7-200可編程器系統(tǒng)手冊.2005. [1]. 廖常初.S7-200 PLC基礎教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006. 【精品文檔】第 5 頁