【正文】 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)采用順序控制設(shè)計(jì)法?，F(xiàn)在霓虹燈飾品種眾多，本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)霓虹燈飾順序控制方法的研究，故以天塔閃光燈順序控制為例加以說(shuō)明。A2ASCPU支持32個(gè)PID回路。如果考慮安裝空間和成本是一種理想的選擇。從應(yīng)用角度出發(fā)，通常可按控制功能或輸入輸出點(diǎn)數(shù)選型。處理速度與用戶程序的長(zhǎng)度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。 PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)1:1冗余配置，通信總線應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實(shí)際要求。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語(yǔ)言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。（5）結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言（ST）結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言是用結(jié)構(gòu)化的描述文本來(lái)描述程序的一種編程語(yǔ)言。梯形圖編程語(yǔ)言與原有的繼電器控制的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能流不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，應(yīng)用時(shí)，需要與原有繼電器控制的概念區(qū)別對(duì)待。顯然，在每一個(gè)掃描周期中，輸入映象寄存器中的內(nèi)容更新一次。RAM用來(lái)存放各種暫存的數(shù)據(jù)、中間結(jié)果及用戶正在調(diào)試的程序，ROM用來(lái)存放監(jiān)控程序及用戶已調(diào)試好的程序，這些程序事先固化在ROM芯片中，開(kāi)機(jī)后便可運(yùn)行其程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。PLC是通過(guò)程序完成控制任務(wù)的，采用了方便用戶的工業(yè)編程語(yǔ)言，且都具有強(qiáng)制和仿真的功能，故程序的設(shè)計(jì)、修改和調(diào)試都很方便，這樣可大大縮短設(shè)計(jì)和投運(yùn)周期。在PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需在PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入輸出信號(hào)線。這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程邏輯控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。但也有問(wèn)題，MCU不能進(jìn)行有效的地址備份，地址計(jì)數(shù)器一旦發(fā)生錯(cuò)誤，MCU無(wú)法得到當(dāng)前的數(shù)據(jù)位置，也就無(wú)從正確恢復(fù)運(yùn)行。主要原因是霓虹燈視覺(jué)亮度的非線性無(wú)法用簡(jiǎn)單的類鋸齒波來(lái)模擬，用類鋸齒波作為參考電平進(jìn)行波形甄別而得到的觸發(fā)脈沖序列與霓虹燈的亮度特性不能一致，可能會(huì)產(chǎn)生亮度分布不均勻的問(wèn)題。既可以對(duì)霓虹燈進(jìn)行亮滅控制，又可以進(jìn)行數(shù)字化調(diào)光混色，產(chǎn)生千變?nèi)f化、五彩繽紛的色彩，大大地增強(qiáng)了霓虹燈的渲染效果，代表了霓虹燈調(diào)光技術(shù)的最新水平，是霓虹燈控制技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。 （6）動(dòng)感強(qiáng)，效果佳，經(jīng)濟(jì)實(shí)用 霓虹燈畫面由常亮的燈管及動(dòng)態(tài)發(fā)光的掃描管組成，可設(shè)置為跳動(dòng)式掃描，漸變式掃描、混色變色七種顏色掃描。直到改革開(kāi)放，國(guó)民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，霓虹燈工業(yè)才迎來(lái)第二個(gè)春天。霓虹燈：夜間用來(lái)吸引顧客，或裝飾夜景的彩色燈，所以用“霓虹”這兩種美麗的東西來(lái)作為這種燈的名字。此外，我們?cè)诋厴I(yè)論文寫作過(guò)程中，對(duì)所學(xué)專業(yè)的某一側(cè)面和專題作了較為深入的研究，會(huì)培養(yǎng)學(xué)習(xí)的志趣，這對(duì)于我們今后確定具體的專業(yè)方向，增強(qiáng)攀登某一領(lǐng)域科學(xué)高峰的信心大有裨益。拉姆賽把一種稀有氣體注射在真空玻璃管里，然后把封閉在真空玻璃管中的兩個(gè)金屬電極連接在高壓電源上，聚精會(huì)神地觀察這種氣體能否導(dǎo)電。但是，傳統(tǒng)霓虹燈采用的是玻璃燈管，存在包裝運(yùn)輸時(shí)易破碎及不易制作、安裝等缺陷。為了改善其工作特性和得到指定的顏色，常常充入幾百帕斯卡壓強(qiáng)的惰性氣體與少量的金屬汞。（2） 普通型霓虹燈程序控制器，可以按照預(yù)定的程序?qū)δ藓鐭魧?shí)現(xiàn)復(fù)雜化和多樣化的控制。人們很快將其引入可編程邏輯控制器，使可編程邏輯控制器增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。美國(guó)生產(chǎn)PLC的著名廠家有AB（AllenBradly）公司、GE（General Electric）公司等。（3）接口簡(jiǎn)單、維護(hù)方便PLC的接口按工業(yè)控制的要求設(shè)計(jì)，有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力（輸入輸出可直接與交流220V，直流24V等強(qiáng)電相連），接口電路一般亦為模塊式，便于維修更換。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破饕话闶褂?20V交流電源。用戶程序執(zhí)行完畢，與各輸出繼電器相對(duì)應(yīng)的各輸出映象寄存器的內(nèi)容就確定了。其特點(diǎn)與梯形圖語(yǔ)言基本一致。大多數(shù)PLC制造商采用的結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言與BASIC語(yǔ)言、PASCAL語(yǔ)言或C語(yǔ)言等高級(jí)語(yǔ)言相類似，但為了應(yīng)用方便，在語(yǔ)句的表達(dá)方法及語(yǔ)句的種類等方面都進(jìn)行了簡(jiǎn)化。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒(méi)有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10~15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場(chǎng)的資料，收集相關(guān)先進(jìn)的國(guó)內(nèi)、國(guó)外資料。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。具有高速處理及可擴(kuò)展大量滿足單個(gè)需要的特殊功能模塊等特點(diǎn)，為工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 除輸入出16~25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。其控制面板圖如圖51所示：圖51 天塔閃光燈順序控制面板根據(jù)控制要求，PLC控制霓虹燈廣告顯示屏的輸入\輸出(I\0)地址編排如下表所示，其中HZ1(X000)為啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，HZ2(X001)為停止開(kāi)關(guān)。起保停電路僅僅使用與觸點(diǎn)和線圈有關(guān)的指令，具體的梯形圖如圖54所示： 圖54根據(jù)圖54所示的梯形圖，其指令表如表54：步序指令器件號(hào)說(shuō)明步序指令器件號(hào)說(shuō)明0LDX000啟動(dòng)按鈕42ORY0001ANIM043ORY0032OUTT044ORY0063K20延時(shí)2秒45ANIM1044LDT046OUTY000L1顯示5OUTM047OUTY003L4顯示6LDX00048OUTY006L7顯示7OUTT149LDM1048K30延時(shí)3秒50ORY0009ANIT151ORY00210OUTM1052ORY00511LDM1053ANIM10512ORM254OUTY000L1顯示13OUTM10055OUTY002L3顯示14LDM11456OUTY005L6顯示15OUTT257LDM10516K20延時(shí)2秒58ORY00017ANIT259ANIM10618OUTM260OUTY000L1顯示19LDM061LDM10620FNC35左移位62ORY00121M100數(shù)據(jù)輸入63ORY00222M101移位64ORY00323K14移位段數(shù)65ORY00424K11位移位66ANIM10725LDM10167OUTY001L2顯示26ORY00068OUTY002L3顯示27ORY00169OUTY003L4顯示28ORY01070OUTY004L5顯示29ANIM10271LDM10730OUTY000L1顯示72ORY00531OUTY001L2顯示73ORY00632OUTY010L9顯示74ORY00733LDM10275ORY01034ORY00076ANIM10835ORY00477OUTY005L5顯示36ORY00778OUTY006L7顯示37ANIM10379OUTY007L8顯示38OUTY000L1顯示80OUTY010L9顯示39OUTY004L5顯示81LDM10840OUTY007L8顯示82ORY00041LDM10383ORY00284ORY006113LD1285ANIM109114ORY00086OUTY000L1顯示115ANIM11387OUTY001L2顯示116OUTY000L1顯示88OUTY005L6顯示117LDM11389LDM109118ORY00190ORY000119ORY00291ORY002120ORY00392ORY006121ORY00493ANIM110122ANIM11494OUTY000L1顯示123OUTY001L2顯示95OUTY002L3顯示124OUTY002L3顯示96OUTY006L7顯示125OUTY003L4顯示97LDM110126OUTY004L5顯示98ORY000127LDM11499ORY003128ORY005100ORYOO7129ORY006101ANIM111130ORY007102OUTY000L1顯示131ORY010103OUTY003L4顯示132ANIM101104OUTY007L8顯示133OUTY005L6顯示105LDM111134OUTY006L7顯示106ORY000135OUTY007L8顯示107ORY004136OUTY010L9顯示108ORY010137LDX001109ANIM112138FNC40全部復(fù)位110OUTY000L1顯示139M101111OUTY004L5顯示140M114112OUTY010L9顯示141END程序結(jié)束表54（2）以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式使用這種編程方式時(shí)，不能將輸出繼電器的線圈與SET,RST指令并聯(lián)，因?yàn)榍凹?jí)步和轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的串聯(lián)電路接通的時(shí)間是相當(dāng)短的，轉(zhuǎn)換條件滿足后前級(jí)步馬上被復(fù)位，該串聯(lián)電路被斷開(kāi)，而輸出繼電器的線圈至少應(yīng)該在某一步對(duì)應(yīng)的全部時(shí)間內(nèi)被連通，所以應(yīng)根據(jù)順序功能圖用代表步的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)或它們的并聯(lián)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出繼電器的線圈。一般大、中型的PLC采用這種結(jié)構(gòu)。便利指令數(shù)字開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)讀取，16位數(shù)據(jù)的讀取，矩陣輸入的讀取，7段顯示器輸出等?？梢詽M足各種復(fù)雜的控制需求。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，對(duì)輸入和輸出信號(hào)的隔離是必要的，有時(shí)也可采用簡(jiǎn)單的二極管或熔絲管隔離。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。硬件診斷通過(guò)硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。 控制功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員不但對(duì)PLC的硬件性能了解外，也要了解PLC對(duì)編程語(yǔ)言支持的種類。每一步代表一個(gè)控制功能任務(wù)，用方框表示。PLC的編程語(yǔ)言包括以下五種：梯形圖語(yǔ)言（LD）、指令表語(yǔ)言（IL）、功能模塊圖語(yǔ)言（FBD）、順序功能流程圖語(yǔ)言（SFC）及結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言（ST）。下面分別介紹其中的四個(gè)階段。（2）程序執(zhí)行：逐條讀入和解釋用戶程序，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)去控制有關(guān)的電路，組織數(shù)據(jù)的存取，傳送和處理工作，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新各有關(guān)寄存器的內(nèi)容。（4）過(guò)程控制過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。編程語(yǔ)言形象直觀，指令少、語(yǔ)法簡(jiǎn)便，不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)和語(yǔ)言，具有一定的電工和工藝知識(shí)的人員都可在短時(shí)間內(nèi)掌握。著名的公司有德國(guó)的AEG、西門子（Siemens）。世界上生產(chǎn)可