霓虹燈廣告屏控制器的設(shè)計(jì)概述(編輯修改稿)
2025-07-15 12:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。6. PLC的特點(diǎn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是復(fù)雜多樣的，它們對(duì)控制的要求也各不相同。PLC專(zhuān)為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)，一經(jīng)出現(xiàn)就受到了廣大工程技術(shù)人員的歡迎。其主要特點(diǎn)有：（1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高在硬件上采用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施；在軟件上采用數(shù)字濾波等抗干擾和故障診斷措施，采用信息保護(hù)和恢復(fù)技術(shù)，實(shí)時(shí)報(bào)警和運(yùn)行信息顯示等。所有這些使PLC具有較高的抗干擾能力。PLC采用微電子技術(shù)，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器來(lái)完成，所以PLC控制系統(tǒng)的可靠性大大提高。（2）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)PLC及擴(kuò)展模塊的品種多，可靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)性的好處是當(dāng)控制要求改變，需要變更控制系統(tǒng)的功能時(shí)，只需要對(duì)程序進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改，對(duì)硬件部分稍作改動(dòng)即可，所以說(shuō)PLC控制系統(tǒng)的通用性強(qiáng)。（3）編程方便，易于使用PLC是面向底層用戶(hù)的智能控制器，其編程語(yǔ)言采用了和傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中電氣原理類(lèi)似的梯形圖語(yǔ)言，這種編程語(yǔ)言形象直觀(guān)，容易掌握，不需要專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)知識(shí)語(yǔ)言，只要具有一定的電氣和工藝知識(shí)的人員都可以在短時(shí)間學(xué)會(huì)。（4）功能強(qiáng)大，成本低現(xiàn)在PLC幾乎能滿(mǎn)足所有的工業(yè)控制領(lǐng)域的需要。在今天的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)中，PLC也發(fā)揮著重要作用。PLC控制系統(tǒng)不需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的抗干擾設(shè)計(jì)，所以和其他控制系統(tǒng)相比，其成本較低，而且這種趨勢(shì)還將持續(xù)下去。（5）設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短PLC是通過(guò)程序完成控制任務(wù)的，采用了方便用戶(hù)的工業(yè)變成語(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。（6）維護(hù)方便PLC的輸入/輸出端子能夠直觀(guān)的反映現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的變化狀態(tài)，通過(guò)編程工具可以直觀(guān)地觀(guān)察控制程序和控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，極大地方便了維護(hù)人員查找故障，縮短了對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)時(shí)間。 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選定一定型號(hào)的PLC,利用對(duì)PLC的編程，既可以實(shí)現(xiàn)控制要求，由于設(shè)計(jì)內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，基本思路如下：（1） 選定PLC的型號(hào)。（2） 選定CPU型號(hào)。（3） 對(duì)模塊進(jìn)行編譯。（4） 設(shè)計(jì)外圍接線(xiàn)圖。（5） 利用仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行仿真調(diào)試。（6） 修改后再次調(diào)試直至成功。 第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)設(shè)備的選擇 選擇主要的設(shè)備：S7200PLC 按要求選擇西門(mén)子生產(chǎn)的S7200。下面對(duì)S7200做出簡(jiǎn)要的說(shuō)明：S7200系列是一類(lèi)可編程邏輯控制器（Micro PLC）。這一系列產(chǎn)品可以滿(mǎn)足多種多樣的自動(dòng)化控制需要，圖21展示一臺(tái)S7200 Micro PLC的 CPU22*系列PLC的CPU外型圖，具有緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令，使得S7200可以近乎完美地滿(mǎn)足小規(guī)模的控制要求。此外，豐富的CPU類(lèi)型和電壓等級(jí)使其在解決用戶(hù)的工業(yè)自動(dòng)化問(wèn)題時(shí)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。S7200 CPU模塊包括一個(gè)中央處理器單元（CPU）、電源以及數(shù)字量I/O點(diǎn)，這些都被集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中。圖21 S7200 CPU外型圖l CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以便對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制任務(wù)或過(guò)程進(jìn)行控制。l 輸入和輸出是系統(tǒng)的控制點(diǎn)：輸入部分從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（例如傳感器或開(kāi)關(guān)）中采集信號(hào)，輸出部分則控制泵、電機(jī)、以及工業(yè)過(guò)程中的其他設(shè)備。l 電源向CPU及其所連接的任何模塊提供電力。l 通訊端口允許將S7200CPU同編程器或一些設(shè)備連接起來(lái)。l 狀態(tài)信號(hào)燈顯示了CPU的工作模式（運(yùn)行或停止），本機(jī)的I/O的當(dāng)前狀態(tài)，以及檢查出來(lái)的系統(tǒng)錯(cuò)誤。l 通過(guò)擴(kuò)展模塊可以增加CPU的I/O點(diǎn)數(shù)（CPU221不可以擴(kuò)展）。l 通過(guò)擴(kuò)展模塊可以提供其通訊功能。l 一些CPU具有內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘，其他CPU 需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘卡。l EEPROM卡可以存儲(chǔ)CPU程序，也可以將一個(gè)CPU中的程序傳送到另一個(gè)CPU中。l 通過(guò)可選的插入式電池盒可延長(zhǎng)RAM中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間。 PLC 模塊的選擇根據(jù)初步設(shè)計(jì),需要有1個(gè)輸入,8個(gè)輸出,而CPU224有14個(gè)輸入和10個(gè)輸出,雖然它可以滿(mǎn)足條件，但是因?yàn)橛?3個(gè)輸入是空著的，比較浪費(fèi)，因此用CPU222加EM222擴(kuò)展來(lái)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求會(huì)更為合理。 I/O地址分配表：輸入/輸出的地址分配表如下 根據(jù)設(shè)計(jì)的程序?yàn)镻LC模塊分配地址，因?yàn)殡娐分袥](méi)有用到繼電器，所以使用晶體管輸出，現(xiàn)分配地址如表21所示。表21 輸入/輸出的地址編程元件I/O端子電路器件作用輸入繼電器SB1啟動(dòng)/停止按鈕輸出繼電器HL1彩燈1HL2彩燈2HL3彩燈3HL4彩燈4HL5彩燈5HL6彩燈6HL7彩燈7HL8彩燈8 PLC 外圍接線(xiàn)圖在CAD作圖軟件中繪制，圖21為CAD截圖。圖21 PLC外圍接線(xiàn)圖 第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 編程軟件簡(jiǎn)介因?yàn)樵O(shè)計(jì)中要用到STEP7MICRO/WIN ，而且在此次設(shè)計(jì)中起到重要作用，下面對(duì)該軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。STEP7－MICRO/WIN 編程軟件，是強(qiáng)大的工控編程組態(tài)軟件，在Windows平臺(tái)運(yùn)行的SIMATIC S7200軟件簡(jiǎn)單、易學(xué) 。能夠解決復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)， 可以快速進(jìn)入，節(jié)省編程時(shí)間， 具有擴(kuò)展功能。 基于標(biāo)準(zhǔn)的Windows軟件(類(lèi)似于word, Outlook等標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用軟件，STEP 7Micro/WIN編程軟件為用戶(hù)開(kāi)發(fā)、編輯和監(jiān)控自己的應(yīng)用程序提供了良好的編程環(huán)境。 1）基本功能： （1）
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