【正文】 13 ............................................................................................................................15 ..................................................................................................................................16 ..................................................................................................................................19 ..................................................................................................................................21 1 摘要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市美化問題越來越引起人們的關(guān)注。由于流水燈所具有的特有流動(dòng)感而廣泛應(yīng)用于廣告控制及人們生活中，給人們一種美感，為人們生活帶來樂趣。 實(shí)現(xiàn)流水燈閃爍系統(tǒng)的控制方法很多，可以用標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件、可編程序控制器 PLC、單片機(jī)等方案來實(shí)現(xiàn)。因此，最終我們選擇了用可編程的控制器 PLC 來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)。隨著科技的發(fā)展，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用更加突出。解決好流水燈控制問題將是保障城市美麗、時(shí)尚、快節(jié)奏生活的重要環(huán)節(jié)。 關(guān)鍵詞 ： PLC 流水燈 程序 控制 Abstract With the development of economy and society, city beautification problems caused by more and more people39。企業(yè)為宣傳自己企業(yè)的形象和產(chǎn)品 ,均采用廣告手法之一 :流水燈廣告屏來實(shí)現(xiàn)這一目的 .當(dāng)我們夜晚走在大街上 ,馬路兩旁各色各樣的廣告燈均可以見到 ,一種是采用流水燈管做成的各種形狀和多中彩色的燈管 ,另一種為日光等管或白熾燈管作為光源 ,另配大型廣告語或宣傳畫來達(dá)到宣傳 的效果。 可編程控制器 PLC：英文全稱 Programmab leLogic Controller,中文全稱為可編程邏輯控制器，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在社會(huì)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。 采用流水燈的意義和目的 隨著社會(huì)市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種裝飾流水燈，廣告流水燈越來越多的出現(xiàn)在城市中。小型的流水燈多為采用霓虹燈管和各種各樣和多種彩色的燈管，或是以日光燈，白熾燈做為光源。針對(duì) PLC 日益日益得到廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀，本文介紹 PLC在不同變化類型的流水燈控制中的應(yīng)用，燈的亮滅，閃爍時(shí)間及流動(dòng)的控制均通過 PLC來達(dá)到控制要求?？刂埔螅河?個(gè)流水燈依次循環(huán)點(diǎn)亮，每個(gè)燈點(diǎn)亮的時(shí)間為 3秒。 4 2. 流水燈系統(tǒng)的主要硬件設(shè)備的介紹 可編程控制器的發(fā)展歷史 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，具有大量的開關(guān)量順序控制，要求按照邏輯條件進(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)采集等。 1968 年美國 GM（通用汽車）公司公開招標(biāo)，提出研制能夠取代繼電器的控制裝置的要求，第二年，美 國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）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 Programmable Controller（ PC）。 它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)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，并通過數(shù)字量、模擬量的輸入 和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 上世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期，年增長率一直保持為3040%。 現(xiàn)今， PLC 已經(jīng)具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)。 可編程控制器的定義 PLC 即可編程控制器：是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的應(yīng)用。 （ 2）各輸入端均采用 RC 濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為 10— 20ms。 （ 4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。 （ 7）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。 I/O 接口 PLC 針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場信號(hào)，如 ：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC 以外，絕大多數(shù) PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)。 PLC 的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來說 ，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。使用時(shí)只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O 端相連接，即可投入運(yùn)行。 PLC 的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 1. PLC 的硬件結(jié)構(gòu) 6 可編程控制器主要由中央處理單元 (CPU)、存儲(chǔ)器 (RAM、 ROM)、輸入輸出單元 (I/O)、電源和編程器等幾個(gè)部分組成。 央控制處理單元 (CPU) 可編程控制器中常用的 CPU 主要采用通用微處理器、單片機(jī)和雙極型位片式微處理器三種類型。 FX2N 可編程控制器使用的微處理器是 16 位的 8096 單片機(jī)。 系統(tǒng)存儲(chǔ)器：存放系統(tǒng)管理程序。 4. 輸入接口電路 PLC 通過輸入單元可實(shí)現(xiàn)將不同輸入電路的電平 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成 PLC 所需的標(biāo)準(zhǔn)電平供 PLC 進(jìn)行處理。 PLC 的輸入電路大都相同， PLC 輸入電路中有光耦合器隔離，并設(shè)有 RC 濾波器，用以消除輸入觸點(diǎn)的抖動(dòng)和外部噪聲干擾。 5. 輸出接口電路 PLC 的輸出有三種形式，即繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。一種為每 4∽ 8 個(gè)輸出點(diǎn)構(gòu)成一組，共有一個(gè)公共點(diǎn)：在輸出共用一個(gè)公共端子時(shí)，必須用同一電壓類型和同一電壓等級(jí)，但不同的公共點(diǎn)組可使用不同電壓類型和等級(jí)的負(fù)載，且各輸出公共點(diǎn)之間是相互隔離的。 利用編程器可將用戶程序輸入 PLC 的存儲(chǔ)器，還可以用編程器檢查程序、修改程序；利用編程器還可以監(jiān)視 PLC 的工作狀態(tài)。 8 .PLC 工作原理 （ 1） PLC 的工作方式：采 用循環(huán)掃描方式。 注意：由于 PLC 是掃描工作過程，在程序執(zhí)行階段即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)變化，要等到下一周期的輸入處理階段才能改變。 1）內(nèi)部處理階段 在此階段， PLC 檢查 CPU 模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器，以及完成一些其它內(nèi)部工作。 3）輸入處理 輸入處理也叫輸入采樣。在此輸入映象寄存器被刷新，接著進(jìn)入程序的執(zhí)行階段。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)器件寄存器中。 FX 系列 PLC計(jì)數(shù)器（ C） FX2N 系列計(jì)數(shù)器分為內(nèi)部計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器兩類。內(nèi)部輸入信號(hào)的接通和斷開時(shí)間應(yīng)比 PLC 的掃描周期稍長。 （ 2） 32 位增 /減計(jì)數(shù)器（ C200～ C234）共有 35 點(diǎn) 32 位加 /減計(jì)數(shù)器，其中 C200～C219（共 20 點(diǎn)）為通用型