基于plc的霓虹燈控制系統(tǒng)設計-電氣工程及其自動化畢業(yè)論文

1、<p>　　學號： 12034470434 </p><p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設計</p><p>　　The Design of Neon lights Control System Base on PLC</p><p>　　學院

2、 計算機與電子信息學院專業(yè)電氣工程及其自動化班級電氣12-4班</p><p>　　學生 王澤濤 指導教師（職稱） 任紅衛(wèi)（講師） </p><p>　　論文時間 2016 年 3 月 8 日至 2016 年 5 月 27 日 </p><p><b>　　目錄</b></p&

3、gt;<p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第一章 緒論1</p><p>　　1 課題的研究意義1</p><p>　　2 霓虹燈的起源1</p><p>　　3 霓虹燈的工作原理2

4、</p><p>　　4 課題的發(fā)展狀況4</p><p><b>　　5課題研究內容4</b></p><p>　　第二章 可編程邏輯控制器介紹6</p><p>　　2.1 PLC的基本概念與基本結構6</p><p>　　2.1.1 PLC的基本概念6</p>&l

5、t;p>　　2.1.2 PLC的基本結構7</p><p>　　2.2 PLC 具有以下特點：8</p><p>　　2.3 西門子S7-200PLC的主要特點和技術性能9</p><p>　　2.3.1西門子S7-200PLC的特點10</p><p>　　2.3.2 西門子S7-200PLC的技術性能11</p&g

6、t;<p>　　2.4 西門子S7-200PLC的基本指令13</p><p>　　2.5 本章小結15</p><p>　　第三章 總體設計方案16</p><p>　　3.1方案論證16</p><p>　　3.2系統(tǒng)的設計原則16</p><p>　　3.3具體方案17</p>

7、;<p>　　3.4本章小結17</p><p>　　第四章 編程軟件STEP7- MICRO WIN的介紹18</p><p>　　4.1 STEP7-MicroWIN的窗口界面功能18</p><p>　　4.2用STEP7-MICROWIN編寫和運行程序20</p><p>　　4.3本章小結22</p&g

8、t;<p>　　第五章 霓虹燈程序的設計23</p><p>　　5.1 控制要求23</p><p>　　5.2 PLC控制霓虹燈的輸入輸出分配表23</p><p>　　5.3 PLC控制霓虹燈的控制流程圖24</p><p>　　5.4本章小結26</p><p>　　第六章 硬件的設計

9、、制作及軟硬件聯合調試27</p><p>　　6.1電子變壓器的設計27</p><p>　　6.2顯示屏制作31</p><p>　　6.3 本系統(tǒng)組態(tài)設計32</p><p>　　6.4 軟件和硬件的聯合調試33</p><p>　　6.4.1 程序輸入PLC33</p><p&

10、gt;　　6.4.2 說明事項33</p><p>　　6.5 本章小結34</p><p><b>　　結束語35</b></p><p><b>　　參考文獻36</b></p><p><b>　　致謝37</b></p><p>&l

11、t;b>　　附錄一38</b></p><p><b>　　附錄二43</b></p><p><b>　　附錄三49</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著社會經濟的高速發(fā)展,各大城市都開始注重改善城市面

12、貌，而霓虹燈作為城市的美容師，每當夜幕降臨，華燈初上，色彩斑斕的霓虹燈便把城市裝扮得格外美麗。為了閃現本身杰出的形象和優(yōu)秀的產品，商家們一般都是使用霓虹燈屏幕來對其形象或產品進行宣傳，所以在夜晚的街道上,路邊隨處可見的風景便是五光十色的廣告霓虹燈。在這些色彩瑰麗的霓虹燈背后，便涉及到許許多多的控制問題，比如其亮滅該如何去控制，又當如何控制其閃爍的時間與流動的方向，這里我們便需要重點地思考怎樣快速地、可靠地、簡便地去控制這些因素。我想PL

13、C便是解決以上種種問題的最佳選擇，PLC的特點便是：通用性強、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、使用方便、編程簡單等等。[3]在現今的工業(yè)自動化控制，尤其是在順序控制這一的方面當中，PLC突出的優(yōu)勢特別明顯，而且在實際當中商家控制霓虹燈的手段也大多是通過PLC來控制的。</p><p>　　關鍵詞：PLC；霓虹燈；西門子S7-200；控制系統(tǒng) </p><p><b>　　Abs

14、tract</b></p><p>　　With the rapid development of social economy，cities are beginning to pay attention to improve the appearance of the city，Neon lights as the city's beautician, when night falls, t

15、he colorful neon lights, the city beautifully dressed. In order to show their good image and excellent products, the enterprise or merchants usually by neon screen for advertising，So when we are walking in the street at

16、night, everywhere of the road is all kinds of neon lights advertising. Behind these colorful neon ligh</p><p>　　Key words: PLC; Neon light; Siemens S7-200; Control system; </p><p><b>　　第一章

17、 緒論</b></p><p>　　1 課題的研究意義   </p><p>　　霓虹燈具有高效率、低能耗、較長的使用壽命、低發(fā)熱等特點，其使用不受天氣的制約，霓虹燈的制造工藝非常多樣化，燈光顏色非常豐富，操控起來尤其簡便，帶給人們的視覺效果特別強，宣傳效果非常突入有效，最重要的是經濟實用。因為其明顯的優(yōu)勢，各行業(yè)對于霓虹燈都非常信任與支持，在

18、現代宣傳廣告中霓虹燈擁有著不可撼動的牢固地位，伴隨著社會經濟和霓虹燈的各種控制系統(tǒng)的高速發(fā)展，其應用的領域將會越來越寬廣，所以未來的世界中霓虹燈的控制系統(tǒng)工程擁有非常巨大的發(fā)展空間。在霓虹燈行業(yè)持續(xù)發(fā)展的道路上，霓虹燈發(fā)展的趨勢便是更加環(huán)保、更加耐用、色彩更加多樣化，在這一市場競爭非常激烈以及發(fā)展趨勢不斷變化的行業(yè)中，基于PLC的霓虹燈控制技術顯得特別重要。通過采取PLC控制系統(tǒng)使霓虹工程的質量得以提升，以絢爛迷人的配色方案和節(jié)奏感強烈

19、燈光變化以及可靠的PLC控制技術以達到霓虹燈在各種廣告中優(yōu)秀的宣傳效果，全面促使霓虹燈行業(yè)在當今社會中可持續(xù)地和迅速地發(fā)展。 </p><p>　　隨著社會經濟的騰飛，霓虹燈已經擁有了系列化與國際化的規(guī)格和樣式，各種用途中的選擇一般情況下已經能夠滿足，其質量也逐步向國際水準靠攏，相信在未來必定能夠追上甚至超過國際上先進的水準，而基于PLC控制系統(tǒng)對霓虹燈的影響，也將會更加深遠長久。選擇這一課題作為研究對

20、象，一來通過這次畢業(yè)設計可以復習學過的PLC知識，二來還能提高自己的設計水平，為以后找工作多積累了一些經驗，所以我選擇了這個課題。</p><p><b>　　2 霓虹燈的起源 </b></p><p>　　霓虹燈實際上是一種低氣壓冷陰極輝光放電燈，其名稱是由英文“氖燈”，即 “NEON LIGH”音譯而來的，只不過人們已經把“霓虹燈”當作專用詞運

21、用罷了。霓虹燈發(fā)源于法國，那時的燈體用的是直徑為45毫米的玻管，先把玻璃管按照我們的意愿彎制為各種形狀，再用約為1wV的變壓器對其進行供電，讓燈管得以發(fā)光。當時，燈管兩頭使用了石墨作電極，燈體內部充入的是CO2或N2氣體，充入CO2氣體的發(fā)的是白光，充入N2氣體的發(fā)的是紅光。因為這是兩種都是較為活潑的氣體，在霓虹燈工作時很易于與石墨電極產生化學反應，其陰極上濺出的石墨在玻管的內玻璃壁上迅速凝聚成一層烏黑色薄層，使得裝入到燈管內的氣體減少

22、，致使玻璃管之內的氣壓迅速下降，使得燈體使用壽命急劇縮短。為了把這個解決給解決，當時的研究人員還特別地為燈體加裝上了1個較為特別的電磁閥門，如此一來，就可以在經過使用一定的時間后再一次地往燈內充進一定容量的氣體，不過這一種做法并沒能從本質上將以上問題解決。因此，這一種霓虹燈不但壽命非常短，而且其制作工藝很復雜，再加之其高昂的造價，使得其非常難以普及。</p><p>　　1907年到1910年這一段期間，林德和克

23、洛德兩位科學家發(fā)明了一項全新的技術 — 液態(tài)空氣分餾，這一發(fā)明使得霓虹燈內部能夠充入一定容量的惰性氣體，這樣的話，不但有效地減緩了氣體在燈體里邊的耗損速率，而且使得其色彩也更加多樣，能夠得出綠、紅、藍、黃等不同色彩。第二次世界大戰(zhàn)之前，科學家們研究發(fā)明了光致發(fā)光的新型材料，此材料不但可以發(fā)出多種色彩的光芒，而且具有很高的發(fā)光效率，人們將其稱為熒光粉，在霓虹燈的制作中將其應用上了之后，不但燈光變得更加明亮，其燈管色彩也比之前更為鮮艷，也比

24、之前擁有更多變化，同時其制燈工藝變得更加簡單，因此，在二戰(zhàn)結束之后，霓虹燈的發(fā)展勢頭十分迅猛,普遍被應用到宣傳活動以及商業(yè)廣告中。 </p><p>　　3 霓虹燈的工作原理</p><p>　　霓虹燈采取正常輝光放電的方法來進行工作，所以，輝光放電的一些特點它都具備，它使用正離子去撞擊陰極，致使其能夠發(fā)射出二次電子以維持放電，而陰極的供電對象主要是正離子。由于這是正常輝光放電

25、的過程，因此在一定的電流范疇之內陰極上電流的密度和陰極上的位降都是不會改變的，其范圍大概在100伏到20伏之間，其作用是供給正離子加快速度所需的能量。工作的電流則取決于燈體的直徑、電極的類型、氣體的類型及氣體的壓強，正常來說都在15mA到60mA之間，電流過小的話會導致霓虹燈所發(fā)光線太暗，過大了則導致輝光放電不正常，這使得陰極濺射加重而大幅度縮短了其有效使用時長。對于其他類型的燈來說，霓虹燈擁有更長的燈管管徑，這就使得正柱區(qū)有充足的長度

26、，所以能獲得比電極耗損更高的一個電壓降，由此起到提升光效的作用。正常所采用的都是磁漏式變壓器的霓虹燈，其起動電壓便達到了15000 V，工作電壓也達到了 7500V，這樣的數值都是非常高的。在現實的工作中總把幾支霓虹燈給串連起來，共同使用一臺變壓器，以最大限度地提升變壓器的使用率，一般的鐵心變壓器便能夠滿足十來米長的燈管的供電。在工作時霓虹燈的通斷頻率與有效使用時長無關，非</p><p>　　一個典型的冷陰極霓

27、虹燈組成部分一般有玻璃燈管 、變壓器、霓虹燈專用高壓線等。霓虹燈的玻璃管體可以依據客戶需求來彎制成為各種各樣的字體和圖形。霓虹燈的玻管用于充入各種惰性氣體，限制放電范圍，維持真空狀態(tài)與透射光亮。霓虹燈的玻璃燈管的直徑規(guī)格分有 Φ60mm、Φ70mm、Φ80mm、Φ90mm、Φ100mm、Φ120mm、Φ150mm、Φ180mm、Φ20mm等等，其玻璃材質有多種類型，其中鈉玻璃管的在使用中不夠穩(wěn)定，在潮濕之后非常容易變質，不夠牢靠所以容易

28、裂開。如今我國使用最多的玻管是石灰料的，這跟國外所使用的紅丹料玻管的差別很大，其中的缺陷便是使用的鈉鈣玻璃內的氧化錳含有過多雜質，鈉鈣玻管的穩(wěn)定性非常差，在長時間工作之后其玻管壁面的透明度變得非常低，使燈的光衰非常嚴重；其中的鈉原子進入到了熒光粉當中，使得熒光粉變得劣質；假如在彎制的時中利用的溫度過高，玻管中的鈉原子便會出現一層與汞化合物凝成的烏黑顏色的吸光膜，這將導致熒光粉的發(fā)光率大大的降低。鉛玻璃管則在各方面的性能都比鈉玻璃優(yōu)秀，而

29、且其質量與使用壽命都大大地超越了鈉玻璃。</p><p>　　根據需要的光色，霓虹燈的玻管或為是無色的，也能夠將其涂上熒光粉；充入玻管中的工作氣體一般都是化學性質較為穩(wěn)定的氣體，不相同的氣體發(fā)光時都有其獨特的光彩。事實上，電極的結構和性能與燈管的使用壽命有著非常密切的聯系，所有的氣體放電燈中，除了要保持一個必要的真空度之外，更為重要的還是其電極上的發(fā)射性能與電極的使用壽命。霓虹燈燈管中的不活潑氣體，以N2最為常見

30、，所發(fā)光色為紅色，這時的氖氣不僅僅參加了放電過程，在同時也參加其了發(fā)光過程。在粉管中涂上不同的熒光粉，其內充有H2以及少量的金屬Hg，在Hg蒸氣的激發(fā)下發(fā)射出的紫外線被熒光粉所吸收之后發(fā)出了熒光，而H2則有提升發(fā)光效率以及降低其著火電壓的作用。在玻管的兩頭各自安置了金屬電極一個以完成電子的發(fā)射與電荷的收集任務。常將電解Cu或者鍍鎳的鐵制作成一個錐形，這樣便有充足的輻射面積來進行散熱以及減小陰極電位。電極必須要能經得住質量很大的正離子的撞

31、擊而不致溫度上升過高，不會熔掉并且要減弱陰極濺散。金屬電極之外的云母片有兩個作用，一個是對電極的支持作用，另一個則是隔離熱量，能有效預防在真空除氣時電極溫度上升太高而致使外玻管的爆裂。電極是霓虹燈的重要組成</p><p>　　4 課題的發(fā)展狀況 </p><p>　　現今的霓虹燈市場相對比較混亂，制作單位工藝水平參差不齊，其中大概只有30%的單位具有營業(yè)執(zhí)照，這一類制作單位都有

32、其奇特的賣點，不但口碑很好，而且品質優(yōu)秀，在后期維護方面也很到位，是廣大用戶首選的單位。其余的便是一些證件不全或者無證經營的單位，這一類小作坊的專業(yè)性不強，品質不過關，售后服務也不到位，所以不建議選擇這一類作坊的產品。霓虹燈行業(yè)中制作的專業(yè)性非常強，正規(guī)的制作單位產品品質比較好，也能較長時間地正常使用。然而一些沒有執(zhí)照的霓虹燈公司一般工藝要求不高，產品也都很不穩(wěn)定。相比日光燈來說，霓虹燈其實擁有更長的壽命，為了用戶的切身利益，在購買霓虹

33、燈時還是選擇第一類單位為好。霓虹燈在各種場合的廣泛應用中，各種燈飾、廣告招牌、背景燈各有千秋，但一般來說其工作模式有三種：流水燈、長明燈及變幻燈。流水燈的負載變換頻率高，變化速率快，讓人感覺目不暇接，有單燈變動、多燈變動等情景。霓虹燈因其奇特的魅力，在夜晚不僅可以給購物廣場招來大量的消費者，而且也能為各種休閑娛樂場所制造派對氣氛。霓虹燈在漆黑的夜間為各大城市和小鎮(zhèn)披上一件件華麗的衣衫，毫無疑問它已成為一座城市商業(yè)發(fā)展水平的重要標尺。&l

34、t;/p><p>　　在2005年經過民政部核準分別成立了“中國廣告協(xié)會霓虹燈廣告委員會”、“中國照明學會霓虹技術專業(yè)委員會”和“中國照明電器協(xié)會霓虹燈生產專業(yè)委員會”，首次出現了三個全國性的行業(yè)組織。在現今社會生活中，霓虹燈作為廣告裝飾的光源，將向更高品質的方向發(fā)展，在現今的科技水平下，雖然還未曾出現一種可全面替代的新光源，但霓虹燈仍擁有廣闊的生存空間。霓虹燈作為一種藝術品，它更是光的藝術家，將向高品味、高質量產品

35、方面發(fā)展。在將來變化多端的社會中，霓虹燈的發(fā)展將更加傾向于節(jié)約能源和環(huán)境保護這一趨勢。霓虹燈未來的設計主流將越來越奇特種種創(chuàng)意和新鮮題材。</p><p><b>　　5課題研究內容</b></p><p>　　（1）無人靠近時,“廣石化歡迎您”六個字形燈與邊框所有霓虹燈同時亮起，2s后熄滅，2s后再亮起，如此循環(huán)地亮滅，同時播放緩慢的音樂。當有人靠近時，播放輕快的音

36、樂，“廣”字形燈光與燈光組1亮起，0.3s后熄滅；然后“石”字形燈光與燈光組2亮起，0.3s后熄滅；接著“化”字形燈光與燈光組3亮起，0.3s后熄滅；接著“歡”字形燈光與燈光組4亮起，0.3s后熄滅；接著“迎”字形燈光與燈光組5亮起，0.3s后熄滅；接著“您”字形燈光與燈光組6亮起，0.2s后熄滅；緊跟著所有燈亮起，0.3s后熄滅，0.3s后亮起，再0.3s后熄滅；然后“廣”字形燈光與燈光組1亮起，0.3s后熄滅··

37、····如此循環(huán)亮滅，直到人離開，再恢復沒人時的循環(huán)效果。</p><p>　　（2）霓虹燈電子變壓器的可靠性的設計。</p><p>　　第二章 可編程邏輯控制器介紹</p><p>　　自從上世紀六十年代末出現了世界上第一個可編程邏輯控制器—PLC之后，PLC的發(fā)展勢頭便從未減弱，尤其在最近幾十年，由于計算機技術水平和電子

38、技術水平的迅速增長，PLC在其工作效率、通訊能力、控制范疇等方面都達到了新的高度?？删幊踢壿嬁刂破饔袡C地聯系結合起了一般的繼電器—接觸器控制的技術與現代計算機通信處理技術的各種優(yōu)勢，在工業(yè)自動化的領域中有著非常重要的地位，也是其運用最廣泛的一類控制設備，是當代工業(yè)生產中一個重要標桿。</p><p>　　2.1 PLC的基本概念與基本結構</p><p>　　2.1.1 PLC的基本概念

39、</p><p>　　PLC英文名稱全稱為Programmable Logic Controller ,中文全稱即可編程邏輯控制器[5]，其定義為專用于工業(yè)環(huán)境而設計產生的一種使用數字計算來操作的電子系統(tǒng)，它使用的是能夠編程的一種儲存器，用戶程序可以儲存在內部，它的功能強大，擁有能夠進行順序地控制、邏輯的計算、計數、定時等等的豐富操作指令，通過數字或者模擬方式來操控各類機械或其工作流程。PLC不但是可編程邏輯控制

40、電路，同時亦是和硬件結合非常密切的一類語言，常常被運用于半導體方面，基本上都是與半導體出現在同一場合之中。</p><p>　　對于制造業(yè)來說，當今社會的要求是其能對市場上的不同需求及時給出回應，即能及時地進行小批量、多品種、多規(guī)格、低成本以及高品質產品生產，應這樣一個挑戰(zhàn)，各種生產機器以及自動化生產線的操控系統(tǒng)就必需要有很高的一個可靠性以及靈動性，可編程邏輯控制器無疑非常適合這樣的場合，其根本上是以微型的處理器

41、作為基礎的通用的工業(yè)操控裝置。</p><p>　　可編程邏輯控制器的運用面非常廣，功能非常強，用起來非常簡便，一般的即機器生產設備與生產流程中的自動操控系統(tǒng)都能看到它的身影，可編程邏輯控制器在另外的領域中，比如在尋常百姓家的自動化設備的應用率也得到了非?？焖俚脑鲩L。目前可編程邏輯控制器仍然具有非常大的成長空間，其功用在不停地拓展，其運用更為廣泛，它不只是單片機自動化中應用中最廣泛的操控器件，對許多很大的工業(yè)網絡

42、控制系統(tǒng)來說其作用也是非常巨大的，可編程邏輯控制器的運用面之廣與其普及水平之高，計算機控制設備是沒有辦法超越的。</p><p>　　本設計中采用的是siemens公司的生產的S7-200系列的小型可編程邏輯控制器；它具有非常高的可靠性、豐富的指令集與內置的集成功能、選擇多樣的擴展模塊和優(yōu)異的通訊能力[6]；它不但能夠單獨使用，用來替代繼電器的控制系統(tǒng)，而且能夠應用到繁雜的自動控制當中，由于它擁有強勁的通信能力，

43、在網絡系統(tǒng)的控制當中，同樣能夠盡可能地發(fā)揮其作用；S7-200因其具有的很高的性能價格比，在我國PLC市場中占據了非常高的比例。</p><p>　　2.1.2 PLC的基本結構</p><p>　　通用型PLC硬件的基本構造如下圖2-1所示，PLC主要由中央處理器單元（CPU） 、Memory（存儲器）、I/O模塊（輸入/輸出模塊） 、Power（電源）以及Programmer（編程器

44、）構成[9]。</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　各器件具體功能如以下表2-1所示</p><p><b>　　表2-1</b></p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　圖-2-1 通用型PLC的

45、硬件基本結構</p><p>　　2.2 PLC 具有以下特點：</p><p>　　（1） PLC的可信賴度很高 ，抗干擾能力強</p><p>　　高可靠性是電氣設備能否穩(wěn)定運行的有力保障，也是電氣設備好壞的一個重要指標，使用當代大規(guī)模電路集成工藝的可編程邏輯控制器，生產過程非常嚴謹，它里邊的線路使用了是前衛(wèi)的抗干擾技術，擁有相當高的可信賴度。比如由mitsub

46、ishi公司制造的F系列可編程邏輯控制器，其MTBF便高達300kh。另外，一些使用冗余中央控制器MTBF可編程邏輯控制器的工作時長更久。就可編程邏輯控制器的機外線路來講 ，運用可編程邏輯控制器組成的Control system（控制系統(tǒng)）的電氣連線及開關接點與同樣大小的Relay contactor（繼電接觸器）系統(tǒng)相對比，能夠縮減至其很小的一個百分比，從而Failure rate（即故障率）便能大幅度降低。另外，可編程邏輯控制器具有

47、硬件好壞的STF（Self test function，即自我檢測）功能，在發(fā)現障礙的時候可以馬上報警。在其運用的軟件中，操作者還可以加入其它器件的錯誤自檢程序，使其系統(tǒng)中除了可編程邏輯控制器之外的線路及機器同樣得到故障自檢保護。如此一來，整個系統(tǒng)便顯得非?？尚刨嚵?。</p><p>　?。?） PLC的配套齊全， 功能強大， 適用范圍廣</p><p>　　由可編程邏輯控制器開始出現、發(fā)

48、展到了今天，已經形成了有大型到小型的多種規(guī)模的系列化產品，能夠運用到種種規(guī)模的產業(yè)生產當中?，F代PLC除了具備邏輯處理的能力之外，大部分都擁有完善的數據運算能力，在各種數字操控的設備中都能見到其身影。連年來不斷出現新型的PLC單元，使其在坐標控制、冷熱控制以及數控機床等多種的工業(yè)控制中有了更深層次的應用，還有就是可編程邏輯控制器通信能力的增長以及HMI技術的迅速成長，使得現今使用可編程邏輯控制器構造各種控制系統(tǒng)特別方便[12]。<

49、/p><p>　　（3） 容易學習，容易使用</p><p>　　可編程邏輯控制器作為通用的工業(yè)控制器，許多的重工業(yè)都選擇使用，其接線口簡潔明了，程序語句簡單易學，為廣大工程技術操作員所喜愛；LAD的標記符與表述方式和繼電器電路圖的非常相似，只用可編程邏輯控制器少部分的開關量STL就能夠簡單地達到繼電器電路的一些用處，這為不熟習EC(electronic circuits,即電子電路)、不了解

50、電腦原理以及不明白匯編語句的通過電腦從事工業(yè)控制的人們打開了一條捷徑[13]。</p><p>　?。?）PLC設計簡便，很好維護</p><p>　　可編程邏輯控制器用的是儲存邏輯來替代傳統(tǒng)的連線邏輯，這使得操控的機械外面的連線大幅減小，也大大地縮減了操控系統(tǒng)設計及制作的時間，這樣一來，它的維護工作也變得非常簡單。更難得的是這使得同樣一個設備僅通過變換其程序便可變換生產的過程變成現實，這

51、非常適于多種類、小批次的生產中使用。</p><p>　?。?）PLC的體型小，質量輕，能耗低 </p><p>　　在很多的生產場合中，我們需要的機器零件往往是越小、越輕、能耗越低便越是方便和實用，而PLC發(fā)展至今，也基本符合了我們這一愿望。比如說，最近的一款微型PLC底部長度僅100毫米，質量也不到150克，功耗更僅有數瓦。由于小型的體型很容易裝入到生產設備的里邊，因此PLC無疑是我們

52、達到機電一體化的理想化的控制器件。</p><p>　　2.3 西門子S7-200PLC的主要特點和技術性能</p><p>　　2.3.1西門子S7-200PLC的特點</p><p>　　S7-200系列的PLC是西門子公司所推出的整體式小型可編程控制器（Micro PLC），最開始的產品命名為CPU21×，之后改進的型命名為CPU22×，2

53、1×以及22×，各有4、5個型號[4]，由于其體積小巧，功能強大，并且具有非常高的性能價格比，使得其在中小規(guī)模的控制系統(tǒng)中得到非常廣泛的應用。如圖2-2所示，一個基本S7-200 Micro PLC的系統(tǒng)組成包括一個單獨的S7-200CPU、一臺個人電腦（PC）、STEP7-Micro/WIN 32（3.1版）編程軟件以及一條通訊電纜，為了使用PC，還必須具備以下設備的一種：一條PC/PPI電纜、一個通訊處理器（CP

54、）和多點接口（MPI）電纜或者一塊MPI卡以及隨MPI卡提供的一根通訊電纜[15]。一臺S7-200 Micro PLC（其外觀如圖2-3）主要組成的部分包括了一個單獨的S7-200CPU(如圖2-4)，另外還可以選擇性地擴展一個單獨的S7-200CPU，也可以帶上各種各樣的可選擇的擴展模塊（如圖2-5所示）。</p><p>　　圖2-2 S7-200 Micro PLC系統(tǒng)組成</p><

55、p>　　圖2-3 S7-200系列PLC外觀圖</p><p>　　圖2-4 S7-200CPU</p><p>　　圖2-5 帶有拓展模塊的CPU</p><p>　　Siemens S7-200 系列可編程邏輯控制器在各行業(yè)與各場合檢查、監(jiān)視以及自動控制中表現出強大的適應性。S7-200如此強勁的能力使其不論是在單獨使用之中還是連接成網絡都能夠解決繁雜的

56、控制功能[14]。西門子S7-200系列PLC的優(yōu)異表現在如下的幾個方面：</p><p><b>　　1、可信賴度很高；</b></p><p>　　2、豐富的操作指令；</p><p><b>　　3、非常容易學習；</b></p><p><b>　　4、操作非常簡單；</b&

57、gt;</p><p>　　5、復雜的內嵌集成能力；</p><p><b>　　6、實時性；</b></p><p>　　7、通信能力尤其強大；</p><p>　　8、多種類的拓展塊。</p><p>　　本系列的可編程邏輯控制器強勁的能力使其在集散自動化中能有搶眼的表現，運用范疇覆蓋了繼電器

58、的控制到設備自動化，應用領域更是無處不在，非常寬廣。</p><p>　　2.3.2 西門子S7-200PLC的技術性能</p><p><b>　　1、CPU 模塊</b></p><p>　　本系列可編程邏輯控制器有5種CPU，其各自的關鍵指標如下表。</p><p>　　表3-1 S7-200系列PLC CPU的

59、關鍵技術指標</p><p>　　本次設計使用的是CPU224集成的14輸入/10輸出共24個數字量的I/O點，它能夠連接7個擴展模塊，能夠拓展到168路數字I/O點或是35路模擬I/O點，其程序儲存空間有13kb，有六個獨立的3萬Hz高速計數器，兩路2萬Hz的高速脈沖輸出，它有1個RS-485 Communication / Programming接口，具有MPI及PPI兩種通訊協(xié)議以及獨立自主的通訊能力。對其

60、輸入/輸出端子排能夠非常簡單地對其拆卸，因此其操控的能耐無需置疑[1]。</p><p>　　2.4 西門子S7-200PLC的基本指令</p><p>　　1、邏輯指令取、取反與線圈的驅動指令</p><p>　　LD （LOAD）是西門子PLC中的指令“取”，用途是將網絡塊常開觸點與母線給聯接起來。</p><p>　　LDN （LOAD

61、 NOT）是西門子PLC中的指令“取反”，用途是將網絡塊常閉觸點與母線給聯接起來。</p><p>　　=（OUT）是西門子PLC中指令表的驅動線圈指令。</p><p><b>　　使用說明：</b></p><p>　?。?）“取”或“取反”LDLDN可取I、Q、M、SM、T、C、V、S的觸點。</p><p>　　

62、（2）“＝”能夠驅動的線圈類型有Q、M、C、V、SM、T、S，不過沒法驅動輸入映像寄存器，在可編程邏輯控制器的O端子沒有負載時，盡可能采用M線圈或者別的控制線圈。</p><p>　　（3）“＝”可以并聯使用任意次，但不能串聯。</p><p><b>　　2、接觸串聯指令</b></p><p>　　A（AND）是西門子PLC中指令表的操作指

63、令“與”，它的用途是可以在LAD中串接一個常開的觸點。</p><p>　　AN（AND NOT）是西門子PLC中指令表的操作指令“與非”，它的用途是可以在LAD中串接一個常閉的觸點。</p><p>　?。?）Ａ和AN指令是單個觸點串聯連接指令，可連續(xù)使用，但是同一支路串聯觸點最多可使用11個。</p><p>　?。?）A、AN指令可對Ｉ、Ｑ、Ｍ、SM、Ｔ、Ｃ、

64、V、S的觸點進行邏輯“與”操作，和“=”指令組成縱向輸出。</p><p><b>　　3、觸點并聯指令</b></p><p>　　O（Or）：“或”操作指令，在梯形圖中表示并聯一個常開觸點。</p><p>　　ON（Or Not）:“或非”操作指令，在梯形圖中表示并聯一個常閉觸點。</p><p><b>

65、;　　使用說明：</b></p><p>　?。?）OON指令可以并聯一個觸點指令，緊接在LDLDN指令之后，可連接使用。</p><p>　?。?）OON指令可對Ｉ、Ｑ、Ｍ、ＳＭ、Ｔ、Ｃ、V、S的觸點進行邏輯“或”操作，和將“=”操作指令組成縱向輸出[8]。</p><p><b>　　4、定時器指令</b></p>

66、<p>　　S7-200系列可編程邏輯控制器中用“T” 表示定時器，其作用是在內部時鐘計時時累計增量，這種類型的計時器總共有二百五十六個（T0T255），在它們內部都有一個當量值寄存器，它有16位，是用來儲存當前值的；一個預置值寄存器，同樣有16位，作用是儲存時間的設定數值；一個用作反映觸點狀態(tài)的狀態(tài)位。</p><p>　　接通延時繼電器（TON）：接通延時繼電器用于單一間隔的定時，在梯形圖中由標志

67、位TON、使能輸入端IN、時間設定輸入端PT及定時器編號Tn構成；語句表中由定時器標志TON、時間設定值輸入端PT和定時器編號Tn構成。</p><p>　　當使能端IN為低電平無效時，定時器不運行，此時當前值與Tn的狀態(tài)都是0；在使能端IN數值為高電平狀態(tài)1時，定時器運行起來，每度過一定的時間，其當前值就+1，假如計時器的當前值>=其設定值PT，便達到了定時器的延時時間，此時輸出點有效，其輸出的狀態(tài)變化是

68、0到1，在其輸出狀態(tài)變化之后依舊繼續(xù)計時，直至其當前值到達峰值32767才得以停止[11]。</p><p><b>　　2.5 本章小結 </b></p><p>　　本章主要講的是介紹的是PLC的基本概念及基本組成結構，說明了各組成部分的具體功能與PLC的種種特點，尤其是本次設計使用的西門子S7-200PLC的特點、技術性能與其本次設計中的相關操作指令。</

69、p><p>　　第三章 總體設計方案</p><p><b>　　3.1方案論證</b></p><p>　　霓虹燈的操控系統(tǒng)有許多種類型，比如SCM（即單片機），當使用SCM來完成該方案時會出現許多的缺陷，用SCM完成該設計時，外面所需的線路繁雜，工作量相對于可編程邏輯控制器較大，在其可靠度與抵抗外圍干擾的方面明顯比不上可編程邏輯控制器，其通斷的

70、高低等級不明確，與可編程邏輯控制器相對比，使用過程較為繁雜，再者，其配套與功能都遠不如可編程邏輯控制器的完善。所以選擇PLC對本課題進行研究。</p><p>　　3.2系統(tǒng)的設計原則</p><p>　　本次設計的控制系統(tǒng)旨在利用PLC對霓虹燈亮滅和音樂播放系統(tǒng)進行循環(huán)控制，所以要在現有的相關設備的基礎上，盡量實現控制系統(tǒng)的基本功能。</p><p><b&

71、gt;　?。?） 實用性原則</b></p><p>　　本次課題設計的出發(fā)點不僅僅在于對PLC知識的深入學習和掌握，也在于把所學知識投入到現實生活的生產當中，不再拘泥于書本里的各種條條框框，要對實際的各種因素經進行考慮，比如要考慮到生活當中的霓虹燈的各種樣式，了解霓虹燈市場需求的情況和成本問題等諸多因素。就是說以前的理論知識都是特定的理想條件下得出的，而本次課題則是在有著諸多因素影響的現實當中進行的

72、，那么就不得不考慮其功用的問題，從而使本次設計更具實用性。</p><p><b>　　（2） 操作性原則</b></p><p>　　本次設計提出的另一個要求便是要有良好的操作性。本產品追求的是簡單、精準、方便的操作性，而非復雜繁瑣的操作過程，所以產品本身應該是能盡量給控制人員提供方便的操作。還有就是在霓虹燈的顯示方面，要有一個合理的字體布局，使其出入線纜的走線方式

73、和布局方法更加清晰明了，最終要達到集良好觀賞性的外觀和集成化的控制平臺一身的工藝水平。</p><p><b>　　（3） 可行性原則</b></p><p>　　可行性原則可以說是本次設計最重要的一個原則。對于要實現某一功能的元件，要擬訂多種方案來制作這一元件，再經過多次的篩選，最后拿出可行性最強的一個方案。系統(tǒng)可行性的強弱決定了系統(tǒng)能否按照正常預期的計劃進行工作以

74、及其工作的穩(wěn)定性強弱。很多時候往往原理上的正確并不意味著系統(tǒng)可以毫無阻礙的進行工作，所以設計的同時要考慮到很多實際中的問題。比如在本設計中就要擬定霓虹燈顯示屏的顯示的方案，各電路之間的連接方案，其運行程序的設計，這些問題都要考慮到其可行性，有了可行性，才可以對方案進行優(yōu)化，并在最后實施它。 </p><p><b>　　3.3具體方案</b></p><p>

75、;　　霓虹燈分布效果如圖3.1所示，霓虹燈開始工作,無人靠近時,“廣石化歡迎您”六個字形燈與邊框所有霓虹燈同時亮起，2s后熄滅，2s后再亮起，如此循環(huán)地亮滅，同時播放緩慢的音樂。當有人靠近時，播放輕快的音樂，“廣”字形燈光與燈光組1亮起，0.3s后熄滅；然后“石”字形燈光與燈光組2亮起，0.3s后熄滅；接著“化”字形燈光與燈光組3亮起，0.3s后熄滅；接著“歡”字形燈光與燈光組4亮起，0.3s后熄滅；接著“迎”字形燈光與燈光組5亮起，0

76、.3s后熄滅；接著“您”字形燈光與燈光組6亮起，0.2s后熄滅；緊跟著所有燈亮起，0.3s后熄滅，0.3s后亮起，再0.3s后熄滅；然后“廣”字形燈光與燈光組1亮起，0.3s后熄滅······如此循環(huán)亮滅，直到人離開，再恢復沒人時的循環(huán)效果。</p><p>　　圖3.1霓虹燈分布效果圖</p><p><b>　　3.

77、4本章小結</b></p><p>　　本章經過對單片機控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)的對比論證，確定了使用PLC控制系統(tǒng)，根據控制系統(tǒng)的設計原則，提出了本次設計的具體方案。</p><p>　　第四章 編程軟件STEP7- MICRO WIN的介紹</p><p>　　STEP7-MICROWIN西門子公司專門為了S7-200系列可編程邏輯控制器研發(fā)的一種編

78、程軟件，其研發(fā)的平臺是基于Windows操控系統(tǒng)的編程與配置軟件的，其特點是功能強勁、操作面板簡潔，能簡便地編制不同的程序，同時也能夠對用戶程序的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。</p><p>　　4.1 STEP7-MicroWIN的窗口界面功能</p><p>　　STEP7-MICROWIN 的操作面板有許多的組成部分：局部變量表、瀏覽條、指令樹、程序編輯、菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄、輸出窗口區(qū)

79、等部分組成，如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 STEP7-MICROWIN 編程軟件主界面</p><p><b>　　(1)瀏覽條</b></p><p>　　瀏覽條為編程提供按鈕控制，可以實現窗口的快速切換。在STEP7-MicroWIN主界面上“查看”，可實現符號表、程序塊、交叉引用、數據塊、狀態(tài)圖、系統(tǒng)塊、通信及設置PGP

80、C接口窗口切換；選擇“工具”，可實現以太網向導、AS-i向導、因特網向導、配方向導、數據記錄、PID調節(jié)控制面板、S7-200 Explorer、TD Keypad Designer 窗口的卻換。</p><p><b>　　(2)指令樹</b></p><p>　　指令書是一個包括全部項目對象和當前LAD、FBD或者STL提供的全部指令的樹形圖，在鼠標的右按鍵點擊

81、樹中“項目”的文件夾，能夠把附加的POU（程序組織單元）插入其中，也能夠用鼠標右按鍵點擊單個程序組織單元，打開、編輯刪除、其屬性表，將子程序重命名或用密碼來保護以及將例行程序中斷。能夠使用鼠標右按鍵點擊樹中的“指令”部分的某個文件夾或某個指令以便將整個樹隱藏。只要把存放指令的文件夾打開，便能夠雙擊或是拖動某個指令，根據所需自動地所選指令在程序編輯器窗口中的光標位置插入，能夠將指令拖動到自己選擇的文件夾之中，將經常使用的指令進行排列。&l

82、t;/p><p><b>　　(3)菜單欄</b></p><p>　　STEP7-MICROWIN編程軟件中有有菜單欄8個，分別是編輯（E）、幫助（H）、查看（V）、文件（F）、工具（T）、PLC（P）、調試（D）、窗口（W），允許使用鼠標或者對應的熱鍵對以上菜單進行操作。</p><p><b>　　(4)工具條</b>&

83、lt;/p><p>　　在STEP7-MICROWIN 編程軟件中工具條為最為常用的一些操作提供了方便的的鼠標操作訪問，常用的工具條分為調試工具條、標準工具條、LAD指令工具條和公用工具條。要顯示或隱藏這一些常用的工具條，可以通過“查看”菜單欄中的“工具欄”選項來進行操作。</p><p><b>　　(5)局部變量表</b></p><p>　　

84、用戶要定義局部變量就要用局部變量表用來進行定義，每一個局部變量表對應的是一個程序塊，包括了用戶對局部變量所賦的值（即子程序和中斷例行程序使用的變量），使用暫時內存存儲局部變量表中建立的變量，由系統(tǒng)解決地址賦值的問題，變量僅限于建立這一變量的程序組織單元之中使用。</p><p><b>　　(6)狀態(tài)欄</b></p><p>　　狀態(tài)欄的另一個叫法為任務欄，在STE

85、P7-MICROWIN編程軟件中操作時的操作狀態(tài)信息都由它為用戶提供。</p><p><b>　　(7)輸出窗口</b></p><p>　　STEP7-MICROWIN編程軟件程序編譯的結果便是由輸出窗口顯示，例如編譯結果有沒有差錯，編碼正不正確的與位置等。在輸出窗口輸出的程序語句出現錯誤時，用鼠標左按鍵連續(xù)點擊兩次錯誤的信息，便能在程序地編輯區(qū)域中顯示恰當的網絡

86、。</p><p><b>　　(8)程序編輯區(qū)</b></p><p>　　用戶可以使用功能塊圖、梯形圖、或助記符在程序編輯區(qū)進行編程，在在線的狀態(tài)下，從可編程邏輯控制器上在用戶程序進行修改或者編輯。</p><p>　　4.2用STEP7-MICROWIN編寫和運行程序</p><p>　　用啟停三相異步電動機的程序

87、作為一個例子，熟習如何使用STEP7-MICROWIN。梯形圖4.2：</p><p>　　圖4.2 三相異步電動機啟停程序</p><p><b>　　1. 打開新的項目</b></p><p>　　鼠標連續(xù)兩次點擊STEP7-MICROWIN編程軟件的圖標，或在"start"菜單里找到SIMATIC>STEP7-M

88、ICROWIN編程軟件，啟動這一程序，便能打開一個新的STEP7-MICROWIN的項目。</p><p><b>　　2. 打開現有項目</b></p><p>　　在STEP7-MICROWIN編程軟件中通過“文件”，可以選擇以下一個項目：</p><p>　　（1）使用“打開”對話框，然后再瀏覽并選擇一個現有的項目，將其打開。</p

89、><p>　?。?）在“文件名稱”里邊，假如用戶近期在這一項目中工作過，那么此項目在“文件”的菜單之下可以看到，便無需使用“打開”的對話框。</p><p>　　3. 來到到編程狀態(tài)</p><p>　　鼠標左鍵單擊“ 查看” 中的 “程序塊”，便可以來到編程狀態(tài)；</p><p><b>　　4.編程語言的選擇</b>&l

90、t;/p><p>　　在菜單欄中的 查看 – LAD（梯形圖語言）或者STL（語句表）、FBD（功能塊）</p><p>　?。?） 點擊“MAIN主程序”，在網絡_中輸入所需的程序。</p><p>　?。?） 單擊網絡_中的“ ”從菜單欄或在指令樹中挑選相關的符號。假如要在 “指令” 樹中進行選擇，可以在有以下操作：“指令”—雙擊“位邏輯”— 雙擊選擇的“常開觸點

91、” 符號“ ”— 雙擊選擇的 “常閉觸點” 符號—雙擊選擇的“輸出線圈”符號—將光標移到 “常開觸點”下面，單擊菜單欄中的“ ” —選擇“← ”，左移光標，單擊“常開觸”點完成梯形圖。</p><p>　?。?）給各梯形圖的符號添加元器件的地址：鼠標光標移動到所要添加的符號上，逐個選擇“？？？”，輸入對應的元器件號。</p><p>　　（4）完成編程的程序保存：選擇菜單欄中“文件”

92、，在“保存”中輸入或選擇文件名稱再點擊“保存”。</p><p>　?。?）程序的編譯：在菜單中“PLC”項目中選擇“編譯”或者在“PLC”項目中選擇“全部編譯”的命令，亦或使用工具欄中的按鈕“”或“”來執(zhí)行編譯的功能。在“編譯”完成之后，在信息窗口會出現相關編譯的結果，根據其可對程序進行修改</p><p>　　建立電腦端與可編程邏輯控制器的通信連接線路，并設置其參數</p>

93、<p><b>　?。?）聯接電腦端：</b></p><p>　　把PC/PPI電纜一端接上電腦的“COM”端口，另一端接到S7-200可編程邏輯控制器的“PORT0”或“PORT1”端口；</p><p>　?。?）參數的設置：將PC/PPI電纜小盒中的DIP的開關通訊的波特率設為9.6K—將PLC的運行開關置于STOP位置再上電—打開STEP7-M

94、ICROWIN軟件—“PLC” “類型”，彈出“PLC類型”窗口—單擊“讀取PLC”，檢測是否成功，或者從下拉菜單中選擇CPU226—單擊“通信”按鈕，系統(tǒng)彈出“通信”窗口—雙擊 “PC/PPI”電纜的圖標，檢測通信成功與否。</p><p><b>　　6、下裝程序：</b></p><p>　　假如在運行STEP7-MICROWIN的PC與PLC之間已經成功地建立

95、了通訊，便能夠把程序下載至該可編程邏輯控制器，此時要遵守以下幾點：</p><p>　　（1）在把程序下載到可編程邏輯控制器前，必須確定可編程邏輯控制器運行模式位于"停止"。檢查可編程邏輯控制器上的模式指示燈。假如其未被設置為"停止"模式，在工具條中找到"停止"按鈕，點擊使其停止。</p><p>　?。?）點擊 “文件”菜單找到

96、里的“下載”，點擊選擇，便有"下載"的對話框?；蛟诠ぞ邨l中選擇“下載”按鈕下載程序。</p><p>　?。?）依據默認值，在第一次發(fā)出下載的命令時，“數據塊”、 “CPU配置”（系統(tǒng)塊）以及“程序代碼塊”復選框都將被選擇。假如某一特定的塊不需要下載，可以將該復選框清除。</p><p>　?。?）光標移動到"確定"按鈕并點擊選擇，程序開始下載。&l

97、t;/p><p>　?。?）假如程序成功地下載，會出現顯示一個信息的確認框，框內內容顯示內容：下載成功。</p><p>　　（6）如果實際使用的可編程邏輯控制器所需的數值與STEP7-MICROWIN中用于可編程邏輯控制器類型的數值不匹配，則會出現一個內容為“為項目所選的PLC類型與遠程PLC類型不匹配。繼續(xù)下載嗎？”的警告信息 </p><p>　?。?）想要

98、糾正PLC類型選項便選擇"否"，程序的下載就會終止。</p><p>　?。?）在菜單條中選擇“PLC”的“類型”，調出"PLC類型"的對話框，在其下拉列表方框選擇要糾正的類型，或單擊"讀取PLC"按鈕，由STEP7-MICROWIN自動讀取正確的數值。點擊"確定"按鈕，確認PLC類型，并清除對話框。</p><p

99、>　?。?）點擊工具條中的"下載" 按鈕，重新進行程序下載，或從菜單條選擇“文件”找到“下載”，點擊選擇。</p><p>　?。?0）程序下載成功之后，在可編程邏輯控制器中運行程序之前，必須將PLC運行模式從“STOP”（停止）模式轉換回“RUN”（運行）模式。在工具條中選擇“運行”按鈕，點擊運行，或在“PLC” 找到“運行”，將“STOP” （停止）轉換回“RUN”（運行）模式。&l

100、t;/p><p>　　7、程序的運行和調試</p><p>　?。?）將中央處理器上的“RUN／STOP”開關給撥到“RUN”位置，使中央處理器上的綠色（RUN）指示燈亮，黃色（STOP）狀態(tài)指示燈滅；</p><p>　?。?）在STEP7-MICROWIN編程軟件中點擊菜單條命令“PLC”找到“RUN（運行）”點擊使CPU模式處于“運行”或“PLC”找到“STOP（

101、停止）”點擊使CPU模式處于“停止”，或者點擊工具欄按鈕“ ”和“”改變CPU的運行狀態(tài)；</p><p>　?。?）按照對應的按鈕接通I0.0，對運行結果進行觀察。</p><p>　　8、對程序運行狀態(tài)的監(jiān)控</p><p>　　（1）運行程序的時候可以在菜單命令中選擇“調試”找到并選擇“開始程序狀態(tài)監(jiān)控”或者在工具欄找到并點擊按鈕“”對程序狀態(tài)進行監(jiān)控。<

102、;/p><p>　?。?）同樣也能在菜單的命令中選擇“查看”點擊找到“組件”再點擊找到“狀態(tài)表”進行點擊選擇；或者直接單擊瀏覽條的“查看”中找到的“狀態(tài)表”圖標，打開狀態(tài)圖表，將需要監(jiān)控的元件輸入進去對其進行監(jiān)控。點擊選擇菜單命令中的“調試”找到并選擇“狀態(tài)表”或單擊工具欄“”控鈕打開狀態(tài)圖表，輸入需監(jiān)控的元件進行監(jiān)控。</p><p><b>　　4.3本章小結</b>

103、</p><p>　　本章主要介紹了西門子S7-200PLC編程軟件STEP7-MicroWIN，簡單介紹了STEP7-MicroWIN的窗口界面功能，說明了如何使用STEP7-MicroWIN編寫程序以及如何運行所編寫的程序。</p><p>　　第五章 霓虹燈程序的設計</p><p><b>　　5.1 控制要求</b></p>

104、;<p>　　為了撰寫程序時能夠有清晰的思路，盡量把語言精簡化、框架結構合理化，在這里首先要分析一下要實現的功能，也就是設計任務。</p><p><b>　　本程序的要求如下：</b></p><p>　?。?）上電后，按下啟動按鈕，霓虹燈開始工作,無人靠近時,“廣石化歡迎您”六個字形燈與邊框所有霓虹燈同時亮起，2s后熄滅，2s后再亮起，如此循環(huán)地亮滅

105、，同時播放緩慢的音樂。</p><p>　?。?）當有人靠近時，播放輕快的音樂，“廣”字形燈光與燈組1亮起，0.3s后熄滅；然后“石”字形燈光與燈組2亮起，0.3s后熄滅；接著“化”字形燈光與燈組3亮起，0.3s后熄滅；接著“歡”字形燈光與燈組4亮起，0.3s后熄滅；接著“迎”字形燈光與燈組5亮起，0.3s后熄滅；接著“您”字形燈光與燈組6亮起，0.2s后熄滅；緊跟著所有燈亮起，0.3s后熄滅，0.3s后亮起，再

106、0.3s后熄滅；然后“廣”字形燈光與燈光組1亮起，0.3s后熄滅······如此循環(huán)亮滅，直到人離開，再恢復沒人時的循環(huán)效果。</p><p>　　（3）按下停止按鈕，所有燈熄滅。</p><p>　　5.2 PLC控制霓虹燈的輸入輸出分配表</p><p>　　根據控制要求及控制分析可知，該設計需要2個輸

107、入和13個輸出，PLC控制霓虹燈的輸入輸出分配表如下表：</p><p>　　表5-1 PLC控制霓虹燈的輸入輸出分配表</p><p>　　5.3 PLC控制霓虹燈的控制流程圖</p><p>　　PLC控制霓虹燈的控制流程圖如圖5-1所示：</p><p>　　圖5-1 霓虹燈的控制流程圖</p><p><

108、;b>　　5.4本章小結 </b></p><p>　　本章主要說明了本次設計的控制要求，列寫了本設計中PLC的輸入輸出分配，根據設計編寫了控制程序并畫出其工作流程圖。</p><p>　　第六章 硬件的設計、制作及軟硬件聯合調試</p><p>　　6.1電子變壓器的設計</p><p>　　一般情況下，霓虹燈行業(yè)所使用

109、的變壓器有電子變壓器和漏磁變壓器兩種類型。擁有與一般變壓器一樣的結構的漏磁變壓器，其初級線圈與次級線圈都是在鐵芯上繞上的，與其不同的是漏磁變壓器在鐵芯窗口中間加多了一個一般變壓器所不具備的與鐵芯之間有空氣隙的用小硅鋼片疊合制成且有意讓鐵芯中的磁通能通過這一分路漏出鐵芯的磁分路，這一磁分路的作用就相當于在一個安裝在變壓器上安全閥門，在次級電流值上升之時，它能夠將鐵芯中的磁路給旁路掉，使得僅有少量的磁通與次級線圈相互聯系，這樣一來能有效的減

110、少次級感應電動勢，使得漏磁變壓器擁有了霓虹燈變壓器所需要的特性—保持燈管電流不變的特性。事實上，霓虹燈燈管電極的性能和結構跟它的使用壽命緊密相關。所有的氣體放電燈，除應保持必要的真空度外，更重要的是其電極的發(fā)射性能及電極的使用壽命。漏磁變壓器的各項指標在長期的應用與改進過程當中已然日趨完善，其設計與制作的工藝水平也都較為成熟，因其可靠地性能與穩(wěn)定的工作特性在各行業(yè)中被廣泛地應用。但尺有所短寸有所長，漏磁式的霓虹燈變壓器雖然在工作中有著極

111、其可靠的穩(wěn)定性與強大的負載能力，但其缺點也是非常明顯，其功率很高且體積與重量都較大，制作時需</p><p>　　一般來說，負載長度為6m的霓虹燈變壓器的功率不足80瓦，負載長度為12m的霓虹燈變壓器的功率不到105瓦，越是大型的霓虹燈工程越是可以節(jié)約電源，且霓虹燈變壓器的安裝方便，容易維護。同樣的，尺有所短寸有所長，在其表現優(yōu)異的同時，其缺點同樣明顯，使用電子變壓器的霓虹燈工程中燈光亮度較低，其恒流性能很弱，最

112、重要的是其可靠性差[7]。事實上，電子變壓器使用的電流經過的變化有：經過整流濾波之后得到的0.3kV左右的直流電壓—經過逆變電路轉換為高頻交流電—經過升壓變壓器，將電壓升壓到滿足霓虹燈啟輝工作電路的數值，一般需要設置保護電路以保證霓虹燈管遇到開路或者短路等異常情況時電路的安全?，F今的霓虹燈行業(yè)中廣泛地使用了電子變壓器，電子式霓虹燈變壓器的工藝改進使得其使用范圍逐漸蓋過了漏磁式霓虹燈變壓器。實際上，燈管的壽命與電極的性能和結構有著緊密的聯