PLC+小区照明组态+控制系统.doc
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1、扬扬州工州工业职业业职业技技术术学院学院 2009 2010 学年 第 二 学期 毕业设计毕业设计 课题名称: 基于 MCGS 的小区照明组态系统控制 设计时间: 2010.03-2010.05 系 部: 电子信息工程系 班 级: 0502 电气 姓 名: 曹雅 指导教师: 严法高 总目录总目录 第一部分第一部分 任务书任务书 第二部分第二部分 开题报告开题报告 第三部分第三部分 毕业设计正文毕业设计正文 第第 一一 部部 分分 任任 务务 书书 扬州工业职业技术学院扬州工业职业技术学院 毕业设计任务书毕业设计任务书 系系 部部 电子信息工 程系 指指导导老老师师严法高职职称称助教 学生姓名学
2、生姓名曹雅班班级级0502 电气学号学号0505510248 设计题设计题目目基于 MCGS 的小区照明组态控制系统设计 设计设计 内容内容 目目标标 和和 要求要求 毕业设计毕业设计内容和目内容和目标标: : 要求完成小区照明组态控制系统的设计: (1) 楼道照明控制:当人在一楼准备上楼时,按一下上楼 照明按钮,一楼照明灯亮,当你爬到两楼时,两楼照 明灯自动亮起,一楼照明灯自动熄灭,以此类推,下 楼也一样。如果几人同时上下,照明灯都按各自的规 律变化,互不影响。 (2) 采用 MCGS 组态软件设计模拟控制画面,并与 PLC 联机 调试实现控制要求。 毕业设计毕业设计任任务务要求:要求: 1
3、、提出选题的初步设想和研究目的 2、收集、整理与理论和实际有关的、完整的、准确的信息资 料 3、熟悉 PLC 的结构与原理和基本编程方法,具备编程解决实 际问题的能力。 4、熟悉 MCGS 组态软件的编程方法,设计相应组态画面。 5、完成整个系统的结构设计、组态、调试。 教研室教研室 审审核核 系部系部 审审核核 第第 二二 部部 分分 开开 题题 报报 告告 扬州工业职业技术学院扬州工业职业技术学院 电子信息工程电子信息工程 系系 1010 届届 毕业设计(论文)开题报告书毕业设计(论文)开题报告书毕业设计(论文)开题报告书毕业设计(论文)开题报告书(表(表(表(表 1 1 1 1) 学生姓
4、名曹雅专业电气自动化班级0502 电气学号0505510248 题 目基于 MCGS 的小区照明组态系统控制 指导教师严法高职称助教学 位硕士 题目类别 工程设计 基础研究 应用研究 其它 【课题的内容与要求】 本课题主要是实现小区照明的组态控制,采用三菱公司的 FX2N 系列 PLC 作为控制器,主 要任务包括: (1)分析被控对象,明确系统控制要求 (2)PLC 选型及相关电气设备的选择 (3)控制流程设计 (4)硬件设计:包括 I/O 口设备的选择与 I/O 点分配、执行元件的选择 (5)软件设计:控制程序的设计 (6)绘制 PLC 程序清单及注释 【前言】 近年来,许多城市都搞起亮化工
5、程,各种流光溢彩的景观灯扮靓了城市夜空。然而,在一 些小区因楼道照明频繁损坏。成为照明盲区,居民不得不摸黑上下楼,给他们的生活带来困扰。 采用 PLC 控制的楼道照明,可以克服上述的缺陷。不但实用、节能,还美观有趣。当人在 一楼准备上楼时,按一下上楼照明按钮,一楼照明灯亮,当你爬到两楼时,两楼照明灯自动亮 起,一楼照明灯自动熄灭,以此类推,下楼也一样。如果几人同时上下,照明灯都按各自的规 律变化,互不影响。而小区路灯调光控制主要起节能作用。 【方案的比较与评价】 早期小区照明组态控制系统,都有明显的缺陷:一是楼道安装开关照明。缺点是经常忘记关 灯。容易形成长明灯,灯泡容易坏;二是楼道安装触摸式
6、开关照明,缺点是经常按,触摸式开 关容易失灵:三是楼道安装感应照明,缺点是由于过于敏感,有响声,整栋楼的灯全亮了,时 间一长,灯泡经常闪烁,也经常坏。四是楼道安装控照明,缺点是一开始,只需小声咳嗽或走 动有声响,灯泡就亮,可渐渐发展成要跺脚、喊叫才能亮。 采用PLC控制的楼道照明,可以克服上述的缺陷。不但实用、节能,还美观有趣。当人在一 楼准备上楼时,按一下上楼照明按钮,一楼照明灯亮,当你爬到两楼时,两楼照明灯自动亮起, 一楼照明灯自动熄灭,以此类推,下楼也一样。如果几人同时上下,照明灯都按各自的规律变 化,互不影响。而小区路灯调光控制主要起节能作用 【预期的效果及指标】 1、完成收集整理文献
7、相关资料。 2、设计绘制硬件控制电路。 3、基于三菱 FX2N 系列 PLC 完成控制程序设计。 4、实现步进电机的正转、反转控制。 5、设计完成组态画面并设计 PLC 通讯。 6、对照任务要求反复调试实现控制功能 【进度安排】2010 年 3 月 01 日 - 2010 年 3 月 23 日 选题、调研、收集资料 2010 年 3 月 25 日 - 2010 年 3 月 31 日 论证、开题 2010 年 4 月 01 日 - 2010 年 5 月 08 日 设计(写作初稿) 2010 年 5 月 09 日 - 2010 年 5 月 30 日 修改、定稿、打印 【参考文献】 1. 贺哲荣.
8、流行 PLC 实用程序及设计. 西安电子科技大学出版社 2006 年 2. 胡学林. 可编程控制器应用技术. 高等教育出版社. 2003 年 3. 求是科技. PLC 应用开发技术与工程实践. 人民邮电出版社. 2005 年 4. 贾德生. PLC 应用开发实用子程序. 人民邮电出版社. 2006 年 5. 龚仲华. 三菱 EX/Q 系列 PLC 应用技术. 人民邮电出版社. 2006 年 6. 余国亮. PLC 原理与应用.清华大学出版社. 2005 年 【指导教师意见】(有针对性地说明选题意义及工作安排是否恰当等) 同意提交开题论证 修改后提交 不同意提交(请说明理由) 指导教师签章: 年
9、 月 日 【系部意见】 同意指导教师意见 不同意指导教师意见(请说明理由) 其它(请说明) 系(部)主任签章: 年 月 日 第第 三三 部部 分分 毕毕 业业 设设 计计 正正 文文 PLC 在小区照明控制系统中的应用在小区照明控制系统中的应用 曹雅曹雅 0502 电气 摘 要 近年来,许多城市都搞起亮化工程,各种流光溢彩的景观灯扮靓了城市夜空。然而, 在一些小区因楼道照明频繁损坏。成为照明盲区,居民不得不摸黑上下楼,给他们的 生活带来困扰。采用 PLC 控制的楼道照明,可以克服上述的缺陷。不但实用、节能, 还美观有趣。当人在一楼准备上楼时,按一下上楼照明按钮,一楼照明灯亮,当你爬 到二楼时,
10、两楼照明灯自动亮起,一楼照明灯自动熄灭,以此类推,下楼也一样。如 果几人同时上下,照明灯都按各自的规律变化,互不影响。而小区路灯调光控制主要 起节能作用。 目前楼道照明有以下几种方式,都有明显的缺陷。一是楼道安装开关照明。缺点 是经常忘记关灯。容易形成长明灯,灯泡容易坏;二是楼道安装触摸式开关照明,缺 点是经常按,触摸式开关容易失灵;三是楼道安装感应照明,缺点是由于过于敏感, 只要有响声,整栋楼的灯全亮了,时间一长,灯泡经常闪烁,也经常坏。四是楼道安 装声控照明,缺点是一开始,只需小声咳嗽或走动有声响,灯泡就亮,可渐渐发展成 要跺脚、喊叫才能亮。 关键词PLC 小区照明组态 控制系统 TheT
11、he applicationapplication ofof PLCPLC inin thethe ResidentialResidential lightinglighting controlcontrol systemsystem CaoCao YaYa 0502 Electrical Abstract: In recent years, many cities have eke out her bright project, various excessive of urban landscape lights beautiful sky. However, in some reside
12、ntial building lighting frequently due to damage. Residents have become blind, lighting up and down, give them raised in life. PLC control lighting, can overcome the corridor of the defect. Not only practical, energy saving, beautiful and interesting. When a person is on the first floor to go upstai
13、rs, click the button, the floor upstairs illumination lighting and light when you climb to the second floor, two building, first floor automatic light floodlight lighting, and so on, be extinguished downstairs. If a few people, according to their respective laws floodlight, mutual influence,and vill
14、age street light energy saving effect on controlling mainly. Currently there are several ways building lighting, has obvious flaw. One is building lighting installation switch. Defect is often forget to turn off the lights. Easy to form, bulb easily broken; ever-burning lamps 2 is haunting feeling s
15、witch, lighting installation, touch drawback is often switch to failure by three is installed lighting, building is due to the disadvantages induced was too sensitive, so long as has the sound, the whole building all the lights lit, a long time, the light bulb, often also frequently. Four is install
16、ed lighting, building a sonic shortcomings, just walk down a cough or light bulb will, and gradually developed into to stamp out, can shine Key words: PLC, Residential lighting configuration, control system 目目 录录 第一章第一章 绪论绪论1 1.1 PLC 的产生和发展 .1 1.2 PLC 的定义 .1 1.3 PLC 的特点 .2 1.4 PLC 的主要技术指标 .3 1.5 PLC
17、 的主要生产厂家 .4 第二章第二章 PLC 的结构、工作原理及系统设计的结构、工作原理及系统设计.6 2.1 PLC 的结构 .6 2.2 PLC 的主要组成部分 .7 2.3 PLC 的工作原理 .8 2.3.1 PLC 的输入/输出响应时间 .9 2.4 PLC 的编程语言 .10 2.5 PLC 的指令系统 .10 2.6 PLC 的编程工具 .11 2.7 PLC 控制系统的构成、设计原则及步骤 .11 2.8 PLC 控制系统发展趋势 .13 第三章第三章 楼道照明智能控制设计要求、楼道照明智能控制设计要求、PLC 选型与资源配置选型与资源配置.14 3.1 楼道照明智能控制控制要
18、求.14 3.2 方案论证 14 3.3 楼道照明控制系统的 PLC 选型和资源配置 14 3.4 PLC 硬件系统结构15 3.5 输入、输出点的 I/0 分配 16 第四章第四章 小区照明智能控制系统的程序设计和调试小区照明智能控制系统的程序设计和调试18 4.1 程序简介.18 4.2 数字量输入部分 18 4.3 数字量输出部分 18 4.4 内部继电器部分 18 4.5 小区照明组态控制系统 PLC 程序 19 4.5.2 梯形图程序 19 第五章第五章 MCGS 组态画面设计组态画面设计.23 5.1 组态软件简介 23 5.2 组态窗口设计步骤 24 5.2.1 组态画面设计.2
19、5 5.2.2 变量定义及关联.26 5.3 联机调试.28 第六章第六章 总结总结29 致谢致谢30 参考文献参考文献31 扬州工业职业技术学院毕业设计 1 第一章第一章 绪论绪论 可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发 起来的,最初叫做可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller) ,即 PLC,现已广泛应用于工业控制的各个领域。 它以微处理器为核心,用编写的程序不仅可以进行逻辑控制,还可以定时、计 数和算术运算等,并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。 1.1 PLC 的产生和发展 20 世纪 60 年代以
20、前,汽车流水线的自动控制系统基本上都采用传统的继电器控 制。在 60 年代初,美国汽车制造业竞争越发激烈,而汽车的每一次更新的周期越来 越短,这样对汽车流水线的自动控制系统更新就越来越频繁,原来的继电器控制就 需要经常地重新设计和安装,从而延缓了汽车的更新间。所以人们就想能有一种通 用性和灵活性较强的控制系统来替代原有的继电器控制系统。 1968 年,美国通用汽车公司首先提出可编程控制器的概念。在 1969 年,美国数 字设备公司(DEC)终于研制出世界上第一台 PLC。这是由一种新的控制系统代替继 电器的控制系统,它要求尽可能地缩短汽车流水线控制系统的时间,其核心采用编 程方式代替继电器方式
21、来实现生产线的控制。这种控制系统首先在美国通用汽车的 生产线上使用,并获得了令人满意的效果。 PLC 在食品、制造和冶金等其他工业部门相继得到了应用。1971 年,日本引进 了这项技术,并开始生产自己的 PLC。1973 年,欧洲一些国家也研制出了自己的 PLC。1974 年,我国也开始仿照美国的 PLC 技术研制自己的 PLC,终于在 1977 年研 制出第一台具有实用价值的 PLC。 大规模集成电路和超大规模集成电路的出现使得 PLC 在问世后的发展极为迅速。 现在,PLC 不仅能实现继电器的逻辑控制功能,同时还具有数字量和模拟量的采集和 控制、PID 调节、通信联网、故障自诊断及 DCS
22、 生产监控等功能。 据预测,在不远的将来,PLC、CAD/CAM 和机器人将成为工业自动化的三大支柱。 毫无疑问,PLC 将在今后的工业生产中起到非常重要的作用。在 20 世纪 80 年代, 美国的工业市场调查报告和 1989 年美国的一份分散控制系统(DCS)的调研报告中, 都能看出 PLC 在工业控制中的重要作用。 1.2 PLC 的定义 扬州工业职业技术学院毕业设计 2 PLC 自问世以来,尽管时间不长,但发展迅速。为了使其生产和发展标准化,国 际电工委员会(IEC)先后颁布了 PLC 标准的草案第一稿、第二稿和第三稿,并在 1987 年作了如下的定义:“可编程控制器是一种数字运算操作的
23、电子系统,专为在 工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序、执行 逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模 拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备, 都应按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。 ” 总之,可编程控制器是一台专为工业环境应用而设计的计算机,它是将传统的 继电器技术、计算机技术和通信技术相融合而发展起来的一种新型的控制装置。在 具体的国内工业应用中,由于它不是针对某一具体工业应用,因此它的硬件应根据 实际需要来进行配置,其软件则根据控制要求进行编写。 1.3 PLC 的
24、特点 PLC 是传统的继电器技术和计算机技术相结合的产物,所以在工业控制方面,它 具有继电器控制或通用计算机所无法比拟的特点。 (1)高可靠性 PLC 的高可靠性主要表现在硬件和软件两个方面: 在硬件方面,由于采用性能优良的开关电源,并且对采用的器件进行严格的筛 选,加上合理的系统结构,最后加固、简化安装,因此 PLC 具有很强的抗振动冲击 性能;无触点的半导体电路来完成大量的开关动作,就不会出现继电器控制系统中 的器件老化、脱焊、触点电弧等问题;所有的输入/输出(I/O)接口都采用了光电 隔离措施,使外部电路和 PLC 内部电路能有效的进行隔离;PLC 模块式的结构,可以 在其中一个模块出现
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- PLC 小区 照明 组态 控制系统
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