基于PLC的霓虹燈廣告屏控制系統(tǒng)設(shè)計

王靜 張江亞

【摘? 要】隨著人們需要的增加，霓虹燈廣告屏迅速發(fā)展。我們可以根據(jù)自己的選擇進行設(shè)計，這樣不光提升了對霓虹燈廣告屏的控制，還增加了霓虹燈廣告屏控制的可靠性能。本文通過進行I/0口估算，選擇合適的PLC型號，繪制流程圖、設(shè)計梯形圖、最終進行仿真。

【關(guān)鍵詞】可編程控制器;霓虹燈廣告屏;自動化控制

1.研究背景

霓虹燈廣告屏作為現(xiàn)代商業(yè)必不可少的工具與人們的日常生活密切相關(guān)。通過改善人們的需求，霓虹燈廣告屏的控制勢如破竹般的發(fā)展著，其邏輯控制繼電器早已經(jīng)被淘汰，而PLC此時應(yīng)運而生。我們對可編程邏輯控制器（PLC）進行合適的選擇和布局來完成對霓虹燈廣告屏燈光進行管理控制，這樣能提升對霓虹燈廣告屏的控制能力。

2.整體方案的設(shè)計

（1）開關(guān)啟動時，8個霓虹燈字（平安是金 步步小心）從左到右逐個點亮（間隔時間為1秒）。（2）全部霓虹燈字亮10秒后，在從右到在逐個熄滅。（3）燈光全部熄滅2秒后，一個循環(huán)周期結(jié)束，六個循環(huán)后，全部霓虹燈字熄滅10秒。（4）霓虹燈字的四周圍伴有流水燈相襯。

2.1 PLC的選型

PLC型號的選擇一定要滿足所需功能，并且有良好的性能，價格也相對合適。另外還需要考慮以下幾點：我們需要選擇的PLC，它必須在有邏輯能力的同時還要有時間和計數(shù)能力，當(dāng)然這還是完全不夠的，切換指令系統(tǒng)也是不可或缺的，還要有數(shù)據(jù)傳輸功能，通過這些來選用低級小型的PLC。這些功能如果不滿足需求就要選擇具有更復(fù)雜的控制，比如說需要具有網(wǎng)絡(luò)通信功能，能夠執(zhí)行PID以及其他高端功能，這時我們就要選擇那些中等或者高等PLC。最重要的選擇點也是最基本的選擇點， I / O點的數(shù)量一定要滿足我們的需要。PLC的掃描時間也一定要考慮，我們選擇的一定要使PLC需要的掃描時間大于信號的維持時間，避免造成數(shù)據(jù)丟失。

綜上所述，在我們考慮成本的基礎(chǔ)上， I / O點數(shù)量也必須要滿足我們的使用，西門子S7-200系列的PLC，其CPU型號為226，該CPU有24個輸入口，16個輸出口，對于我們的程序來說完全夠用，并且由于西門子S7-200系列的PLC的性價比較高，最后被我們選用。

2.2 硬件設(shè)計

2.2.1 I/O點分配表

2.2.2 I/O點接線圖

根據(jù)輸入輸出功能，對以上I/O點進行分配，但是一般PLC將主單元，電源模塊，CPU，I/O模塊都集成在一起。某些時候，由于控制對象控制需求的點數(shù)比較多，主單元I/O點數(shù)不夠，就需要增加擴展模塊，本設(shè)計共需要20個輸出，而CPU226自己有16個輸出點，所以只需要增加一個超過4個輸出點的拓展模塊即可，考慮到成本問題以及使輸出口有適當(dāng)剩余量，本設(shè)計采用EM222有8個輸出點，DC24V電壓驅(qū)動的模塊，而這個模塊沒有集成到主單元上面，所以需要增加這擴展模塊來滿足系統(tǒng)的控制要求。

2.3軟件設(shè)計

本設(shè)計由于方案的特殊性，使得整個程序既可以整體一起運行，也可以兩個模塊單獨運行，（霓虹燈字亮?xí)r，流水燈整體處于熄滅狀態(tài);當(dāng)流水燈亮?xí)r，霓虹燈字整體處于熄滅狀態(tài)。）

3.仿真

將已經(jīng)編寫好的梯形圖導(dǎo)入到本仿真軟件中，將仿真程序前期做好充足準(zhǔn)備，啟動并配置CPU，監(jiān)控程序，仿真開始。

3.1集中控制時的仿真結(jié)果

當(dāng)按下總啟動按鈕，并將轉(zhuǎn)換開關(guān)播到集中控制時，程序開始運行，霓虹燈字從左到右正向點亮，此時“平”字開始點亮，霓虹燈字依舊從左到右正向點亮，此時在“平”字點亮后，“安”字點亮，同時“平”字保持在亮狀態(tài)，霓虹燈字依舊從左到右正向點亮，此時在“平” “安”“是”……“心”，全部點亮。霓虹燈字正向點亮全部點亮，之后霓虹燈字逆向熄滅，時間間隔為1秒，此時“心”字已經(jīng)熄滅。

3.2單機控制時的仿真結(jié)果

當(dāng)按下總啟動按鈕，并將轉(zhuǎn)換開關(guān)播到單機控制時，調(diào)整為流水燈時，程序開始運行，流水燈從左到右移動，此時流水燈第一組第一個燈點亮。稍后，流水燈從左到右移動第一組燈已經(jīng)熄滅，并點亮第二組燈第一個燈。單機控制情況下，流水燈程序運行，正向流動30s后，流水燈逆向流動。流水燈逆向流動，此時移動點亮到第一組第二個流水燈

4.總結(jié)

本系統(tǒng)為霓虹燈廣告屏的設(shè)計，但通過原理分析，實驗驗證以及最后的結(jié)果，本設(shè)計可適用于更大的范圍，我們可以看出，霓虹燈廣告屏還有很大的發(fā)展空間，并且，人們對霓虹燈廣告屏的需求也是越來越多的，這款設(shè)計，不僅在一定程度上滿足了人們的需求，也使霓虹燈廣告屏得到了更大范圍的普及。

參考文獻

[1]陳立，吳玉香，蘇開才.電氣控制與可編程控制器[M].廣州.華南理工大學(xué)出版社.2010.6.

[2]王桂蘭.基于PLC霓虹燈廣告屏的制作設(shè)計[J].科教導(dǎo)刊（下旬）.2016（11）.124-126