2877 基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2877 基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),基于,plc,霓虹燈,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì) 1畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文 ）開 題 報(bào) 告設(shè)計(jì) （論 文） 題 目 :基于 PLC 的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)院 系 名 稱: 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí): 機(jī)械 08-3 學(xué) 生 姓 名: 王慶龍 導(dǎo) 師 姓 名: 劉桂波 開 題 時(shí) 間: 2 月 27 日 1.課題研究的目的和意義：指導(dǎo)委員會(huì)審查意見：簽字： 年 月 日2⑴課題研究目的：在現(xiàn)代生活中，彩燈作為一種裝飾，既可以增強(qiáng)人們的感觀，起到廣告宣傳的作用，又可以增添節(jié)日氣氛，為人們的生活增添亮麗，用在舞臺(tái)上增強(qiáng)晚會(huì)燈光效果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人民生活水平的提高，人們對(duì)于彩燈的要求越來(lái)越高。⑵課題研究意義：隨著電子技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發(fā)展，PLC 技術(shù)的應(yīng)用引起電子產(chǎn)品及系統(tǒng)開發(fā)的巨大變革。梯形圖語(yǔ)言作為可編程邏輯器件的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言描述能力強(qiáng)，覆蓋面廣，抽象能力強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。于是，人們開始追求貫徹整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，可以從繁重的設(shè)計(jì)工作中徹底解脫出來(lái)，把精力集中在創(chuàng)造性的方案與概念構(gòu)思上，從而可以提高設(shè)計(jì)效率，縮短產(chǎn)品的研制周期。整個(gè)過(guò)程通過(guò) PLC 自動(dòng)完成，大大減輕了設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，減少了出錯(cuò)的機(jī)會(huì)，并且提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。2.文獻(xiàn)綜述：霓虹燈是一種低氣壓冷陰極輝光放電燈，又稱冷陰極管。被廣泛用于廣告、招牌、標(biāo)識(shí)、景觀、裝飾亮化;冷陰極管還被高檔豪華酒店、文化娛樂(lè)場(chǎng)所用于照明以及特種燈等。在現(xiàn)代生活中，霓虹燈作為廣告裝飾光源，將向高品質(zhì)發(fā)展，在目前技術(shù)條件下，還沒(méi)有一種新光源可全面替代，仍具有獨(dú)特的生命力。霓虹燈又是冷陰極燈管照明，作為藝術(shù)品的一種，成為光的雕塑產(chǎn)品，將向高品質(zhì)、高檔產(chǎn)品發(fā)展。在霓虹燈的應(yīng)用中，裝飾燈、廣告燈、布景燈的變化多種多樣，但就其工作模式，可分為三種主要類型：長(zhǎng)明燈、流水燈及變幻燈。流水燈負(fù)載變化頻率高，變換速度快，使人有眼花繚亂之感，分為多燈流動(dòng)、單燈流動(dòng)等情形。霓虹燈發(fā)明于 19 世紀(jì)末、20 世紀(jì)初，1910 年世界上第一支商業(yè)性霓虹燈用于巴黎的皇宮大廈作照明裝飾獲得成功。1926 年，霓虹燈傳入中國(guó)，1966 年，文化大革命使中國(guó)霓虹燈除制作政治宣傳標(biāo)語(yǔ)外，基本處于停頓狀態(tài)。以十一屆三中全會(huì)為標(biāo)志，改革開放的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)使中國(guó)霓虹燈進(jìn)入恢復(fù)和初步發(fā)展階段。中國(guó)霓虹燈發(fā)展創(chuàng)歷史新高后，由于 LED 擠壓，大、中城市戶外廣告整治拆除行動(dòng)和世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響以及霓虹燈大發(fā)展帶來(lái)的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，部分質(zhì)量3良莠不全等使霓虹燈發(fā)展受阻。霓虹行業(yè)以“科學(xué)發(fā)展觀”指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，在堅(jiān)持做好、做優(yōu)、發(fā)展霓虹燈同時(shí)研究、開發(fā) LED 等產(chǎn)品以及景觀燈、亮化工程等，形成新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。近年來(lái)，在電光源研究學(xué)科研究中，逐步出現(xiàn)了個(gè)邊緣學(xué)科，即燈用電子學(xué)。這一新學(xué)科的形成給光電源技術(shù)，工藝帶來(lái)了巨大的突破，從深度和廣度兩個(gè)方面促進(jìn)著電光源的發(fā)展。目前，已出現(xiàn)的電子鎮(zhèn)流器，電子觸發(fā)器，電子啟輝器和電子變壓器等新的電子部件，成功應(yīng)用于光源產(chǎn)品中。新型的電子部件與霓虹燈相結(jié)合的產(chǎn)物：霓虹燈電子變壓器掃描式霓虹燈控制器和變色霓虹燈等新產(chǎn)品也不斷涌現(xiàn)。而在這些新的電子部件中，尤以電子變壓器特別引起霓虹燈行業(yè)的關(guān)注和歡迎。霓虹燈長(zhǎng)期沿用的漏磁變壓器，性能穩(wěn)定可靠，制造業(yè)日趨成熟，但它還存在著一些明顯的缺點(diǎn)。如它的體積較大因而顯得笨重，一臺(tái)規(guī)格 450VA 的漏磁變壓器重量達(dá) 10Kg，造價(jià)高，耗材多，在安裝使用和維修方面很不方便，新型電子變壓器的研究正是針對(duì)這些缺點(diǎn)經(jīng)過(guò)科研人員的努力，實(shí)現(xiàn)了每個(gè)可帶 6-8 米的電子變壓器，從而實(shí)現(xiàn)了電子變壓器實(shí)際應(yīng)用于霓虹燈技術(shù)中，節(jié)能電子變壓器具有重量輕，節(jié)電，功率因數(shù)高，維修和安裝方便等特點(diǎn)因此在美國(guó)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，我國(guó)特別是廣州、京和上海地區(qū)，節(jié)能型電子變壓器研制也十分活躍，應(yīng)用日趨廣泛，但作為一種新的電子器件的發(fā)展，它也存在著一些不夠成熟的地方。霓虹燈控制系統(tǒng)有很多，如單片機(jī)、PLC 控制系統(tǒng)等用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)該方案時(shí)有很多缺點(diǎn)：用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)該方案所需的外圍電路多，工作量相對(duì)于 PLC 較大，可靠性及抗干擾能力也顯然不如 PLC，中斷優(yōu)先級(jí)不明確，相對(duì)于 PLC 而言用起來(lái)較復(fù)雜，配套設(shè)施和功能沒(méi)有 PLC 完善。用 PLC 的優(yōu)勢(shì)很明顯：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造。3.基本內(nèi)容和擬解決的問(wèn)題：⑴基本內(nèi)容：4分析霓虹燈控制系統(tǒng)的特點(diǎn)性能要求和工藝過(guò)程。根據(jù)技術(shù)要求確定總體方案。PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。PLC 控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。⑵擬解決的問(wèn)題：霓虹燈變壓器主要分為兩類，一種是漏磁式霓虹燈變壓器，另一種是電子式霓虹燈變壓器，漏磁式霓虹燈變壓器可靠性好但是重量重、體積大、價(jià)格高所以選擇電子變壓器，但電子變壓器可靠性差，所以要設(shè)計(jì)出可靠性高的電子變壓器無(wú)人靠近時(shí)，霓虹燈隨著一定規(guī)律緩慢變化，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出舒緩音樂(lè)。有人靠近時(shí)，霓虹燈變化快速，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出歡快音樂(lè)。霓虹燈布置邊框流水燈按順序閃爍。八個(gè)字能按水許進(jìn)行亮滅，并且邊框燈能同時(shí)閃爍。4.技術(shù)路線或研究方法：針對(duì)霓虹燈電子變壓器可靠性差的問(wèn)題，設(shè)計(jì)可靠性高的變壓器。從可靠性方面研究市場(chǎng)上逐漸成為主流的 6-8 米電子式霓虹燈變壓器，主要考慮功率管的選擇，保護(hù)電路的設(shè)計(jì)來(lái)提高可靠性。無(wú)人靠近時(shí)，霓虹燈隨著一定規(guī)律緩慢變化，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出舒緩音樂(lè)。有人靠近時(shí)，霓虹燈變化快速，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出歡快音樂(lè)。霓虹燈布置邊框流水燈按順序閃爍。八個(gè)字能按順序進(jìn)行亮滅，并且邊框燈能同時(shí)閃爍。使用傳感器接受有人靠近的信號(hào)，再通過(guò)編程計(jì)時(shí)器的時(shí)間來(lái)改變霓虹燈的變化速率。5.進(jìn)度安排：2 月 27 日——3 月 14 日：分配任務(wù)書，查閱資料，書寫開題報(bào)告3 月 14 日——3 月 31 日：擬定總體方案設(shè)計(jì) 4 月 1 日——4 月 15 日：相關(guān)元器件的選擇54 月 16 日——5 月 5 日：硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)5 月 6 日——5 月 20 日：系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)；5 月 21 日——6 月 5 日：撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，繪制圖紙6 月 5 日——6 月 15 日：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯 6. 主要參考文獻(xiàn)：[1]皮壯行． 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000．[2]廖常初．PLC 編程及應(yīng)用 [M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2008．[3]易泓可．電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與范例 [M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2008．[4]狄建雄．自動(dòng)化類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南[M]．南京大學(xué)出版社，2007[5]丁煒，魏孔平．可編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用[M]．化學(xué)工業(yè)出版社，2004[6]試析.PLC 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