舞台灯光的PLC控制
摘要：随着科技的发展，无论在日常生活中，还是在工农业发展中，PLC具有广泛的应用。PLC的一般特点：抗干扰能力强，可靠性极高、编程简单方便、使用方便、维护方便、设计、施工、调试周期短、易于实现机电一体化。PLC总的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小体积、低成本、通信组网能力强。本舞台灯电路采用PLC为控制核心，具备开启和全部停止功能，这是一种PLC控制的自动灯光音响控制系统。应用此控制系统能显著提高劳动效率，减少劳动强度。
关键词：高集成度、通信组网、舞台灯、PLC
The stage lighting control of PLC
Abstract:With the development of technology, whether in daily life, or in the industrial and agricultural development, PLC has a wide range of applications. PLC general features: anti-interference ability, high reliability, programming simple and easy to use, easy to maintain, design, construction, commissioning period is short, easy to implement macaronis. PLC general trend is: high-performance, high speed, high integration, high-capacity, and small size, low cost, communications networking capability. The stage lighting circuit PLC as the control center, with open and all stop function, which is a PLC controlled lighting audio control systems. Application of this control system can significantly increase labor productivity, reduce labor intensity. Keywords: High level of integration, Communication network, Stage lights, PLC
目录
前言 (1)
第一章绪论 (2)
1.1 可编程控制器的概述 (2)
1.1.1 PLC的起源 (2)
1.1.2 PLC的发展 (2)
1.2 PLC的定义及特点 (2)
1.2.1 可编程控制器 (2)
1.2.2 PLC的特点： (3)
1.3 舞台灯的发展 (3)
1.4 毕业设计内容安排 (4)
第二章S7-300系列PLC的配置及组态 (5)
2.1 S7-200系列PLC的基本硬件组成 (5)
2.1.1 S7-300的结构特点 (5)
2.1.2 S7-200的硬件组态 (5)
2.2 S7-200的I／O地址组态 (6)
2.2.1 CPU模块 (6)
2.2.2 本机I/O与扩展I/O的地址分配 (6)
2.2.3 模拟量的应用 (6)
2.3 PLC控制舞台灯系统的任务要求 (12)
2.4 PLC控制舞台灯系统输入/输出分析 (13)
2.5 PLC控制舞台灯系统的硬件组态 (13)
2.6 PLC控制舞台灯系统的I/0分配表 (13)
第三章S7-200的指令系统及编程 (15)
3.1 STEP 7的指令结构 (15)
3.2 PLC控制舞台灯系统的程序 (17)
第四章模拟软件S7-PLCSIM调试程序 (26)
4.1 S7-PLC模拟软件S7-PLCSIM简介 (26)
4.1.1 S7-PLCSIM的特性简介 (26)
4.1.2 S7-PLCSIM的使用方法 (26)
4.2 PLC控制舞台灯系统的调试 (28)
结束语 (34)
致谢 (35)
参考文献 (36)
前言
在PLC诞生之前，工业控制设备的主流品种是以继电器、接触器为主体的控制装置。继电器、接触器是一些电磁开关，后来随着工业自动化程度的不断提高，使用继电器电路构成工业控制系统的缺陷不断地暴露出来，在20世纪60～70年代，社会的进步要求制造出小批量、多品种、多规格、低成本、高质量的产品以满足市场需要，不断的提出改善生产机械功能的要求。加上当时电子技术已经有了一定的发展，于是人们开始寻求一种以存储逻辑代替接线逻辑的新型工业控制设备，这就是我们现在所说的PLC。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采用了严格的抗干扰技术，具有很高的可靠性，从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点以减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低，此外，PLC带有故障电路的自我检测功能，出现故障时可及时发出报警信息。PLC 控制的自动灯光音响控制系统。应用此控制系统能显著提高劳动效率，减少劳动强度。
第一章绪论
1.1 可编程控制器的概述
1.1.1 PLC的起源
虽然PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模、超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通信技术的不断进步，PLC也迅速发展，其发展过程大致分为三大阶段：
早期的PLC（20世纪60年代末到70年代中期）。早期的PLC一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时控制等。
1.1.2 PLC的发展
中期的PLC发展（20世纪70年代中期到80年代中、后期）。在70年代，微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国、日本、德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元（CPU）。
近期的PLC（20世纪80年代中、后期至今）。进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化。
1.2 PLC的定义及特点
1.2.1 可编程控制器
可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置”。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
1.2.2 PLC的特点：
1、可靠性高。PLC的MTBF一般在40000～50000h以上，有的在10-20万h，且均有完善的自诊断功能。
2、结构形式多样，模块化组合灵活。有固定式适于小型系统或机床，组合式适于集控制系统。最少的PLC只有6点，而AB的ControlLogix系统的容量达128000点。
3、功能强大。PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
4、编程方便。控制具有极大灵活性。PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
5、适应工业环境。适应高温、振动、冲击和粉尘等恶劣环境以及电磁干扰环境。
6、安装、维修简单。与DCS相比，价格低。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
7、当前PLC产品紧跟现场总线的发展潮流。
1.3 舞台灯的发展
随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高，在现代生活中，彩灯作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气氛，为人们的生活增添亮丽，用在舞台上增强晚会灯光效果。随着电子技术的发展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展PLC技术的应用引起
电子产品及系统开发的革命性变革。语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强，覆盖面广，抽象能力强，在实际应用中越来越广泛。在这个阶段，人们开始追求贯彻整个系统设计的自动化，可以从繁重的设计工作中彻底解脱出来，把精力集中在创造性的方案与概念构思上，从而可以提高设计效率，缩短产品的研制周期。整个过程通过EDA工具自动完成，大大减轻了设计人员的工作强度，提高了设计质量，减少了出错的机会。本论文设计了一个舞台灯系统，它多用于酒吧，舞台的闪烁灯。系统采用可编程控制器（PLC）做控制，采用工业通用组态软件—“组态王”设计控制界面，并最终完成直观方便的控制效果。
1.4 毕业设计内容安排
（1）完成输入和输出分析；
（2）完成本毕业设计硬件组态和I/0分配表；
（3）完成本毕业设计梯形图控制程序设计；
（4）完成控制程序调试；
（5）完成WinCC画面调试。
第二章S7-300系列PLC的配置及组态
2.1 S7-200系列PLC的基本硬件组成
S7-200系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。
2.1.1 S7-300的结构特点
（1）允许在程序中立即读写I/O；
（2）允许子在程序扫描周期中中断使用
（3）允许为运行模式编辑和执行状态分配处理时间；
（4）允许设置停止模式下的数字量输出状态。
（5）允许设置模拟量输出值。
（6）允许定义掉点模式存储区。
（7）对数字量输入进行过滤。
（8）允许对模拟量输入加滤波器。
（9）允许捕捉窄脉冲。
2.1.2 S7-200的硬件组态
S7-200的编程元件：
（1）输入继电器I；
（2）输出继电器Q ；
（3）辅助继电器M（或称为位存储器）；
（4）外部输入寄存器PI ；
（5）外部输出寄存器PQ ；
（6）定时器T(共5种)；
（7）计数器C (共3种)；
（8）8数据块寄存器DB；
（9）本地数据寄存器L。
2.2 S7-200的I／O地址组态
2.2.1 CPU模块
CPU 221/222/224/226
集成I/O点：10/14/24/40点；程序空间4096～24576B。
最大DI/DO 256/256点；最大AI/AO 35/32点；最多7个扩展模块。
定时器/计数器256/256点；高速计数器4/6点30kHz，2点20kHz高速输出；
模拟电位器1/2个，实时钟，1/2个RS-485接口；
4点输入中断，2个定时中断(1～255ms)。
CPU 224XP：2AI、1AO，2通信口，高速输入200kHz、高速输出100kHz。
PPI、MPI、自由通信口协议和PROFIBUS点对点协议；
使用STEP 7-Micro/WIN 32编程软件。
2.2.2 本机I/O与扩展I/O的地址分配
2.2.3 模拟量的应用
1、模拟量扩展模块接线图及模块设置
2、模拟量扩展模块的寻址
3、模拟量值和A/D转换值的转换
模拟量扩展模块接线图及模块设置
EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。下面以EM235为例讲解模拟量扩展模块接线图，如图2-1。
图2-1
图2-1演示了模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X＋和X－；对于电流信号，将RX和X＋短接后接入电流输入信号的“＋”端；未连接传感器的通道要将X＋和X－短接。
对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。
EM235的常用技术参数如表2-1：
表2-1 EM235的常用技术参数
模拟量输入特性
模拟量输入点数 4
输入范围
电压（单极性）0～10V 0～5V 0～1V 0～500mV 0～100mV 0～50mV
电压（双极性）±10V ±5V ±2.5V ±
1V ±500mV ±250mV ±100mV ±
50mV ±25mV
电流0～20mA
数据字格式双极性全量程范围-32000～+32000 单极性全量程范围0～32000
分辨率12位A/D转换器
模拟量输出特性
模拟量输出点数 1
信号范围
电压输出±10V 电流输出0～20mA
数据字格式电压-32000～+32000 电流0～32000
分辨率电流电压12位电流11位
表2-2说明如何用DIP开关设置EM235扩展模块，开关1到6可选择输入模拟量的单/双极性、增益和衰减。
表2-2 DIP开关设置EM235扩展模块说明表
EM235开关
单/双极性选择增益选择衰减选择SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
ON 单极性
OFF 双极性
OFF OFF X1
OFF ON X10
ON OFF X100
ON ON 无效
ON OFF OFF 0.8
OFF ON OFF 0.4
OFF OFF ON 0.2
由上表可知，DIP开关SW6决定模拟量输入的单双极性，当SW6为ON时，模拟量输入为单极性输入，SW6为OFF时，模拟量输入为双极性输入。
SW4和SW5决定输入模拟量的增益选择，而SW1，SW2，SW3共同决定了模拟量的衰减选择。
根据上表6个DIP开关的功能进行排列组合，所有的输入设置如表2-3：
表2-3 输入设置
单极性
满量程输入分辨率
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
ON OFF OFF ON OFF ON 0到50mV 12.5μV
OFF ON OFF ON OFF ON 0到100mV 25μV
ON OFF OFF OFF ON ON 0到500mV 125uA
OFF ON OFF OFF ON ON 0到1V 250μV
ON OFF OFF OFF OFF ON 0到5V 1.25mV
ON OFF OFF OFF OFF ON 0到20mA 5μA
OFF ON OFF OFF OFF ON 0到10V 2.5mV
双极性
满量程输入分辨率
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
ON OFF OFF ON OFF OFF ±25mV 12.5μV
OFF ON OFF ON OFF OFF ±50mV 25μV
OFF OFF ON ON OFF OFF ±100mV 50μV
ON OFF OFF OFF ON OFF ±250mV 125μV
OFF ON OFF OFF ON OFF ±500 250μV
OFF OFF ON OFF ON OFF ±1V 500μV
ON OFF OFF OFF OFF OFF ±2.5V 1.25mV
OFF ON OFF OFF OFF OFF ±5V 2.5mV
OFF OFF ON OFF OFF OFF ±10V 5mV 6个DIP开关决定了所有的输入设置。也就是说开关的设置应用于整个模块，开关设置也只有在重新上电后才能生效。
输入校准
模拟量输入模块使用前应进行输入校准。其实出厂前已经进行了输入校准，
如果OFFSET和GAIN电位器已被重新调整，需要重新进行输入校准。其步骤如下：
A、切断模块电源，选择需要的输入范围。
B、接通CPU和模块电源，使模块稳定15分钟。
C、用一个变送器，一个电压源或一个电流源，将零值信号加到一个输入端。
D、读取适当的输入通道在CPU中的测量值。
E、调节OFFSET（偏置）电位计，直到读数为零，或所需要的数字数据值。
F、将一个满刻度值信号接到输入端子中的一个，读出送到CPU的值。
G、调节GAIN（增益）电位计，直到读数为32000或所需要的数字数据值。
H、必要时，重复偏置和增益校准过程。
EM235输入数据字格式
图2-2给出了12位数据值在CPU的模拟量输入字中的位置
图2-2
可见，模拟量到数字量转换器（ADC）的12位读数是左对齐的。最高有效位是符号位，0表示正值。在单极性格式中，3个连续的0使得模拟量到数字量转换器（ADC）每变化1个单位，数据字则以8个单位变化。在双极性格式中，4个连续的0使得模拟量到数字量转换器每变化1个单位，数据字则以16为单位变化。
EM235输出数据字格式
图2-3给出了12位数据值在CPU的模拟量输出字中的位置：
图2-3
数字量到模拟量转换器（DAC）的12位读数在其输出格式中是左端对齐的，最高有效位是符号位，0表示正值。
模拟量扩展模块的寻址
每个模拟量扩展模块，按扩展模块的先后顺序进行排序，其中，模拟量根据输入、输出不同分别排序。模拟量的数据格式为一个字长，所以地址必须从偶数字节开始。例如：AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。每个模拟量扩展模块至少占两个通道，即使第一个模块只有一个输出AQW0,第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址，以此类推。
图2-4演示了CPU224后面依次排列一个4输入/4输出数字量模块，一个8输入数字量模块，一个4模拟输入/1模拟输出模块，一个8输出数字量模块，一个4模拟输入/1模拟输出模块的寻址情况，其中，灰色通道不能使用。
图2-4
模拟量值和A/D转换值的转换
假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值
为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。
根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。将该方程式逆变换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：
D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。
具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：
A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4
假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。
又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：
T=70×（AIW0－6400）／25600－10
可以用T 直接显示温度值。
某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（单位：KPa）
2.3 PLC控制舞台灯系统的任务要求
打开开关
1、音乐响，1号灯亮。
2、1秒后2、6、7、15号灯亮。
3、1秒后3、5、8、14号灯亮。
4、1秒后4、9、13号灯亮。
5、1秒后10、11、12号灯亮。
6、2秒后除1号灯外全灭。
7、1秒后2、3、4、5、6号灯亮。
8、1秒后7、8、9、10、11、12、13、14、15号灯亮。
9、2秒后除1号灯外全灭。
10、1秒后除1号灯外全闪烁5秒，1次/秒。
11、2秒后循环第二步到第十步。
2.4 PLC控制舞台灯系统输入/输出分析
（1）输入：启动按钮，停止按钮。
（2）输出：1号灯，2号灯，3号灯，4号灯，5号灯，6号灯，7号灯，8号灯，9号灯，10号灯，11号灯，12号灯，13号灯，14号灯，15号灯，音响。
2.5 PLC控制舞台灯系统的硬件组态
本系统的硬件组态如图2-5所示
图2-5 硬件组态图
2.6 PLC控制舞台灯系统的I/0分配表
PLC控制舞台灯系统的I/0分配见表2-4。
表2-4 PLC控制舞台灯系统的I/0分配表
输入/输出电器元件I/0地址作用
输入启动按钮I1.0 启动系统停止按钮I0.0 停止系统
输出音响Q4.0 控制音响
1号灯Q4.1 控制1号灯2号灯Q4.2 控制2号灯3号灯Q4.3 控制3号灯4号灯Q4.4 控制4号灯5号灯Q4.5 控制5号灯6号灯Q4.6 控制6号灯7号灯Q4.7 控制7号灯8号灯Q5.6 控制8号灯9号灯Q5.7 控制9号灯10号灯Q5.0 控制10号灯11号灯Q5.1 控制11号灯12号灯Q5.2 控制12号灯13号灯Q5.3 控制13号灯14号灯Q5.4 控制14号灯15号灯Q5.5 控制15号灯
第三章S7-200的指令系统及编程
3.1 STEP 7的指令结构
（1）指令组成
在STEP 7中，根据采用的程序编辑器（LAD／STL／FBD）不同，有梯形逻辑指令LAD，语句指令STL和功能块图指令FBD。
（2）位逻辑指令
位逻辑指令包含位逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令和位测试指令等。可以使用位逻辑指令扫描布尔（BOOL）操作数的状态，通过“与（AND）”、“或（OR）”、“异或（XOR）”及其组合操作实现逻辑操作。逻辑操作结果（RLO）用于赋值、置位/复位布尔操作数，也控制定时器和计数器的运行。
（3）位逻辑运算指令
位逻辑运算指令是对“0”或“1”的操作数进行扫描，经过相应的位逻辑运算，将逻辑运算结果“0”或“1”送到状态字的RLO位。
①标准触点指令
标准触点指令是指“与”及“与非”指令、“或”及“或非”指令、“异或”及“异或非”指令。
标准触点：动合（常开）：
常闭（动断）：
②输出指令：逻辑串输出指令（输出线圈）：
中间输出指令：
③跳变沿检测指令
RLO 跳变沿检测指令：RLO正跳沿检测
RLO负跳沿检测
（4）计数器指令
计数器用来累计输入脉冲的个数，主要由一个16位的预置值寄存器、一个16位的当前值寄存器和一个状态位组成。这儿介绍的是普通计数器指令，高速计数
器另有专用指令。计数器的使用和定时器类似。
S7-200 PLC计数器指令，如表3-1所示。
表3-1 计数器结构图
指令的
表达形
式
加计数器指令减计数器指令加减计数器指令
CTU C××，PT CTD C××，PT CTUD C××，PT
操作数的泛围及类型
C××：（WORD）常数C0~C255
CU、CD、LD、R（BOOL）I，Q，V，M，SM，S，T，C，L，能流PT：（INT）IW，QW ，VW，MW，
SMW，T，C ，SW、LW，AC，AIW，*VD，*LD ，*AC，常数
（5）定时器指令
定时器用于计时控制，每个定时器有一个16位的当前值寄存器，一个16位的设定值寄存器及一个状态位。定时器指令用来规定定时器的功能。表3-2为S7-200 PLC定时器指令表。3条指令规定了三种不同功能的定时器。
表3-2定时器指令
指令的表达
形式
接通延时定时器有记忆接通延时定时器断开延时定时器TON T××，PT TONR T××，PT TOF T××，PT
操作数的范围及类型
T××：（WORD）常数T0~T255
IN：（BOOL）I，Q，V，M，SM，S，T，C，L，能流PT：（INT）IW，QW ，VW，MW，
SMW，T，C ，LW，AC，AIW，*VD，*LD ，*AC，常数
3.2 PLC控制舞台灯系统的程序
（1）按下启动按钮I0.1，系统启动。
（2）辅助继电器M0.1控制音响启动，T1运行2秒。
（3）辅助继电器M0.1控制1号灯亮。
舞台灯光控制系统 控制 要求：用PLC构成的舞台灯光控制系统。合上启动按钮SD,按以下规律显示：1-2-3-4-5-6-7-8-12-1234-123456-12345678-345678-78-15-26-37-48-37-26-15-1357-2468-1，如此循环。数字表示灯号。24组数字灯的亮对应M101.0-M115.0和M201.0-209.0的值1. 舞台灯光控制图 I/O地址表（如表10-9所示） 编号地址说明功能 输入地址表（如表表10-9所示） 1 10.0SD按钮输入启动舞台灯光 输出地址表（如表10-10所示） 1 Q0.0 接指示灯1 控制灯1亮、灭 2 Q0.1 接指示灯2 控制灯2亮、灭 3 Q0.2 接指示灯3 控制灯3亮、灭 4 Q0.3接指示灯4 控制灯4亮、灭 5 Q0.4接指示灯5 控制灯5亮、灭 6 Q0.5接指示灯6 控制灯6亮、灭 7 Q0.6接指示灯7 控制灯7亮、灭 8 Q0.7接指示灯8 控制灯8亮、灭 舞台灯光控制图 舞台灯光布置图，如图10-18所示
舞台灯光控制过程分析 按下启动按钮SD，10.0闭合，每2s产生一次脉冲使M0.0为1，M10.0得电，延时3sM10.0失电。3s内M100.0为1，以后为0，直到M2.0为1，M100.0才为1，M100.0的值传给M101.0-M115.0,传到M115.0时，其值传给M200.0，M200.0值传给M201.0-M209.0,传到M209.0时，其值传给M2.0,再传给M100.0,2s后M2.0为0，M100.0也为0，每2s右移一次。每2s有1组灯亮，24组灯循环亮。M100.0的值开始为1，传给M101.0后，M100.0的值开始为0，直到循环结束M2.0为1，M100.0的值又为1，第二次循环。 关闭启动按钮SD时，M100.0-M115.0,M200.0-M209.0复位。 舞台灯光控制系统PLC编程
舞台布光造型基础 第一节、舞台灯光的构成要点 一、演出空间构成特点 建筑，雕塑，绘画是把时间，空间在平面或立体中保持相对永恒的艺术。演出艺术作为综合时间和空间艺术需要一个维持观演关系的空间——剧场或演出场所。舞台美术家在超越时空的演出中共同构成具有声、光、色、形等多维因素的视觉和听觉的创意空间，并随着时间，以及情节、场景的转换而延续发展。不论是戏剧情节的转折还是戏曲歌舞的表演，与此同时，演出灯光在观众视觉中或以不知不觉的方式进行光的明暗效果变化、形体空间的变化或以灯光设备本身具备的功能造成各种视觉表现效果。以塑造形象、渲染色彩、变化节奏等方式参怀演出并形成有视觉语汇的特舞台演出空间气氛，从而影响观众的情绪变化，构成情景、演员、观众相互影响的与舞台演出内容吻合的特定空间。 1、演出空间 1）舞台根据演出场景的特点以及剧场演播室等演出环境中发现可以利用客观条件进行灯光设计。 2）剧场、演播厅等演出空间的状况*空间环境：调查了解剧场，测量绘制或索取演出环境空间的平面图、剖面图资料，剧场台口的高度、宽度、舞台深度的数据和比例尺单位。*设备状况：吊杆的数量长度、排列间距、顺序编号、平面位置等。*用电负荷：主干线额定负载容量、支线回路的额定负载容量等。 2、研读剧本及创意构思剧本是进行灯光设备，创作构想的依据，其中可以了掘与创作相关的表现空间加以提炼加工。 1）找出具有代表性的人物特点、情节变化、矛盾冲突、设想所需的环境。 2）对时代、时间、季节、场景环境、光源方向以及色彩等方面的描述进行设想和定位。 3）确定与相适应的演出表现方法和表现手段。思考用何种灯具可以创造与剧情相吻合的舞台视觉效果。 4）剧本提示的场景、舞台装置。 3、时间与空间转换的表现 1）天候：日出日落、黄昏至夜晚、夜晚至黎明、季节变化、月夜星空、地点与地域的变化等。 2）地域空间、心理空间、场景空间、虚拟空间、局部和整体空间的转换等。
plc实训总结报告 这个学期开设了电气控制与plc实训的课程，跟以前所有开设的课程有很大的区别，这门课程的灵活性很强，充分发挥自己的潜力;其实学习的过程当中并不一定要学到多少东西，个人觉得开散思维怎样去学习，这才是最重要的，而这门课程恰好体现了这一点。此次的实训以班级为主体，以小组为单位而开展的一次综合的实践，老师也给予我们足够的空间让我们完成此次的实训，这让我觉得压力减轻不少。 这次的实训从程序上面看起来很复杂，我们组进行了任务的分工，一下子就变得简单化了。原来以为自己负责编程序任务是最轻的，没有想到是最为复杂的，需要的资料很多。而给予我们的时间有限，不得不在其他的时间进行补充和修改。 真正让自己参与本次实训的话就会发现本次实训乐趣无穷，收获多多。就如第一天，教师给我们讲了最简单的plc编程，接线。就这么简单的一个编程与接线，可自己弄时却出现了这样那样的问题，其实问题就在于刚开始弄，对视图的用法不够熟练，什么时候用常开结点，常闭结点，什么时候用向上常开结点，向上常闭结点，还有输出的就一定要用小括号的，还有最后一定要用中括号的end。当然画了几遍后就会发现其实真的简单，之后就一画就对。还有plc接线时，输入的结点可以用任意的x0到x27的按扭控制。第一天就让我对这次的实训充满兴趣还有对接下来几天所实训内容的期盼。相信这只是一个简单的开始，接下来的几天才是真正值的兴奋的时候，当然，面对那么大的仪器还有那么高的电压，老师还是一再的强调注意安全，小心设备，切记规范操作。所以不管我的好奇心有多大，每次做好需要老师来检查了再通电的时候我们都会先请老师看了说行了再接着做。 通过这次的实训，让我受益匪浅。第一，认识了团队合作的力量，要完成一个项目不是一个人的事情，当中我们有过分歧但最终达成共识，不管结果怎样，至少我们曾经在一起努力过，体验其中的过程才是真正的收获。 第二，通过这次的实践操作，我认识到了自己的不足，更感觉到了自己与别人的差距。为了明年的毕业而做准备，从各方面充实自己，使自己适应这个社会。 总之，这次的实训给予了我不同的学习方法和体验，让我深切的认识到实践的重要性。在以后的学习过程中，我会更加注重自己的操作能力和应变能力，多与这个社会进行接触，让自己更早适应这个陌生的环境，相信在不久的将来，可以打造一片属于自己的天地。篇二：plc实训心得 plc实训心得 短短一周的plc实训很快结束了，通过九个课题的模拟设计进一步了解了plc的重要性及它的灵活性。接触plc实验我们这是第二次了，不需要老师手把手的教，我们自己会学着一点点去做，独立完成每一个实训项目。从开始的面板接线到编程再到最后的操作，熟悉掌握每个课题的控制过程及它的编程和操作过程，通过实训与理论相结合，这样对这门课的学习才能事半功倍。 在此实习中充分了解plc操作程序，学会了plc的基本编程方法，对plc的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到plc中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对plc 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。实训增强了对plc的感性认识，从中进一步了解、巩固与深化已经学过的理论知识了解运作方式，将我们所学到的专业知识和具体实践相结合，以提高我们的专业综合素质和能力，当然也为了让我们对进入企业做好铺垫，，增强我们对所学专业的认识，提高学习专业知识的兴趣，切身体会到工作中不同当事人面临的具体工作与他们之间的互动关系，对针对这些操作每天都有不同的心得体会，而且发现了不同的问题，使我们在实习中充分发挥主观
操控舞台灯光的技巧和禁忌 来源：刺青的痛楚百度博客 俗话说，没有规矩难成方圆。因此，在操控灯光时，不能有任何的随意性，因为灯光操控有它独自的操作规范和技巧，否则，会导致灯泡、灯具、灯控台的损坏，甚至造成火灾的发生，造成严重损失。 下面是实际工作中经常出现的误操作，在此指出，引以为鉴。 1.在灯泡冷的状态下，猛然间推亮(满)灯光，结果可能会造成灯泡“啪”的一声爆碎；或造成灯泡钨丝熔断。 (1)由于灯泡在生产过程中，灯泡的玻璃壳难免有厚薄不匀，因此导致受热不匀的现象发生。当猛然推亮灯泡时，会造成灯泡的玻璃壳瞬间升温，就好像生活中往一只空的玻璃杯里注满滚烫的开水一样的效果。 (2)在使用完灯光过后，灯泡在由热变冷的过程中，会吸收空气中的水分子，这些水分子会停留在灯泡的玻璃壳上聚集。当你猛然推亮灯泡时，玻璃壳上的水分子，就仿佛在滚烫的油锅里注水一样的效果，灯泡爆碎也是顺理成章的事情。 (3)猛然推亮灯光，会造成瞬间的冲击电流(升高)，这样轻而易举将灯泡钨丝溶断。 操作技巧：当灯泡在冷的状态下(开场前前)时，将操控台的推子只推起一点(常说的压光状态)，使灯泡微亮，让其处在预热状态，使其受热均匀，同时蒸发掉凝结在灯泡玻璃壳上的水分子，预热数分钟后，再推亮一点，再预热数分钟后，方可将灯光完全推亮。 2.切忌将调光台推子推满的状态下，再打开硅箱电源。其结果和上述结果相同，两样会损坏灯泡。应该将调光台所有的推子处于关闭状态，在行打开硅箱电源。 3.切忌在开关设备时，将灯控台和硅箱电源的顺序颠倒。开启电源时，要先打开灯控台的电源，再打开硅箱的电源；关闭电源时，先关闭硅箱的电源，后关闭灯控台的电源。如果你颠倒操作顺序的话，会行造成所有灯光都闪烁一下，这样会影响到灯泡的使用寿命。 4.切忌在灯泡推亮时，大动作摇晃灯具。灯泡钨丝会因此断裂或脱落。 灯泡在点亮后，温度逐渐升高，钨丝也相应地会变软，同时受地心引力的影响，钨丝也相应下垂(如果灯泡内不是采用螺丝状钨丝，这样的现象尤为明显)，此时大动作摇晃灯具时，也要等到灯光完全冷却后，方可拆卸。 5.切忌更换灯泡时，直接用手接触灯泡，这会影响灯泡的光洁度，而另一个隐性的危害是导致灯泡的爆碎。 (1)手指上的油脂或手指与灯泡的玻璃表面发生磨擦会留下“伤痕”，从而影响灯泡的光洁度和透明度因此影响了灯泡的正常照度。 (2)如果手指上有汗液，手指和灯泡“亲密”接触之后，汗液中的盐分子会吸收空气中的水分子，一旦灯泡上有水，当灯泡急剧升温时，就很容易爆碎了。 操作技巧：在更换灯泡时，一定要先戴上手套，再去接触灯泡。如果没有手套，可用包装灯泡的海棉、塑料纸或柔软的纸巾包裹，再进行安装，安装之后一定要记得将这些包裹物取下来，以免在推亮灯泡时引发火灾。 6.切忌将回光灯照射出来的光速调的过于聚焦。过于聚焦会在短时间内将装在该灯上的色纸颜色变淡，失去色彩，更有甚者，将色纸烤灼出一个洞。如果灯具直射的距离和易燃物品过近，不有可能将其点然。 操作技巧：在调整灯具照射光束时，调得略微散光一点为好，如果是照度不够，可补充灯具。 7.切忌装了换色器的同时忘了装防护网罩，防护网罩是防止灯泡爆炸时飞溅伤人和灼伤物品
电气控制课程设计 专业：自动化 班级：动140x班 姓名： xxx 学号： 201408xxx 指导教师： xx 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2017 年 7 月 6日
舞台灯光控制课程设计 1．课程设计目的： 在现代生活中，彩灯作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气氛，为人们的生活增添亮丽，用在舞台上增强晚会灯光效果。另一方面，随着电子技术的发展，应用系统向着小型化，快速化，大容量，重量轻的方向发展，PLC技术的应用引起电子产品及系统系统开发的巨大变革。整个过程通过PLC自动完成，大大减轻了设计人员的工作强度，减少了出错的机会，并且提高了设计质量。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了数据处理，通信，网络等功能。由于它可通过软件来改变控制过程而且具有体积小，组装维护方便，编程简单，可靠性高，大大推进了机电一体化的进程。可编程控制器（PLC），是集自动控制技术，计算机技术，和通讯技术为一体的高科技产品。具有可靠性高，功能齐全，使用灵活方便等优点。由此可见，用PLC控制的智能型舞台灯比传统的舞台灯控制优越的多。 2．问题分析及控制要求： 一、问题描述： 霓虹灯广告和舞台灯光控制可以采用PLC进行控制，如灯光的闪耀、位移及时序的变化等。 二、控制任务和功能要求： 如图所示为舞台灯光自动控制演示装置，共有10道灯管，分别为直线部分、拱形部分、圆形部分及文字部分组成。要求灯管闪烁的时序为：中间文字部分0.5秒同时闪烁，外围灯管程扩散状依次点亮。灯光全亮后恢复原始状态，然后循环往复。本次设计要求应用PLC来控制舞台灯光的闪烁变化。在设计中共有七个输出端口分别控制七组舞台灯的闪烁变换。此外还有两个输入端口分别作为启动与停止控制端。图如下： 图1 舞台灯光排列图
物理与电子工程学院 《PLC原理与应用》课程设计报告书 设计题目：基于PLC的舞台灯控制系统的设计 专业：自动化 班级： 10级2班 学生姓名:黄超 学号: 2010341242 指导教师：成燕平 2013年 12 月 20 日
物理与电子工程学院课程设计任务书 专业：自动化班级： 10自动化2
摘要 本文详细讨论舞台灯光的基本知识及发展和基于s7-200PLC的控制技术，介绍了舞台灯光的PLC控制系统的设计方案及其控制原理，用多种指令实现对舞台灯光中7组灯的控制，通过对时间继电器时间控制的改变可实现不同的灯光效果。舞台灯光也叫“舞台照明”，简称“灯光”，舞台美术造型手段之一。PLC 简单易学,可靠性高。其不仅具有开关量和模拟量的控制功能，还具有更强的数字计算能力，它的通信功能和模拟量处理能力更强大。它比小型机的指令更丰富，适用于复杂的逻辑控制系统以及连续生产过程控制场合。 关键词：舞台灯光；PLC；控制功能
目录 1 可编程控制器的概论 (5) 1.1 PLC的定义 (5) 1.2 PLC的工作原理 (5) 1.3 PLC的选型原则 (5) 2 PLC控制与继电器控制的比较 (6) 2.1 控制继电器存在的缺点 (6) 2.2 PLC相对于继电器线路的优势 (7) 2.3 系统I/O分配 (8) 3 舞台灯光的PLC设计 (8) 3.1 舞台灯光设计要求 (8) 3.2 舞台灯光的设计原则 (8) 3.3 舞台灯光设计梯形图 (9) 3.4 舞台灯光设计流程图 (12) 心得体会 (13) 参考文献 (14)
1 可编程控制器的概论 1.1 PLC的定义 PLC英文全称Programmable Logic Controller，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，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。可编程控制系统是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器是计算机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通用自动控制装置，是作为传统继电器的替换产品而出现的。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了数据处理、通信、网络等功能。由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。可编程控制器(PLC)，是集自动控制技术、计算机技术、和通讯技术为一体的高科技产品。具有可靠性高，功能齐全，使用灵活方便等优点。由此可见，用PLC控制的智能型舞台灯比传统的舞台灯控制优越的多。 1.2 PLC的工作原理 PLC的工作原理：电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道，要实现可靠的电力线高速数据通信，必须解决低压配电网上各种因素如：噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。 1.3 PLC的选型原则 在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、
PLC实训报告 学院：工程学院 专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 起止日期：2014年11月24日～2014年12月05日
一、PLC介绍 1、PLC的基本概念 可编程控制器（Programmable Logic Controller,PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术，自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它具有体积小、功能强、灵活通用与维护方便等一系列的优点。特别是工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱之一。 可编程控制器是一种存储器控制器，支持控制系统工作的程序存放在存储器中利用程序来实现控制逻辑，完成控制任务、在可编程控制器构成的控制系统中，要实现一个控制任务，首先要针对具体的被控对象，分析它对控制系统的要求，然后编出相应的控制程序，利用编程器将控制程序写入可编程控制器的程序存储器中。系统运行时，可编程控制器依次读取程序存储器中的程序语句,对它们的内容加以解释并执行。现代PLC已经成为真正的工业控制设备。 可编程控制器的分类：根据硬件结构的不同，可以将PLC分为整体式、模块式和混合式。 1、PLC的结构 PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。 ①CPU模块 中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映像区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映像区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映像区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采取双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能
舞台布光是演出空间构成的重要组成部分，是根据情节的发展对人物以及所需的特定场景进行全方位的视觉环境的灯光设计，并有目的将设计意图以视觉形象的方式再现给观众的艺术创作。应该全面、系统的考虑人物和情节的空间造型，严谨地遵循造型规律，运用好造型手段。其中包括： 一、塑造演出情景所需的形象角色、创意描写 A）外部形象的描写--主光源、环境光、轮廓逆光 B）心理描写--对白、独白、回忆、希望、幻想 C）创意描写--具象、抽象、写实、非写实 二、表现剧情所需的舞台时空环境 A）空间环境的表现-- B）时间环境的表现-- C）季节环境的表现-- D）其他环境的表现-- 三、把握演出情节所需的舞台气氛构成关系 11 A）亮度关系--明亮程度的制订/透视/明者抢前、暗者退后/明暗对比控制/高调-强调重点/低调-效果显著 B）色彩关系--现实/装饰/饱和度/色温/原色对比-间色对比 C）时空关系--时间色彩变化/光区空间变化/透视感/距离感 D）观演关系--情感交流/心理共鸣 E）形式关系--自然/夸张/抽象 F）审美关系--与演出和揩的创作；审美的标准与/表现效果/素养 G）主观客观关系--主观表现情节的构想；客观再现演出灯光的空间构成
H）主次关系--重点人物与非重点人物，人与景的效果-人亮与景亮；强调重点-减弱非重点，局部支点-整体演区 I）情境关系--同一场景可产生不同灯的光效果，做到景中有情；情中有景 J）创作语汇关系--有自主创意的；与情节密切相关的；连续画面的灯光构成效果 四、技术保障以及实施 1 A）视觉的特征--趋光性/适应性/疲劳性 B）适当亮度--剧场以及观众席的大小/欣赏距离/内容情景的要求/投光距离/投射面积/功率/光效利用率 C）光具的组合--灯具性能的利用/多灯排列设置/灯具组合共用/定点光/单灯特灯/效果器材应用 D）布光效果--投光角度-投光方向/光区组合衔接/灯具的隐蔽方式-暴露方式 E）控制及操作--调光-改变电压/与情节相吻合时空转换/变化时机-台词-体形-曲调-声效/编程、操作、管理 舞台灯光在现代舞台演出中的作用:①照明演出，使观众看清演员表演和景物形象；②导引观众视线；③塑造人物形象，烘托情感和展现舞台幻觉；④创造剧中需要的空间环境；⑤渲染剧中气氛;⑥显示时、空转换，突出戏剧矛盾冲突和加强舞台节奏，丰富艺术感染力。有时也配合舞台特技。 在现代演出中，灯光的强度、色彩、照明区的分布，灯光的运动等都具有较大的可塑性与可控性。舞台灯光的艺术效果是随着演出的进展、舞台气氛的不断变换而展现的。 舞台灯光- 分类 舞台灯具按光学结构可分为泛光灯、聚光灯和幻灯三类；按舞台上安装的部位则又有面光、耳光、脚光、柱光、顶排光、天排光、地排光以及流动光之分。泛光系统是指可以发出均匀柔和的光线并能照射出一定方向灯光的灯具。单独的泛光灯、顶排灯、脚灯和幕灯等一般用于照明天幕、绘画布景或演区。聚光系统指能发出定向并能控制光区范围的灯具。一般是用折射原理，通过透镜投出不同的光斑。如用螺纹柔光镜头则能产生边缘柔和的光斑。采用反射光学结构取得聚光效果的灯叫回光灯。幻灯系统是在聚光灯具前再加一组物镜使其投光成像。这种幻灯又可分为：①利用幻灯片成像的投景幻灯；②通过转动的圆盘式链带把云、水、火等活动形象投在景物上的投景幻灯；③利用长焦距物镜使小光斑清晰成像。突出主角形象的追光灯；④椭球面凹镜名为造型灯的灯具。 舞台灯光的控制系统须能有效地控制和调配全部灯具并产生谐调的艺术效果。它由电源配电板、调光器及总控制台三个部分组成。 舞台灯光设计主要根据剧本、导演要求及舞台美术的总体设想进行艺术构思，绘制布光设计
舞台灯光系统设计是遵循舞台艺术表演的规律和特殊使用要求进行配置的，其目的在于将各种表演艺术再现过程所需的灯光工艺设备，按系统工程进行设计配置，使舞台灯光系统准确、圆满地为艺术展示服务。 一、舞台灯光设计原则 舞台灯光系统设计是遵循舞台艺术表演的规律和特殊使用要求进行配置的，其目的在于将各种表演艺术再现过程所需的灯光工艺设备，按系统工程进行设计配置，使舞台灯光系统准确、圆满地为艺术展示服务。 1. 创造完全的舞台布光自由空间，适应一切布光要求； 2. 为使该系统能够持续运行，适当加大储备和扩展空间； 3. 系统的抗干扰能力和安全性作为重要设计指标； 4. 高效节能冷光新型灯具被引入系统设计中； 5. DMX512数字信号网络技术被引入系统设计的各个环节之中。 二、舞台灯光系统工艺设计要求 1．该系统工艺设计和设备配置具有综合剧场的使用功能，在短时间内可轮换多种不同剧种的灯光操作方案。2．该系统设计可以从一种照明方案快速转换到另外一种照明方案，转换时间在2小时内完成。 3．该系统允许使用全部配置的各种类型灯具和其它补充设备。 4．该系统设计有足够的安全性和存储容量，整个系统在不中断主电力供应的前提下，对主控台进行持续的诊断检查。 5．该系统中的设备完全符合舞台背景噪声的技术要求，空场状态下，所有灯光设备开启时的噪声及外界环境噪声的干扰不高于NR25，测试点1M效果器材的噪声不大于30dB。 6．系统的扩展能力是该系统设计之初有意预留的，如电力硅控容量、网络容量，待日后资金充裕或新技术出现，使本系统不至于因设计不足而大面积修改或更新，达到节省资金和快速适应变化的需求。 三、舞台灯光系统设计说明 舞台灯光灯位布置的顶光、区位构成布光阵列，舞台各部位均有布光点，杜绝死区，可灵活多变地按需组合。（1）顶光系统设计配置 顶光作用是对舞台纵深的表演空间进行必要的照明，顶光配置中采用的各种灯具，大大地提高了光的透光性，透光率比目前国产镜提高了150%，遮光叶设计美观新颖，四页设置合理，遮光效果好，可作舞台顶光布光或染色用。 A. 配置灯具分布如下：
PLC综合设计实验报告
西安科技大学 综合设计实验报告2013—2014学年第1 学期 题目 1：舞台灯光控制设计实验 题目 2：轧钢机模拟实验 院（系、部)：电气与控制工程学院 专业及班级： 姓名： 学号： 完成日期： 2013 年 12 月 27日
目录 绪论---------------------------------------------------------3综合设计实验内容---------------------------------------3一．设计要求---------------------------------------------3 二.设计任务和目的--------------------------------------4 三.课题要求-----------------------------------------------4 四.控制要求-----------------------------------------------4 五.总体设计方案-----------------------------------------6六．硬件部分设计----------------------------------------6七．软件部分设计----------------------------------------8八．调试过程和结果-------------------------------------13九．心得体会----------------------------------------------14十．参考文献-----------------------------------------------15
舞台灯光 DMX512 控制协议详解
DMX512 协议最先是由 USITT （美国剧院技术协会） 发展成为从控制台用标准数字接口控制调光器的方式。 DMX512 超越了模拟系统，但不能完全代替模拟系统。DMX512 的简单性、可靠性（假如能够正确安装和 使用的话！）以及灵活性使其迅速成为资金允许情况下选择的协议，除了调光器外，一系列不断增长的控 制设备就是证据。DMX512 仍然是科学上的一个新领域，具有在规则基础上产生的各种奇妙技术。 EIA485(RS485) DMX512 是围绕工业标准 EIA485 接口设计的。EIA485 属于接口、电压、电流等的“电”端。 系统是基于沿着屏蔽导体双绞线的向下对称发送而建立的。 这种缠绕结构确保所产生的干扰会同样地作 用于两个信号，因此保证了一致的数字定相。所用的导线应该是由一条或两条双绞线、箔片和编织筛所构 成的合适的数据导线。对称音频导线则不能完成这个工作。 通常地，就如任何网段一样，导线两头应该有两个终端。灯光控制台通常在一头作为终端，而另一头应 该只有一个 120Ω 的电阻。 EIA485 规范只支持“雏菊链”或每段上最多以 32 个“单元负载”所构成的串行网络。制造商声称每段可以 长达 1000m。但是，要特别指出的是，中继器的作用应该考虑到 700m 或 800m 左右，这样可以防止环境 的异常。 XLR 连接器的针口分配（表 1） 针线 1 屏蔽 信号 地/0 伏 数据– 数据＋ 备用数据－ 备用数据＋
2 内部导体（黒） 3 内部导体（白） 4 内部导体（绿） 5 内部导体（红）
DMX512 控制线采用 5 针 XLR（有时候是 3 针）连接设备(如表 1)；母接口适用于发送器，而公接口适 用于接收器。 规范中建议用一条两对导线（4 个连接口）来实现屏蔽，虽然只是需要其中一对。第二对导线用于未指 定的可选场合中。 必须注意的是一些调光器使用这些线来指示故障和状态信息。如果调光器用第二个信道，则需要专门配 置的分路器和中继器。
安全注意事项 1.使用时注意直流电源的220V电源进口处，一定不要用手触摸，每次上电之前查看 是否脱落，以防触电！ 2.保证网孔板上有一个实验模块，并把24V+（红色电源线）、24V-（黑色电源线） 接进模块，以防设备直流电源短路。 3.在本系统中，所有的实验模块输入都采用外正内负（外部共正，给PLC提供负电 源）的接线方法，输出模块都采用外负内正的接线方法；所有的控制对象输入、输出都采用外负内正的接线方法。如有接错，会损坏PAC模块或设备上传感器等元器件。 4.在确认接线正确的情况下接通电源。 5.请使用额定电压，以防发生意外事故。 6.必须使用带有接地端子的多功能插座, 确认主要插座的接地端子有没有漏电。 7.设备在安装或移动时，请切断电源。 使用注意事项 1.长时间不使用设备时请切断电源。 2.在光线直射, 灰尘, 震动, 冲击严重的场所请勿使用。 3.请勿用湿手触摸电源插头.防止触电或火灾。 4.用户在任意分解, 修理, 改造下无法享有正常的保修权利。 目录 第一章 PROFICY MACHINE EDITION编程软件.............................. - 1 - 1.1 PROFICY MACHINE EDITION概述 ............................................................................... - 1 -1.2 PROFICY MACHINE EDITION组件 ............................................................................... - 1 -1.3软件安装 ....................................................................................................................... - 1 -1.4 工程管理 ...................................................................................................................... - 3 -1.4.1打开V ERSA M AX N ANO/M ICRO PLC工程.. (3) 1.4.2创建V ERSA M AX N ANO/M ICRO PLC工程 (4) 1.5 输入梯形图程序........................................................................................................... - 5 -1.6 上传/下载 .................................................................................................................... - 5 - 第二章实训内容..................................................... - 8 - 实训一电机正反转控制..................................................................................................... - 8 -实训二多种液体混合模拟控制......................................................................................... - 9 -实训三舞台灯光控制....................................................................................................... - 10 -实训四交通信号灯自动控制........................................................................................... - 11 -
舞台灯光配置常识攻略 舞台灯光设备现在有很多的企业、学校、单位会因为搭建自己的综艺场所而需要配置这样的一个基础设施，但是舞台灯光配置的布局和安装调试是一个非常专业技术工程，如果没有做一个合理的方案，舞台灯光效果就会大打折扣，本文就舞台灯光的基本常识作些简要的介绍。 一、舞台灯光的常用光位 要想做好专业舞台灯的配置，首先要了解舞台灯的常用光位，这是正确选择配置的一个很需要环节。 1.面光：自观众顶部正面投向舞台的光，主要作用为人物正面照明及整台基本光铺染。 2.耳光：位于台口外两侧，斜投于舞台的光，分为上下数层，主要辅助面光，加强面部照明，增加人物、景物的立体感。 3.柱光（又称侧光）：自台口内两侧投射的光，主要用于人物或景物的两侧面照明，增加立体感、轮廓感。 4.顶光：自舞台上方投向舞台的光，由前到后分为一排顶光、二排顶光、三排顶光等等，主要用于舞台普遍照明，增强舞台照明度，并且有很多景物、道具的定点照射，主要靠顶光去解决。 5.逆光：自舞台逆光方向投射的光（如顶光、桥光等反向照射），可刻画出人物、景物的轮廓，增强立体感和透明感，也可作为特定光源。
6.桥光：在舞台两侧天桥处投向舞台的光，主要用于辅助柱光，增强立体感，也用于其他光位不便于投射的方位，也可作为特定光源。 7.脚光：自台口前的台板上向舞台投射的光，主要辅助面光照射和消除由于面光等高位照射的人物面部和下颚所形成的阴影。 8.天地排光：自天幕上方和下方投向天幕的光，主要用于天幕的照明和色彩变化。 9.流动光：位于舞台两侧的流动灯架上，主要辅助桥光，补充舞台两光线或其他特定光线。 10.追光：自观从席或其他位置需用的光位，主要用于跟踪演员表演或突出某一特定光线，又用于主持人，是舞台艺术的特写之笔，起到画龙点晴的作用。
课程设计 课程名称_____功率电子学课程设计____ 题目名称___双向可控硅调光台灯电路__ 学生学院_______________ 专业班级______ 学号_________________ 学生姓名____________________ 指导教师____________________ 2012年6月8日
目录 第一部分：摘要 (3) 第二部分：方案的选择及改进 (4) 第三部分：电路工作原理及其原理图 (5) 电路工作原理 (5) 电路原理图 (5) 第四部分：主要元件介绍 (6) 第五部分：所用仪器及元件清单 (7) 第六部分：电路波形及数据分析 (8) 电源电压 (8) 负载两端 (9) 可控硅两端 (11) 电容两端 (14) 可控硅门极 (17) 波形处理及分析 (19) 第七部分：总结 (19) 第八部分：参考文献 (20)
一、摘要 交流调压电路是采用相位控制方式的交流电力控制电路，通常是将两个晶闸管反并联后串联在每相交流电源与负载之间。在电源的每半个周期内触发一次晶闸管，使之导通。与相控整流电路一样，通过控制晶闸管开通时所对应的相位，可以方便的调节交流输出电压的有值，从而达到交流调压的目的。其晶闸管可以利用电源自然换相，无需强迫关掉电路，并可实现电压的平滑调节，系统响应速度较快，但它也存在深控时功率因数较低，易产生高次谐波等缺点。单相交流调压电路是对单相交流电的电压进行调节的电路。交流调压电路主要应用在电热控制、交流电动机速度控制、交流稳压器等场合，主要有灯光调节（如调光台灯、舞台灯光控制等），温度调节（如工频加热、感应加热、需控制的家用电器等），泵及风机等异步电动机的软起动，交流电机的调压调速（如纺织、造纸、冶金等领域的调压调速），随电机负载大小自动调压（对于起动机等有较长时间空载或轻载的负荷，自动调压可以节省电能），变压器初级调压（在高压小电流或低压大电流直流电源中，如采用晶闸管相孔整流电路，需要很多晶闸管串联或并联，若采用交流调压电路在变压器初级调压。其电压电流值都比较合理，在变压器次级只要用二极管整流即可，从而达到减少体积、减低成本的目的）。与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也少。
湖南文理学院 课程设计报告 课程名称：系统课程设计 专业班级：班学号（）学生姓名： 指导教师： 完成时间：2014年11 月20 日 报告成绩： 湖南文理学院制
一、设计题目 舞台灯光控制系统设计 二、设计要求 2.1 控制要求： 按下启动按钮SB1后，Y0,Y10,Y11,Y12,Y14,Y21,Y22,Y23同时亮2秒；然后 Y0,Y1,Y10,Y11,Y13,Y16,Y17,Y20同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y2,Y12,Y15同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y2,Y3,Y10,Y11,Y13,Y21,Y22,Y23同时亮2秒，2秒后Y4,Y5,Y6, Y7,Y12,Y14,Y17同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y2,Y4,Y7,Y10,Y11,Y12,Y14,Y15,Y16, Y17同时亮2秒；2秒后Y5,Y6,Y12,Y14,Y15,Y16,Y20同时亮2秒；2秒后Y0, Y4, Y7,Y10,Y11,Y12, Y13,Y15,Y16,Y20同时亮2秒；2秒Y2,Y5,Y6,Y10,Y11,Y12,Y14, Y16,Y17,Y21,Y22,Y23同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y3,Y4,Y7,Y10,Y11,Y12,Y14,Y15, Y17,Y20同时亮2秒；2秒后Y2,Y5,Y6,Y13,Y14,Y15 Y16,Y20,Y21,Y22,Y23同时亮2秒；2秒后Y0,Y4,Y5,Y6,Y7,Y12,Y14,Y15,Y16,Y17,Y21,Y22,Y23同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y3,Y10,Y11,Y12,Y13,Y15,Y16,Y17,Y20同时亮2秒；2秒后Y2,Y4,Y5,Y6,Y7, Y10,Y11,Y12,Y14,Y15,Y17,Y21,Y22,Y23同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y2,Y3Y10,Y11, Y12,Y14,Y17同时亮2秒；然后从头开始循环点亮。如此不断重复。按停止按钮SB2指示灯全部熄灭。 2.2 设计要求： （1）、根据控制要求，所需输入信号、输出信号的点数，选择适当型号的PLC；（2）、I/O地址分配，设计PLC外部接线图； （3）、根据系统的工作过程，画出工作流程图或时序图； （4）、根据工作流程图或时序图，设计满足控制要求的梯形图； （5）、根据梯形图编写程序，并在实验室模拟调试。
综合实践活动 （设计和制作一个模拟的调光灯） 教学课题：综合实践活动设计和制作一个模拟的调光灯 [教学设计] 设计和制作模拟调光灯是在学生学习了电阻、变阻器及欧姆定律的基础上对学生提出的一次综合知识的应用。教材以综合实践活动来完成本章一开始提出的目标任务，这既是对本章内容的回顾总结，又是对本章知识的具体应用，与此同时，更是对学生的操作技能的提高训练。通过具体的实物制作，使得学生感知理论对实践的指导价值和在操作中取得直接经验并获得成功的愉悦。 [教学目标] 通过设计和制作模拟的调光灯，激发学生的学习兴趣和求知欲望，培养学生的动手能力，发展学生的思维能力和创新意识。 [教学重点] 1．引导学生设计出电路。 2．怎样控制调光灯的亮度。 [教学难点] 1．实验器材规格的选取。 2．确保电路安全所采取的保护措施。 [教学器材] 直流电源（最低电压约9V）、电灯（2.5V 0.3A）、灯座、开关、各种铅笔、导线、金属回形针、各种规格的定值电阻（可通过电流不低于0.3A）、电流表（量程为0-3V和0-15V）、各种工艺材料和工具，其他自选材料。 [课前准备] 1．一个2.5V 0.3A的小电灯能否直接接到6V的电源两端？为什么？ 2．要使小灯泡正常发光，应串联一个多大的电阻？ 3．你认为灯泡的亮度与什么因素有关？要改变灯泡的亮度你有什么办法？
对同学们画的电路图给于适
保留板书： 综合实践活动 设计和制作一个模拟的调光灯 一、实验器材 直流电源（最低电压约9V ）、电灯（2.5V 0.3A ）、灯座、开关、各种铅笔、导线、金属回形针、各种规格的定值电阻等。 二、设计电路 可能的电路图 三、电路连接 四、交流与评价
舞台灯光及灯光色彩运用
一、淺談燈光 任何戲劇性的演出，除了在戶外白晝演出之外，都是需要一組燈光照明的。而如果說照明僅是舞台燈光的唯一的功能，那麼只要安排一組日光燈吊在舞台上，就可以提供演員及佈景道具一個平穩順利的光線。但是，很顯然地，舞台燈光要比普通照明多了一些用處，一組有效率的舞台燈光可以將一個製作的視覺元素聯結起來，增加觀眾觀賞演出的樂趣。 （一）何謂「舞台燈光」？ 舞台燈光具有多樣性跟規律性，其最重要的特性就是能讓觀眾的情緒隨燈光色彩的變幻萬千而起伏感觸，更能貼近劇情與角色情感。舞臺燈光共包含： 1.臺前燈(觀眾席上天花板中貓道的燈)、通常做面光運用。 2.舞臺上的四排燈（第一排照演員面孔，第二排照演員頭頂便有立 體效果，第三排打背後的光，第四排天幕燈照布景） 3.左右兩側的側面燈 這些就是一個舞臺燈光設計師的揮灑範圍。 不同的燈員、色片、角度，可以排列組合成千萬種的變化設計後的光線。不僅豐富了演員的表情、動作，更創造了另一個時空，尤
其在營造氣氛、加強情調方面，幾乎有著和音樂相同的功能，只不過它是用明暗度及色彩去象徵、暗示劇情。以文字為例，演員、布景是實筆，光就是虛筆，設計師要運用腦力、技術去表達「憂鬱的」「悲憤的」等抽象形容詞。所以當你看一齣戲的演出，不必旁白、臺詞，從舞臺上的色調、亮度，就可了解戲中的季節、氣候、時間，也可以了解角色的情緒變化。一般而言，喜劇多用暖色系，悲劇則用冷色系。當然，沒有色調的陰影也是效果極佳的表達方式，而導演對燈光的構想，實際上也是他維持整部劇一貫格調的主要因素之一，大致而言，暗淡的光用於悲劇、恐怖片，明亮的燈光則屬溫暖、樂觀的題材。（二）燈光的功能 (1) 選擇性的可見度與集中注意力： 在劇場裡，我們常用一句話來形容燈光的作用：「我們只給觀眾看我們想給他們看的的東西」。我們把想給觀眾看的部分打亮，而把其他的部分留在黑暗中；所以選擇性的可見度，便是由燈光依照舞台區位或人物的重要性，作有層次及選擇性的照明。且由於人類的眼睛對光線特別敏感，當舞台尚有燈光亮起，觀眾便會將眼睛的焦點集中在有亮光之處；換句話說，燈光等於是帶