基于PLC 的舞台灯光控制毕业设计论文
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摘要、在现代文化艺术领域中,舞台艺术灯饰的设计在实际应用中起着重要的作用,随着科技的不断发展,舞台灯光控制正逐渐向自动化控制发展,PLC在控制系统中的应用也得到越来越多的关注。
本文分别运用顺序控制法、经验设计法和以转换为中心控制法三种方法详细描述了舞台艺术灯饰控制系统中的PLC控制设计方案。
引言:1969年美国数字设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器,并在美国汽车公司的生产自动装配线上首次应用成功。
从此以后,各公司相继向PLC实用化阶段发展。
PLC分别经历了实用化发展阶段和成熟阶段,到达80年代,已作为一个独立的工业设备被列入生产中。
目前,PLC在国内广泛应用于钢铁、石油、化工、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。
随引导其性价比的不断提高,其应用范围将会越来越大,主要有以下几个方面:(1)开关量控制。
这是PLC最基本的应用领域,可用PLC取代传统的继电器控制系统,实现逻辑控制和顺序控制。
在单机控制、多机群控制和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例,如机床电气控制、起重机、皮带运输机和包装机械的控制、电梯的控制、生产线的控制等。
(2)模拟量控制。
在工业生产过程中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量和速度等都是模拟量。
为了使PLC处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D和D/A转换。
PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使PLC可用于模拟量的控制。
关键词:舞台艺术灯饰西门子可编程控制器设计(目录摘要 (1)关键词 (1)目录 (2)一、舞台艺术灯饰的控制要求 (3)二、控制思路与设计步骤 (5)(一)、硬件及外围元器件 (5)(二)、软件设计 (7)控制时序图 (7)控制顺序功能图 (8)控制梯形图 (8)控制程序指令表 (12)(三)软件调试 (15)本文小结 (17)参考文献 (17)§1.1舞台艺术灯饰的控制要求1、 系统工作受按钮控制,按下启动按钮ON 时,系统开始工作;按下停止按钮OFF 时,系统停止工作。
基于PLC的舞台灯控制系统设计摘要:在国际潮流和科技的推动下,舞台灯光正朝着多元化的方向快速发展。
在原有的的高效、节能、安全、便携等优点的基础上,舞台灯光正在朝着功能多样性和种类多样性的方向发展。
同时随着自动化技术的飞速发展,舞台灯光系统的自动化程度也日益提高,越来越多的场合需要灯光的各种的变化,所以舞台灯的控制必须越来越高效、精准。
为了让舞台灯更多样的呈现出我们想要的灯光效果,给人们带来视觉享受,基于PLC设计了舞台灯光控制系统。
舞台灯控制系统以控制为核心,通过组态王设计人机交互界面,用户可以通过组态界面实时控制舞台灯的工作状态,并且可以对灯光进行进行控制。
关键词:舞台灯光;PLC;组态随着科技的快速发展和人民生活水平的不断提高,各种照明灯具在现代社会中的应用越来越广泛。
还能增强人的感官,能增加喜庆的氛围,增加人们的生活色彩,用在舞台上增加晚会的灯光效果。
舞台灯控制系统设计主要就是为了将各种表演艺术通过灯光更好的呈现出来,按照我们所需的方式进行设计,使舞台灯系统高效的为艺术而工作。
一盏好的舞台灯,能让人记忆深刻,增加美感和立体感,增加舞台效果,增加情绪。
因此,如何设计一款优秀的舞台灯控制系统,是一项非常重要的工作。
1主要研究内容主要设计了一个舞台灯光的控制系统,系统采用可编程控制器(PLC)做控制,完成最直观方便的控制。
首先选择了PLC的型号(本次舞台灯设计采用的是西门子S7-200系列PLC),完成了输入和输出分析。
在此基础上对舞台的灯光进行空间布置。
本文详细讨论舞台灯光的基本知识及发展和基于西门子S7-200PLC的控制技术,并使用组态王进行了监控,完成了舞台灯光的PLC控制系统的设计方案及其控制原理,实现了用多种指令对24只舞台灯的控制,通过改变时间继电器的时间来实现不同的灯光效果。
设计出硬件I/0分配表,以及舞台灯光流程图的方案,并一一比较选择最佳方案,编写梯形图控制程序设计。
2 设计2.1舞台灯控制系统的硬件设计舞台灯控制器的基本结构大致分为:由可编程控制器(PLC)以及拓展模块、人机界面、继电器、开关按钮、时间继电器等组成。
PLC在舞台灯光控制中的应用舞台灯光控制是演艺表演中不可或缺的一环,通过灯光的运用能够有效地提升演出效果和视觉冲击力。
而在现代舞台灯光控制系统中,PLC(可编程逻辑控制器)的应用已经成为一种常见的技术手段。
本文将探讨PLC在舞台灯光控制中的应用,旨在展示PLC技术在增强舞台灯光控制效果、提高控制可靠性和简化控制流程等方面的优势。
一、PLC简介PLC是一种工业自动化控制设备,它具有可编程的特点,通过对输入信号的分析和处理,控制输出信号的状态。
PLC广泛应用于工业生产过程中,其灵活性和可靠性使其成为了工业控制的主要技术手段。
同时,在舞台灯光控制中,PLC的特点也使得它成为了一种理想的控制设备。
二、PLC在舞台灯光控制中的优势1. 提升舞台灯光效果PLC能够实时处理控制信号,并根据预设的程序控制灯光亮度、颜色等参数,从而达到更好的舞台灯光效果。
相比传统的手动控制方式,PLC可以快速、精确地调整灯光效果,使得舞台表演更加生动、多样化。
2. 增加控制可靠性PLC具有高度可靠性和自动化控制的特点,通过将舞台灯光控制与PLC相结合,可以大大提高控制的可靠性。
PLC可以实时监测各个灯光设备的状态,并根据需要进行故障诊断和自动切换。
当灯光设备出现故障时,PLC能够迅速做出相应的处理,避免了因灯光故障而导致的演出中断或延误。
3. 简化控制流程传统的舞台灯光控制方式通常需要繁琐的人工操作,而PLC技术可以大大简化控制流程。
通过对舞台灯光的预设程序编写,PLC能够自动执行各种复杂的控制操作,如渐变、跳变、闪烁等。
这不仅减轻了舞台工作人员的负担,还有效提高了控制的准确性和可重复性。
三、PLC在舞台灯光控制中的实际应用案例1. 舞台演出效果的增强在一些大型演出中,舞台灯光需要与音乐节奏和舞蹈动作进行紧密的配合。
通过PLC控制舞台灯光设备,并结合预设程序,可以实现与音乐和动作的同步切换、渐变、节奏闪烁等效果,进一步提升演出的震撼力和视觉冲击力。
基于PLC 的舞台灯光控制摘要可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称为PC 或PLC 是60 年代末发明的工业控制器件。
日本电气控制学会曾对可编程控制器作了一个定义可编程控制器是将逻辑运算,顺序控制,时序和计数以及算术运算等控制程序 一串指令的形式存放到存储器中,然后根据存储的控制内容,经过模拟,数字等输入输出部件,对生产设备和生产过程进行控制的装置。
PLC 是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的.它既不同于普通的计算机,又不同于一般的计算机控制系统,作为一种特殊形式的计算机控制装置,它在系统结构,硬件组成软件结构以及I/O 通道,用户界面诸多方面都有其特殊性。
MCGS(Monitor and Control Generated System 用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件,能够在Windows 平台上运行。
通过对现场数据的采集处理。
以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式。
向用户提供解决实际工程问题的方案。
充分利用windows 图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。
比以往使用专用机开发的工业控制系统更具通用性,在自动化领域有着更广泛的应用。
本文利用MCGS 组态软件检验舞台灯光控制系统的运行情况。
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。
舞台灯光是空间艺术与时间艺术的结合体,舞台灯光的历史发展是同戏剧的演变以及科学技术的进步密切相联的。
基于S7-200的舞台艺术彩灯控制毕业设计杜胜杰河南工业职业技术学院基于S7-200的舞台艺术彩灯控制毕业设计专业名称:电气自动化技术学生姓名:张建文导师姓名:焦欣欣职称:河南工业职业技术学院2016年09 月中图分类号:密级:UDC:单位代码:基于S7-200的舞台艺术彩灯控制S7-200 stage art lantern control design河南工业职业技术学院摘要PLC的应用领域已经拓宽到了各个领域,在日常生活中,智能抢答器广泛的应用于各种竞赛和抢答场合。
由于PLC系统的抢答器相对稳定,所以设想可以利用PLC进行抢答器的设计。
开始抢答前,主持人首先通过复位按钮实现电路复位,在提问之后,打开选择开关启动定时器。
在抢答限时内,当某一组抢先按下抢答按钮后,对应的辅助继电器接通,同时切断其它抢答回路,实现互锁。
抢答成功后,辅助继电器接通,启动音效电路和某分台指示灯,驱动外部数码显示器显示抢答成功组号。
抢答成功后,同时启动定时器,当定时器计时结束,启动音效电路和指示灯提示回答时间到。
如果在限时内无人抢答,则启动音效电路和总台指示灯。
关键词抢答器;可编程控制器;ABSTRACTPLC application field has been broaden from various fields, in daily life, intelligent vies to answer first device widely used in various competitions and vies to answer first occasion. Due to the PLC system responder relative stability, so imagine can use PLC for the design of the responder.Before start vies to answer first, the first through the reset button realize circuit reset, the questions later, open the selector switch start timer. In vies to answer first time, when a group of preemptive press vies to answer first button, the corresponding auxiliary relay on, at the same time cut off other vies to answer first circuit, realize interlock. Vies to answer first after the success of the auxiliary relay on, start sound circuit and some points table lamp, drive external digital display shows vies to answer first successful group number. After the success of the vies to answer first, and the launch of the timer, when the timer timing over, start sound circuit and light hint time to answer. If the time no contest, will enable audio circuit and desk lamp.Key word:responder; PLC (programmable logic controller);目录1 总设计思路 (2)2 S7-200系列PLC基本知识 (3)2.1 S7-200系列PLC概述 (2)2.2 扩展模块 (2)2.3 S7-200的编程软件 (4)2.4 S7-200的数据长度和编址方式 (5)2.5 编程注意事项 (6)2.6 梯形图设计方法 (6)3 硬件设计 (10)3.1 PLC选型 (10)3.2 I/O分配及接线图 (10)4 软件设计 (12)4.1 顺序功能图 (12)4.2 梯形图 (13)5 工作原理 (20)6 心得体会 (21)7 参考资料 (22)电气自动化技术毕业设计第1章总体设计思路1 总体设计思路本次PLC课程设计题目为舞台艺术彩灯的PLC控制,控制要求主要围绕七盏灯(Q0.0-Q0.6)进行的,颜色分别为红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、粉色、紫色。
基于PLC的舞台灯光设备智能控制系统摘要:PLC技术作为一种信息化智能技术,能够充分融合通信技术、控制技术以及计算技术等,实现自动化控制。
基于PLC控制系统设计能够发挥出较强的抗干扰性,且编程简单灵活,具有较高适应性,广泛应用各个领域。
本文主要分析基于PLC的舞台灯光设备智能控制系统。
关键词:灯光设备控制系统;PLC控制器;嵌入式控制;无线远程控制;舞台电脑灯;舞台数据库引言当前PLC控制系统已然在许多行业之中获得运用,其基于自身操作便利、维护性强等特征在工业控制领域展现出较大的优势。
虽然其本身具有非常强的可靠性,不过若是所处的环境较为恶劣,例如电场、磁场等要素均会对PLC控制系统带来较大影响,使其工作效率大幅降低。
因此,在部分特殊环境下,要求采取必要的抗干扰措施,方可保证PLC控制系统正常运转。
1、PLC的优势分析PLC是可编程控制器的简称,是专门为工业控制应用而设计的一种通用控制器,微处理器是PLC的核心基础,在微处理器中集成了多项技术,如现代化的计算机技术、自动控制技术、通信工程技术以及传统的继电器控制技术,是一种较为新型的先进控制设备。
它由中央处理器(CPU)、存储器、电源、输入/输出模块、外部设备接口、I/O扩展接口等几部分组成。
其具有体积小、能耗低、程序编写方便易学、稳定性高、抗干扰能力强、总体的构造设计与安装调试工作难度低等基本特点。
随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术、通信网络、数据处理及图像显示技术的发展,PLC的网络通信功能、智能模块功能、外部自诊断功能在不断增强,使PLC在工业中的应用更加广泛。
首先,PLC能适用于各种类型的机械电气控制系统。
PLC不仅具有处理数字量和模拟量的能力,还具有处理数据、数据预算以及网络通信的能力,因此可以对不同电气控制系统中的数据进行分析,最终达到控制机械生产的效果,并且PLC能够满足各个先进的科学技术对电气控制系统的优化,从而满足机械工程发展的需要。
基于PLC的舞台灯光设计【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24只灯的控制,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 PLCAbstract: This paper discusses the basics of stage lighting and the development and S7-200 PLC-based control technology, introduces the lighting of the PLC control system design and control theory, using a variety of stage lighting 24 water lights, controlled by time relay time of change in different lighting effects can be realized. Lighting is also called "stage lighting", referred to as "light", stage art form one of the means. PLC is easy to learn, and high reliability. It not only has the switch and analog control functions, also has a number of more computing power, its communication functions and analog processing more powerful. It is richer than the minicomputer instruction for complex logic control system and continuous process control situationsKey words:Stage lighting PLC毕业论文(设计)诚信声明本人声明:所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注,论文中的结论和成果为本人独立完成,真实可靠,不包含他人成果及已获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
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。
舞台灯需按照其照明区的分布,控制灯光的强度,色彩,灯光的运动等达到人们所需求的效果,因此工作量大,复杂。
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。
本文详细讨论舞台灯光的基本知识及发展和基于S7-300PLC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15只灯的控制。
[关键词] 舞台灯 PLC 组态 WINCCAbstractWith 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 mechatronics. PLC general trend is: high-performance, high speed, high integration, high-capacity, small size, low cost, communications networking capability.Stage lights need to be in accordance with the distribution of the illumination area, control the intensity of light, color, lighting and other sports to achieve the effect of demand by people, so workload is big and complicated.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.This paper discusses the basics of stage lighting and the development and S7-300 PLC-based control technology, introduces the lighting of the PLC control system design and control theory, using a variety of stage lighting 15 water lights.Key words: Stage lights, PLC The configuration WINCC目录前言 (4)第一章绪论 (5)1.1 可编程控制器概述 (5)1.1.1 PLC的起源与发展 (5)1.1.2 PLC的特点 (5)1.2 舞台灯的发展 (6)1.3 毕业设计内容安排 (7)第二章 PLC的配置及组态 (8)2.1 S7-300的系统组成简介 (8)2.1.1 S7-300的结构特点 (8)2.1.2 S7-300的硬件组态 (8)2.2.2 S7-300的机架组态 (9)第三章 S7-300的指令系统及编程 (10)3.1 STEP 7的指令结构 (10)3.2 PLC控制舞台灯系统输入/输出分析 (11)3.3 PLC控制舞台灯系统的I/0分配表 (11)3.4 PLC外部接线图 (12)3.5 PLC控制舞台灯系统要求 (12)3.6 PLC控制舞台灯系统的程序梯形图 (13)第四章模拟软件S7-PLCSIM调试程序 (16)4.1 S7-PLC模拟软件S7-PLCSIM简介 (16)4.1.1 S7-PLCSIM的特性简介 (16)4.1.2 S7-PLCSIM的使用方法 (17)4.2 PLC控制舞台灯系统的调试 (19)第五章 WinCC视窗控制中心 (20)5.1 WinCC的综述 (20)5.1.1 WinCC的性能特点 (20)5.1.2 WinCC功能一览 (21)5.1.3 SCADA系统的基础功能 (21)5.2 WinCC组态 (21)5.2.1 创建WinCC项目 (21)5.3 PLC控制舞台灯系统的WinCC激活画面 (23)附录 (28)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)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。
无锡太湖学院毕业设计(论文)题目:舞台灯光云台的PLC姿态控制与实现信机系电信信息工程自动化专业学号:*******学生姓名:**指导教师:**(职称:XXX)(职称:)2012年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)舞台灯光云台PLC姿态控制与实现是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
班级:电信93学号:0922114作者姓名:宗笑2012 年5 月25 日无锡太湖学院信机系计算机科学与技术专业毕业设计论文任务书一、题目及专题:1、题目舞台灯光云台的PLC姿态控制与实现2、专题二、课题来源及选题依据本课题源于歌舞厅或舞台摇头灯光的变幻控制,对灯光摇头(云台)的主轴左右旋转和仰角方向控制,实现X-Y轴的双向360°球面投射。
本课题研究舞台灯光摇头(云台)的姿态控制,利用2路步进电机与PLC 结合,利用BCD码盘参数,选择工作状态和组合关系,改变步进电机速度和方向,对灯头任意旋转,达到灯光投射方向变幻目的。
在云台旋转控制应用领域,对机械传动轨迹设计和控制器选择有两类办法:1.利用步进电机与单片计算机作控制器方式;2.利用步进电机与PLC结合的方式。
由于步进电机是开环控制,用单片机开发可以降低成本,控制比较灵活,但对编程能力要求高,还要求制PCB版和焊接,调试难度大,开发周期长。
用PLC解决虽然成本比较高,但系统可靠、编程简单、开发周期短,在不需要动态特性高的场合,采用步进电机+PLC构成的控制系统是一种不错的选择。
设计参数:2相步进电机、电机转矩1.0Nm,配套步进电机驱动器,FX2n-8MT或类似PLC,驱动电源、BCD码盘、控制键、接近开关等构成主系统。
三、本设计(论文或其他)应达到的要求:①熟悉舞台灯光旋转云台的工作原理;②选择合适的三菱FX2n-MT系列PLC指令系统与编程方法;③熟悉步进电机的工作原理和驱动方式;④掌握光电传感器、接近开关的工作原理与选型;⑤完成系统设计与软件编程;⑥掌握Protel绘图软件包,完成电子版绘制的电路图;四、接受任务学生:电信93 班姓名宗笑五、开始及完成日期:自2011年11月7日至2012年5月25日六、设计(论文)指导(或顾问):指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长〕签名研究所所长系主任签名2011年11月7日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。
基于PLC的舞台灯光控制系统的设计摘要舞台灯光控制也称为“舞台照明控制”,是设计舞台美术造型的重要手段之一。
初期的舞台灯光只局限于由一些简单的开关,粗笨的功率控制线组成的,控制和连接方式极其简单。
调节灯光的亮暗程度是利用调焦、遮挡、变距等机械手段。
舞台灯光控制系统的发展主要受舞台演出艺术的需要和技术改进的影响,通常技术是满足不了需求的。
当前,信息技术的飞速发展带动了舞台灯光在自动化工业控制的发展。
在电子技术和计算机技术的促进下,它正朝着多样化、系列化的格局发展。
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24只灯的控制,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。
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。
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。
关键词舞台灯光PLC时间继电器逻辑控制系统THE DESIGN OF PLC-BASED CONTROL SYSTEMFOR STAGE LIGHTINGABSTRACTStage lighting control is also known as"Stage Lighting Control",is one of the important means of stage art design modeling.Initial stage lighting limited by a number of simple switches,bulky power control lines,the control and connection is extremely simple. Adjust lighting focus is the use of light or dark,obscured,variable mechanical means,such as distance.Development of stage lighting control system is mainly affected by the needs and technology improvements theatrical art technology is often unable to meet the demand. At present,the rapid development of information technology,led stage lighting in industrial automation control development.In the electronics and computer technology to promote,it is moving to diversify the pattern of development of the series.This paper discusses the basics of stage lighting and control technology development and S7-200PLC based,describes the stage lighting PLC control system design and control theory,to achieve a variety of instructions used in stage lighting24lamps control,by changing the time relay time control can achieve different lighting effects.PLC is easy to learn,and high reliability.It not only has the switch and analog control functions,but also have a stronger digital computing power,its communications capabilities and analog processing capabilities and more powerful.It is more abundant than minicomputers instructions for complex logic control systems and continuous process control applications. The stage lights circuit uses PLC as the control center,with the opening and all the stop function,which is an automatic lighting and sound control system PLC control.Application of this control system can significantly improve labor efficiency,reduce labor intensity.KEYWORDS stage lighting time relay PLC complex logic control system目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2国内外研究现状 (3)1.3本人的工作 (4)2舞台灯光的PLC设计 (5)2.1舞台灯光系统的工艺要求 (5)2.2舞台灯光系统的硬件拓扑结构 (6)3硬件设计 (8)3.1硬件的选型 (8)3.2元器件使用说明序表 (10)3.3舞台灯光的I/O地址分配表 (10)3.4舞台灯光设计外部接线图 (13)4软件设计 (14)4.1程序流程图 (14)4.2PLC控制舞台灯系统的程序 (16)5软件仿真 (23)5.1仿真软件的选择 (23)5.2仿真系统设计 (23)5.3仿真系统的测试结果 (27)结束语 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录一 (31)附录二 (35)1绪论1.1引言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。
基于PLC 的舞台灯光控制摘要可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称为PC 或PLC 是60 年代末发明的工业控制器件。
日本电气控制学会曾对可编程控制器作了一个定义可编程控制器是将逻辑运算,顺序控制,时序和计数以及算术运算等控制程序 一串指令的形式存放到存储器中,然后根据存储的控制内容,经过模拟,数字等输入输出部件,对生产设备和生产过程进行控制的装置。
PLC 是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的.它既不同于普通的计算机,又不同于一般的计算机控制系统,作为一种特殊形式的计算机控制装置,它在系统结构,硬件组成软件结构以及I/O 通道,用户界面诸多方面都有其特殊性。
MCGS(Monitor and Control Generated System 用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件,能够在Windows 平台上运行。
通过对现场数据的采集处理。
以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式。
向用户提供解决实际工程问题的方案。
充分利用windows 图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。
比以往使用专用机开发的工业控制系统更具通用性,在自动化领域有着更广泛的应用。
本文利用MCGS 组态软件检验舞台灯光控制系统的运行情况。
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。
舞台灯光是空间艺术与时间艺术的结合体,舞台灯光的历史发展是同戏剧的演变以及科学技术的进步密切相联的。
关键词: 可编程控制器自动控制舞台灯光 MCGS 组态目录摘要 ................................................................................1 可编程控制器的概论 ...............................................................1.1PLC的定义...............................................................1.2 PLC的构成 ...............................................................1.3 PLC的特点 ................................................................1.4 PLC 的输入与输出 ..........................................................1.5 PLC的发展趋势 ............................................................2 PLC 控制与继电器控制的比较 ......................................................2.1 PLC 控制与继电器控制两者区别 ...............................................2.2 控制继电器存在的缺点 .......................................................2.3 PLC 相对于继电器线路的优势 ...................................................3 舞台灯光的PLC 设计 ..............................................................3.1 舞台灯光的设计原则 ........................................................3.2 舞台灯光系统的工艺要求 ......................................................3.3 舞台灯光工艺流程图 ..........................................................3.4 舞台灯光控制要求 ............................................................总结 ...............................................................................参考文献 ..........................................................................致谢 ...............................................................................附录 ............................................................................引言目前,PLC 始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。
其主要原因,在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。
在全球工业计算机控制领域,围绕开放式过程控制系统、开放式过程控制软件、开放式数据通信协议,已经发生巨大变革。
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), 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 控制的智能型舞台艺术灯比传统的舞台艺术灯控制优越的多。
1.2 PLC 的构成从结构上分,PLC 分为固定式和组合式(模块式)两种。
固定式PLC 包括CPU 板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。
模块式PLC 包括CPU 模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。
1.3 PLC 的特点(1)可靠性高,抗干扰能力强工业生产对控制设备的可靠性要求:①平均故障间隔时间长②故障修复时间(平均修复时间)短任何电子设备产生的故障,通常为两种:①偶发性故障。
由于外界恶劣环境如电磁干扰、超高温、超低温、过电压、欠电压、振动等引起的故障。
这类故障,只要不引起系统部件的损坏,一旦环境条件恢复正常,系统也随之恢复正常。
但对PLC 而言,受外界影响后,内部存储的信息可能被破坏。
②永久性故障。
由于元器件不可恢复的破坏而引起的故障。
如果能限制偶发性故障的发生条件,如果能使PLC 在恶劣环境中不受影响或能把影响的后果限制在最小范围,使PLC 在恶劣条件消失后自动恢复正常,这样就能提高平均故障间隔时间;如果能在PLC 上增加一些诊断措施和适当的保护手段,在永久性故障出现时,能很快查出故障发生点,并将故障限制在局部,就能降低PLC 的平均修复时间。
为此,各PLC 的生产厂商在硬件和软件方面采取了多种措施,使PLC 除了本身具有较强的自诊断能力,能及时给出出错信息,停止运行等待修复外,还使PLC 具有了很强的抗干扰能力。
·硬件措施:主要模块均采用大规模或超大规模集成电路, 大量开关动作由无触点的电子存储器完成, I/O 系统设计有完善的通道保护和信号调理电路。
①屏蔽——对电源变压器、CPU、编程器等主要部件,采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽,以防外界干扰。
②滤波——对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波,如LC 或π型滤波网络,以消除或抑制高频干扰,也削弱了各种模块之间的相互影响。
③电源调整与保护——对微处理器这个核心部件所需的+5V 电源,采用多级滤波,并用集成电压调整器进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。
④隔离——在微处理器与I/O 电路之间,采用光电隔离措施,有效地隔离I/O 接口与CPU 之间电的联系,减少故障和误动作;各I/O 口之间亦彼此隔离。
⑤采用模块式结构——这种结构有助于在故障情况下短时修复。
一旦查出某一模块出现故障,能迅速更换,使系统恢复正常工作:同时也有助于加快查找故障原因。
·软件措施:有极强的自检及保护功能。
①故障检测——软件定期地检测外界环境,如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等。
以便及时进行处理。
②信息保护与恢复——当偶发性故障条件出现时,不破坏PLC 内部的信息。
一旦故障条件消失,可恢复正常,继续原来的程序工作。
所以,PLC 在检测到故障条件时, 立即把现状态存入存储器,软件配合对存储器进行封闭,禁止对存储器的任何操作,以防存储信息被冲掉。
③设置警戒时钟WDT( 门狗)——如果程序每循环执行时间超过了WDT 规定的时间, 预示了程序进入死循环,立即报警。