基于PLC的舞台灯光设计本科毕业设计论文.doc

西安航空职业技术学院 毕业设计论文基于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 situations Key words: Stage lighting PLC 毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容保密的论文（设计）在解密后适用本规定   作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它目录引言 11 可编程控制器的概论 11.1 PLC的概述 11.2 PLC的由来 11.3 PLC的定义 21.4 PLC的构成 21.5 PLC的工作原理 31.6 PLC的输入与输出 41.7 PLC的基本性能指标 41.7.1 PLC 的主要特点 41.7.2 PLC 的功能 51.8 PLC的选型原则 111.9 PLC的发展趋势 112 PLC控制与继电器控制的比较 132.1 PLC控制与继电器控制两者区别 132.2 控制继电器存在的缺点 132.3 PLC相对于继电器线路的优势 143 舞台灯光的PLC设计 163.1舞台灯光的设计原则 163.2舞台灯光系统的工艺要求 163.3本系统的PLC和扩展模块的选择 163.4 舞台灯光工艺流程图 173.5 舞台灯光的PLC设计 213.5.1元器件使用说明序表 213.5.2舞台灯光的I/O地址分配表 213.5.3舞台灯光设计外部接线图 223.5.4舞台灯光设计梯形图 223.5.5舞台灯光设计语句表 363.6舞台灯光设计模拟与调试 45结 束 语 47谢 辞 48文 献 491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的概述可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，将计算机技术、自动控制技术、通讯技术融为一体的一种专门为适应恶劣的工业环境下而设计的工业控制装置，涉及到很多自动控制、电器方面的知识经过30多年的发展，在工业生产中获得极其广泛的应用目前，可编程控制器成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，居工业生产自动化三大支柱（可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造）的首位其应用的深度和广度成为衡量一个国家工业自动化程度高低的标志1.2 PLC的由来早期工业生产中广泛使用的电器自动控制系统是继电器-接触器控制系统，简称继电器控制系统，随着20世纪工业生产的迅速发展，市场竞争越来越激烈，工业产品更新换代的周期日趋缩短，新产品不断涌现，传统的继电器控制系统难以满足现代社会小批量、多品种、低成本、高质量生产方式的生产控制要求，为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即：1、编程方便，现场可修改程序；2、维修方便，采用模块化结构；3、可靠性高于继电器控制装置；4、体积小于继电器控制装置；5、数据可直接送入管理计算机；6、成本可与继电器控制装置竞争；7、输入可以是交流115V；8、输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；9、在扩展时，原系统只要很小变更；10、用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。

这就是著名的GM10条1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可行性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用到1971年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC1973年，西欧国家也研制出它们的第一台PLC我国从1974年开始研制于1977年开始工业应用1.3 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1.4 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1.5 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. 扫描技术当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段完成上述三个阶段称作一个扫描周期在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段1) 输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入2) 用户程序执行阶段在用。