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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、PLCThe stage lighting control of PLCAbstract： Wi th the development of t echnology, whet her in daily life, or in the industrial and agricultural development, PLChas a wide range ofapplications. PLCgeneralfeatures:anti-interferenceability,highreliability,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, highspeed, high integration, high-capacity, andsmall size, low cost, communications networking capability. The stage lighting circuit PLC asthecontrolcenter,withopenandallstopfunction,whichisaPLCcontrolled 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 21.1 可编程控制器的概述 21.1.1 PLC 的起源 21.1.2 PLC 的发展 21.2 PLC的定义及特点 21.2.1 可编程控制器 21.2.2 PLC 的特点： 31.3 舞台灯的发展 31.4 毕业设计内容安排 4第二章S7-300系列PLC的配置及组态 52.1 S7-200 系列 PLC 的基本硬件组成 52.1.1 S7-300的结构特点 52.1.2 S7-200的硬件组态 52.2 S7-200的I/O地址组态 62.2.1 CPU 模块 62.2.2本机I/O与扩展I/O的地址分配 62.2.3 模拟量的应用 62.3 PLC 控制舞台灯系统的任务要求 122.4 PLC控制舞台灯系统输入/输出分析 132.5 PLC控制舞台灯系统的硬件组态 132.6 PLC控制舞台灯系统的I/O分配表 13第三章 S7-200 的指令系统及编程 153.1 STEP 7的指令结构 153.2 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 264.1 S7-PLC 模拟软件 S7-PLCSIM 简介 264.1.1 S7-PLCSIM 的特性简介 264.1.2 S7-PLCSIM 的使用方法 264.2 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PLCPLC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 —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/O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S7-30O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/D0 256/256点；最大AI/A0 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。