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1、基于PLC 的舞臺燈光控制 摘要 可編程控制器(Programmable Logical Controller)簡稱為PC 或PLC 是60 年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件。日本電氣控制學會曾對可編程控制器作了一個定義. 可編程控制器是將邏輯運算,順序控制，時序和計數(shù)以及算術運算等控制程序。用一串指令的形式存放到存儲器中，然后根據(jù)存儲的控制內(nèi)容，經(jīng)過模擬，數(shù)字等輸入輸出部件,對生產(chǎn)設備和生產(chǎn)過程進行控制的裝置. PLC 是基于計算機技術和自動控制理論發(fā)展而來的.它既不同于普通的計算機，又不同于一般的計算機控制系統(tǒng)，作為一種特殊形式的計算機控制裝置,它在系統(tǒng)結構,硬件組成軟件結構以及I

2、/O 通道，用戶界面諸多方面都有其特殊性. MCGS(Monitor and Control Generated System􀎰通用監(jiān)控系統(tǒng)）是一套用于快速構造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件,能夠在Windows 平臺上運行。通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理。以動畫顯示、報警處理、流程控制、實時曲線、歷史曲線和報表輸出等多種方式.向用戶提供解決實際工程問題的方案。充分利用windows 圖形功能完備、界面一致性好、易學易用的特點。比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具通用性,在自動化領域有著更廣泛的應用。本文利用MCGS 組態(tài)軟件檢驗舞臺燈光控制系統(tǒng)的運行情況. 舞臺燈光

3、在現(xiàn)代舞臺演出中的作用：①照明演出，使觀眾看清演員表演和景物形象；②導引觀眾視線；③塑造人物形象，烘托情感和展現(xiàn)舞臺幻覺；④創(chuàng)造劇中需要的空間環(huán)境;⑤渲染劇中氣氛；⑥顯示時、空轉換，突出戲劇矛盾沖突和加強舞臺節(jié)奏,豐富藝術感染力。有時也配合舞臺特技。 在現(xiàn)代演出中，燈光的強度、色彩、照明區(qū)的分布,燈光的運動等都具有較大的可塑性與可控性。舞臺燈光的藝術效果是隨著演出的進展、舞臺氣氛的不斷變換而展現(xiàn)的。舞臺燈光是空間藝術與時間藝術的結合體，舞臺燈光的歷史發(fā)展是同戲劇的演變以及科學技術的進步密切相聯(lián)的. 關鍵詞： 可編程控制器 自動控制 舞臺燈光 MCGS 組態(tài)

4、 目錄 摘要 。。.。。。..。。.。。..。。....。.。。。.。..。。.。.。。.。。。.。.。。........。.。.......。..。。。.。.。。。。。。。 1 可編程控制器的概論 。。...。...。。。..。。。..。..。。..。.......。。.。..。。..。..。。。。。..。.。....。。 1.1PLC的定義。。。。.。。。。..。.。....。....。..。。。。。...。......。。.。。.。。。。。。..。。.。。。.。 1.2 PLC的構成 ....。。。.

5、。。。..。....。...。。。.。。。.。..。。。.。。。。.。。.。。..。....。.。。..。。。 1。3 PLC的特點 .。。。.。.。....。.。..。。...。.。..。.。。。.。.。。...。。。。。.。。.。。。。。。。。。.。。... 1.4 PLC 的輸入與輸出 。。..。..。....。。..。。....。..。..。。.。.。....。...。。..。...。。.。..。。 1.5 PLC的發(fā)展趨勢 ..。。.。.。。。...。.。。。.....。。..。.。.。..。.。。。。。。。.。。。。..。.。.。。。。.. 2 PLC 控

6、制與繼電器控制的比較 。。。...。..。。。.。。。....。。。。。。...。。。.。.。...。。..。......。.。。 2。1 PLC 控制與繼電器控制兩者區(qū)別 ....。.。。。....。.。。.。......。.。。.。...。..。。.。。..。。。 2.2 控制繼電器存在的缺點 .。.。。。。。。。.。.。。。....。。。.。.。.。。。..。。。.。。.。.。.。。....。.。。。 2.3 PLC 相對于繼電器線路的優(yōu)勢 .。.。..。.。。....。...。。.。.。。.。..。。.。。。。。。.。。.。..。。.。。。 3 舞臺燈光的PLC

7、設計 。。。.。。.....。.....。。。..。。.。.。.....。。..。..。.。。.。。.。.。.。....。..。。 3。1 舞臺燈光的設計原則 .。.....。。。..。..。.。。。.。。。.。。.。.。.。.。.。。.。.。。。。...。。.。.。。. 3.2 舞臺燈光系統(tǒng)的工藝要求 。。.。.。...。。。.。。.....。.。。。..。。..。..。。...。...。.......。。。 3。3 舞臺燈光工藝流程圖 。。.。....。。。。...。.。.。。。..。。........。。。。。.。.。。..。..。。.。....。 3。4 舞臺燈

8、光控制要求 ....。。.。。..。。。。。..。。。。......。。。。。。......。。.。。。。。..。。。.。。..。. 總結 ........。..。。。...。.。。。。。.。..。。。。..。.。。..。.。..。..。。.。。。。....。。。....。.。......。..。 參考文獻 。。.。.。。。..。....。..。。。。。.。。。。。...。..。。。.。....。..。。.。.。。.。..。。。..。。。........ 致謝 ..。.。.......。。.。。。...。..。。。.。。。..。。。。.。。。..。。。.。.。。..。。..。。...。

9、..。。..。。...。。。.。 附錄 。。。。...。。。..。.。。..。。...。..。。。..。.。。.。.。.。.。。。。。...。。...。。.。.。。。.。...。。。。.... 引言 目前,PLC 始終處于工業(yè)自動化控制領域的主戰(zhàn)場,為各種各樣的自動化控制設備提供了非常可靠的控制應用。其主要原因，在于它能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。在全球工業(yè)計算機控制領域,圍繞開放式過程控制系統(tǒng)、開放式過程控制軟件、開放式數(shù)據(jù)通信協(xié)議，已經(jīng)發(fā)生巨大變革. 1 可編程控制器的概論 1。1 PLC 的定義 PLC

10、英文全稱Programmable Logic Controller。， 中文全稱為可編程邏輯控制器， 定義是：一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng), 專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可 編程的存儲器, 用于其內(nèi)部存儲程序, 執(zhí)行邏輯運算， 順序控制, 定時，計數(shù)與算術操 作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 可編程控制系統(tǒng)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng).它采 用一種可編程的存儲器,在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運 算等操作的指令,通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產(chǎn)過 程。

11、可編程控制器是計算機技術與自動化控制技術相結合而開發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的 新型通用自動控制裝置,是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的.隨著微電子技術和計 算機技術的迅猛發(fā)展?？删幊炭刂破鞲嗟鼐哂辛擞嬎銠C的功能：不僅能實現(xiàn)邏輯控制, 還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡等功能.由于它可通過軟件來改變控制過程，而且具有 體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點.已廣泛應用于工 業(yè)控制的各個領域， 大大推進了機電一體化的進程?？删幊炭刂破?PLC)，􀎰是集自動控 制技術、計算機技術、和通訊技術為一體的高科技產(chǎn)品。具有可靠性高，功能齊全， 使 用靈活方便等優(yōu)

12、點。由此可見，用PLC 控制的智能型舞臺藝術燈比傳統(tǒng)的舞臺藝術燈控 制優(yōu)越的多. 1。2 PLC 的構成 從結構上分,PLC 分為固定式和組合式(模塊式)兩種.固定式PLC 包括CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等,這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC 包括CPU 模塊、I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則 組合配置. 1。3 PLC 的特點 (1) 可靠性高.,抗干擾能力強 工業(yè)生產(chǎn)對控制設備的可靠性要求： ① 平均故障間隔時間長 ② 故障修復時間(平均修復時間)短 任何電子設備產(chǎn)生的故障,通常為兩種:

13、① 偶發(fā)性故障. 由于外界惡劣環(huán)境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動等引起的故障. 這類故障,只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復正常.，系統(tǒng)也隨之恢復正常。 但對PLC 而言,受外界影響后，內(nèi)部存儲的信息可能被破壞。 ② 永久性故障。 由于元器件不可恢復的破壞而引起的故障。如果能限制偶發(fā)性故障的發(fā)生條件，如果能 使PLC 在惡劣環(huán)境中不受影響或能把影響的后果限制在最小范圍,使PLC 在惡劣條件消 失后自動恢復正常,這樣就能提高平均故障間隔時間；如果能在PLC 上增加一些診斷措 施和適當?shù)谋Ｗo手段，在永久性故障出現(xiàn)時，能很快查出故障發(fā)生點,并將故障限制在

14、局部,就能降低PLC 的平均修復時間。為此，各PLC 的生產(chǎn)廠商在硬件和軟件方面采取 了多種措施,使PLC 除了本身具有較強的自診斷能力,能及時給出出錯信息，停止運行 等待修復外,還使PLC 具有了很強的抗干擾能力。 ·硬件措施： 主要模塊均采用大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路, 大量開關動作由無觸點的電子存儲 器完成, I/O 系統(tǒng)設計有完善的通道保護和信號調(diào)理電路。 ① 屏蔽-—對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件,采用導電、導磁良好的材料進行 屏蔽,以防外界干擾。 ② 濾波-—對供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC 或π 型濾波網(wǎng)絡,以 消除或抑制高頻干擾

15、,也削弱了各種模塊之間的相互影響. ③ 電源調(diào)整與保護—-對微處理器這個核心部件所需的+5V 電源，采用多級濾波,并 用集成電壓調(diào)整器進行調(diào)整，以適應交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓的影響. ④ 隔離——在微處理器與I/O 電路之間，采用光電隔離措施，有效地隔離I/O 接口與 CPU 之間電的聯(lián)系,減少故障和誤動作;各I/O 口之間亦彼此隔離。 ⑤ 采用模塊式結構——這種結構有助于在故障情況下短時修復。一旦查出某一模塊出 現(xiàn)故障，能迅速更換,使系統(tǒng)恢復正常工作：同時也有助于加快查找故障原因。 ·軟件措施: 有極強的自檢及保護功能。 ① 故障檢測—-軟件定期地檢測外界環(huán)境，如掉電

16、、欠電壓、鋰電池電壓過低及強干 擾信號等。以便及時進行處理。 ② 信息保護與恢復—-當偶發(fā)性故障條件出現(xiàn)時，不破壞PLC 內(nèi)部的信息.一旦故障 條件消失，可恢復正常,繼續(xù)原來的程序工作。所以,PLC 在檢測到故障條件時， 立 即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲器,軟件配合對存儲器進行封閉,禁止對存儲器的任何操作,以防 存儲信息被沖掉。 ③ 設置警戒時鐘WDT（􀎮看門狗）-—如果程序每循環(huán)執(zhí)行時間超過了WDT 規(guī)定的時間, 預示了程序進入死循環(huán)，立即報警。 ④ 加強對程序的檢查和校驗——一旦程序有錯，立即報警,并停止執(zhí)行。 ⑤ 對程序及動態(tài)數(shù)據(jù)進行電池后備——停電后，利用后

17、備電池供電,有關狀態(tài)及信息 就不會丟失。 PLC 的出廠試驗項目中，有一項就是抗干擾試驗.它要求能承受幅值為1000V,上 升時間1nS􀎰脈沖寬度為1μ S 的干擾脈沖。一般，平均故障間隔時間可達幾十萬~上 千萬小時;制成系統(tǒng)亦可達4～。5 萬小時甚至更長時間。 (2）配套齊全,功能完善，適用性強 PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N 規(guī)模的工業(yè)控制場合.除了邏輯處理功能以外, 現(xiàn)代PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能 力，可用于各種數(shù)字控制領域。近年來PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)， 使PLC 滲

18、透到了位 置控制、溫度控制、CNC 等各種工業(yè)控制中。加上PLC 通信能力的增強及人機界面技 術的發(fā)展，使用PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 (3)易學易用，深受工程技術人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機,是面向工礦企業(yè)的工控設備.它接口容易, 編程 語言易于為工程技術人員接受.梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當 接近，只用PLC 的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為 不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便 之門。 (4)系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便,容

19、易改造 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計 及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程 序改變生產(chǎn)過程成為可能.這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 （5)體積小。，重量輕。57264 .能耗低 以超小型PLC 為例,新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm􀎰重量小于150g，􀎰功耗 僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部,是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。 1。4 PLC 的輸入與輸出 PLC 與電氣回路的接口,是通過輸入輸出部分（I/

20、O）􀎯完成的。I/O 模塊集成了PLC 的I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài),輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài).輸入模塊 將電信號變換成數(shù)字信號進入PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O 分為開關量輸入。（DI) 。􀎰開關量輸出。DO 􀎯􀎰模擬量輸入.（ AI)􀎯􀎰模擬量輸出。AO􀎯等模塊。 開關量是指只有開和關.(或1 和0）􀎯兩種狀態(tài)的信號,模擬量是指連續(xù)變化的量。 常用的I/O 分類如下： 開關量:按電壓水平分，有220VAC、110VA

21、C、24VDC􀎰按隔離方式分，有繼電 器隔離和晶體管隔離。 模擬量:按信號類型分，有電流型。(4—20mA,0-20mA）􀎯、電壓型。（0—10V，0-5V，-10—10V）等,按精度分,有12bit,14bit，16bit 等。 除了上述通用IO 外，還有特殊IO 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 按I/O 點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量,I/O 模塊可多可少,但其最大數(shù)受CPU 所能管理 的基本配置的能力,即受最大的底板或機架槽數(shù)限制. 電源模塊:PLC 電源用于為PLC 各模塊的集成電路提供工作電源.同時，有的還 為輸入電路提供24V 的工作

22、電源。電源輸入類型有:交流電源（220VAC 或110VAC。), .直流電源(常用的為24VAC)。。。 底板或機架：大多數(shù)模塊式PLC 使用底板或機架，其作用是:電氣上,實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系,使CPU 能訪問底板上的所有模塊，機械上,實現(xiàn)各模塊間的連接，使各 模塊構成一個整體。 1。5 PLC 的發(fā)展趨勢 長期以來，PLC 始終處于工業(yè)自動化控制領域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動 化控制設備提供了非?？煽康目刂茟?其主要原因,在于它能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案,適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要.另一方面，PLC 還必須

23、依靠其他新技術來面對市場份額逐漸縮小所帶來的沖擊,尤其是工業(yè)PC 所帶來的沖擊。PLC 需要解決的問題依然是新技術的采用、系統(tǒng)開放性和價格。 PLC 技術展的最終趨勢仍然是人們所爭論的焦點之一。大多數(shù)人認為，PLC 將會 繼續(xù)失去市場份額,更有甚者認為，在工業(yè)PC 面前,PLC 將會一步一步走向死亡； 但 也有一部分人相信,一些特殊工業(yè)應用領域仍將為PLC 提供一定的市場份額。 在全球工業(yè)計算機控制領域,圍繞開放與再開放過程控制系統(tǒng)、開放式過程控制軟 件、開放性數(shù)據(jù)通信協(xié)議，已經(jīng)發(fā)生巨大變革，幾乎到處都有PLC，􀎰但這種趨勢也許不 會繼續(xù)發(fā)展下去.隨著軟PLC?

24、(SoftPLC）􀎯控制組態(tài)軟件技術的誕生與進一步完善和發(fā) 展，安裝有SoftPLC 組態(tài)軟件和基于工業(yè)PC 控制系統(tǒng)的市場份額正在逐步得到增長, 這些事實使傳統(tǒng)PLC 供應商在思想上已經(jīng)發(fā)生了戲劇性的變化，他們必須面對現(xiàn)實， 在傳統(tǒng)PLC 的技術發(fā)展與提高方面作出更加開放的高姿態(tài).對于控制軟件來講，這是 PLC 控制器的核心，PLC 供應商正在向工業(yè)用戶提供開放式的編程組態(tài)工具軟件，而 且對于工業(yè)用戶表現(xiàn)得非常積極。此外，開放式通信網(wǎng)絡技術也得到了突破，其結果是 將PLC 融入更加開放的工業(yè)控制行業(yè)。 隨著微處理器技術、超大規(guī)模集成電路技術和數(shù)字通訊技術的進步

25、和發(fā)展,可編 程序控制器也得到了迅速發(fā)展，其功能已遠遠超出了其定義所指的范圍，其概念也日趨 模糊,現(xiàn)代可編程控制器的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面： （1） 用高性能器件,盡量縮小與工業(yè)控制計算機之間的差距.例如, 德國FESTO 公司的IPC(Industrial PC)由一系列符合工業(yè)標準的模塊組成，它與微機兼容且具有PLC 的功能。 (2) 豐富I/O 模塊,使PLC 在實時性、精度、分辨率、人機對話等性能方面進一步 得到改善和提高。 (3) 進一步強化網(wǎng)絡功能,以實現(xiàn)信息管理自動化.例如IPC 型控制器具備多種現(xiàn) 場總線接口。如FESTO 總線、Profibus、AS

26、-I、CAN 等,以及各種網(wǎng)絡連接模塊, 如 Novell 等，從而使PLC 與PLC、PLC 與PC、PLC 與現(xiàn)場設備之間建立通訊聯(lián)網(wǎng). (4) 多種編程語言并存,互補不足.IPC 型控制器除了采用梯形圖、指令表編程以外, 還可以用IEC1131 規(guī)定的用于順序控制的標準化語言以及C、Basic 等計算機語言進行 編程. (5) 硬件結構集成化、冗余化。隨著專用集成電路(ASIC􀎰Application Specific Integrated Circuits）和表面安裝技術(SMT，?Surface-Mout Technology)在PLC 硬件設計上的運

27、用,使得PLC 產(chǎn)品硬件元件數(shù)量更少，集成度更高，體積更小?,其可靠性更高。 同時,為了進一步提高系統(tǒng)的可靠性，PLC 產(chǎn)品還采用了硬件冗余和容錯技術。用戶可 以選擇CPU 單元、通信單元、電源單元或I/O 單元甚至整個系統(tǒng)的冗余配置,使得整 個PLC 系統(tǒng)的可靠性得以進一步加強。 2 PLC 控制與繼電器控制的比較 2.1 PLC 控制與繼電器控制兩者區(qū)別 1、控制方法不同。，電器控制系統(tǒng)邏輯采用硬件接線。,利用繼電器機械觸點的串聯(lián) 或并聯(lián)等組合成邏輯控制。,其連線多且復雜，體積大，功耗大，系統(tǒng)構成后.，想再改變 或增加功率較為困難。另外。，繼電器的觸點數(shù)量有限,所以

28、電器控制系統(tǒng)的靈活性和可 擴展性受到很大性質(zhì)。而PLC 采用了計算機技術。，其控制邏輯是以程序的方式存放在 存儲器中。,要改變控制邏輯只需改變程序，因而很容易改變或增加系統(tǒng)功能。系統(tǒng)連線 少.,“軟繼電器"的觸點數(shù)量是無限的。57264 。PLC 系統(tǒng)的靈活性和可擴展性好。體積小.，功耗小。,而且PLC 所謂“軟繼電器”實質(zhì)上是存儲器單元的狀態(tài),所以 “軟繼電器”的觸點數(shù)量是無限的。,PLC 系統(tǒng)的靈活性和可擴展性好. 2、工作方式不同。, 在繼電器控制電路中?，當電源接通時。,電路中所有繼電器都處 于制約狀態(tài)。，即該吸合的繼電器同時吸合，不該吸合的繼電器受某種條件限制而不能吸

29、 合?,這種工作方式稱為并行工作方式。而PLC 的用戶程序按一定順序循環(huán)執(zhí)行。，所以 各軟繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件制約的各個繼電器的動作次序決 定于程序掃描順序?,這種工作方式稱為串聯(lián)工作方式。 3、 觸點數(shù)目不同。,硬繼電器的觸點數(shù)量有限?,用于控制的繼電器觸點一般為4～8 對.，而梯形圖中每只“軟繼電器”供編程使用的觸點數(shù)是無限對的。 4、組成器件不同.，繼電器控制線路是許多真正的硬繼電器組成的.，而梯形圖是由 許多所謂“軟繼電器”組成的。硬繼電器易磨損。,而“軟繼電器”則無磨損現(xiàn)象。 5、定時和計數(shù)控制不同 電器控制系統(tǒng)采用時間繼電器的延時

30、時間控制 時間繼電器的延時時間易受環(huán)境溫度和溫度變化影響 定時精度不高。而 PLC 采用半導體集 成電路做定時器 時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生 精度高 定時范圍寬 用戶可根據(jù)需要在程序中設定定時值 修改方便 不受環(huán)境的影響 且 PLC 具有計數(shù)功能 而電器控 制一般不具備計數(shù)功能。 6、可靠性和可維護不同 由于電器控制系統(tǒng)使用了大量的機械觸點 其存在機械磨損 電弧燒傷等 壽命短 系統(tǒng)的連線多 所以可靠性和可維護性差。而 PLC 大量 的開關動作有無觸點的半導體電路來完成 其壽命長 可靠性高 PLC 還具有自診斷功 能 能查出自身的故障 隨時顯示給操作人員 并能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況為現(xiàn)

31、場調(diào)試和維護提供方便。 2.2 控制繼電器存在的缺點 今天繼電器已應用到家庭及工業(yè)控制的各個領域.他們比以往的產(chǎn)品具有更高的 可靠性。但是 這也是隨之帶來的一些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲 勞工作條件下進行的 容易損壞。而且繼電器的觸點容易產(chǎn)生電弧 甚至會熔在一起產(chǎn) 生誤操作 引起嚴重的后果。再者 對一個具體使用的裝有上百個繼電器的設備 其控 制箱將是龐大而笨重的。在全負荷運載的情況下 大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲 同時也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝 如果有簡單的 改動 也需要花費大量時間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。 2.3 PLC 相對

32、于繼電器線路的優(yōu)勢 1、 功能強 性能價格比高 一臺小型 PLC 內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件 有很強的功能 可以實 現(xiàn)非常復雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比 具有很高的性能價格比.可篇程序 控制器可以通過通信聯(lián)網(wǎng) 實現(xiàn)分散控制 集中管理。 2、 硬件配套齊全 用戶使用方便 適應性強 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標準化 系列化 模塊化 配備有品種齊全的各種硬件 裝置供用戶選用。用戶能靈活方便的進行系統(tǒng)配置 組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng). 楞編程序控制器的安裝接線也很方便 一般用接線端子連接外部接線。PLC 有很強的帶 負載能力 可以直接驅動一般的電磁閥和交流接觸器。 3、

33、可靠性高 抗干擾能力強 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸 不良 容易出現(xiàn)故障 PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器 僅剩下與輸入 和輸出有關的少量硬件 接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的 1/10-—1/100 因觸點接觸不良 造成的故障大為減少。 PLC 采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施 具有很強的抗干擾能力 平均無故障 時間達到數(shù)萬小時以上 可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場 PLC 已被廣大用戶 公認為最可靠的工業(yè)控制設備之一。 4、系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少 LC 用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)

34、 器等器件 使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設計方法.這種編程方法很有規(guī)律 很容易 掌握。對于復雜的控制系統(tǒng) 梯形圖的設計時間比設計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得 多. PLC 的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試 輸入信號用小開關來模擬 通過 PLC 上 的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后 在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程 中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決 系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。 5、編程方法簡單 梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語言 其電路符號和表達方式與繼 電器電路原理圖相似 梯形圖語言形象直觀 易學易

35、懂 熟悉繼電器電路圖的電氣技術 人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言 并用來編制用戶程序. 梯形圖語言實際上是一種面向用戶的一種高級語言 可編程序控制器在執(zhí)行梯形 圖的程序時 用解釋程序將它“翻譯”成匯編語言后再去執(zhí)行。 6、維修工作量少 維修方便 PLC 的故障率很低 且有完善的自診斷和顯示功能.PLC 或外部的輸入裝置和執(zhí) 行機構發(fā)生故障時 可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故 障的原因 用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 7、體積小 能耗低 對于復雜的控制系統(tǒng) 使用 PLC 后 可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器 小型 PLC 的體積相當于幾個繼

36、電器大小 因此可將開關柜的體積縮小到原來的確 1/2—1/10。 3 舞臺燈光的 PLC 設計 3。1 舞臺燈光的設計原則 舞臺燈光系統(tǒng)設計是遵循舞臺藝術表演的規(guī)律和特殊使用要求進行配置的 其目的 在于將各種表演藝術再現(xiàn)過程所需的燈光工藝設備 按系統(tǒng)工程進行設計配置 使舞臺 燈光系統(tǒng)準確、圓滿地為藝術展示服務. 5 % n 1。 創(chuàng)造完全的舞臺布光自由空間 適應一切布光要求 2。 為使該系統(tǒng)能夠持續(xù)運行 適當加大儲備和擴展空間 3. 系統(tǒng)的抗干擾能力和安全性作為重要設計指標 4. 高效節(jié)能冷光新型燈具被引入系統(tǒng)設計中。 3.2 舞臺燈光系統(tǒng)的工藝要求 1 該系統(tǒng)工藝

37、設計和設備配置具有綜合劇場的使用功能 在短時間內(nèi)可輪換多種不同 劇種的燈光操作方案。 2 該系統(tǒng)允許使用全部配置的各種類型燈具和其它補充設備 。 3。 該系統(tǒng)設計有足夠的安全性和存儲容量 整個系統(tǒng)在不中斷主電力供應的前提下 對主控臺進行持續(xù)的診斷檢查 3.3 舞臺燈光圖 3.4 舞臺燈光控制要求 如圖 4.1 為一舞臺藝術燈飾自動控制演示裝置。本系統(tǒng)由 23 組燈組成 分別由 PLC的輸出端口 Y0 Y1 Y2 。。。Y7，Y10 Y11.。。Y17，Y20 Y21 Y23 控制。按下啟動按鈕 SB1 后Y0，Y10,Y11,Y12,Y14,Y21，Y22,Y23 同時亮 2

38、秒 然后 Y0，Y1,Y10，Y11,Y13,Y16，Y17,Y20同時亮 2 秒 2 秒后 Y0，Y1，Y2，Y12，Y15 同時亮 2 秒 2 秒后 Y0，Y1，Y2，Y3,Y10,Y11,Y13Y21,Y22，Y23 同時亮 2 秒 2 秒后 Y4,Y5,Y6,Y7Y12，Y14，Y17 同時亮 2 秒 2 秒后 Y0,Y1Y2,Y4，Y7，Y10，Y11，Y12，Y14，Y15，Y16，Y17 同時亮 2 秒 2 秒后 Y5，Y6,Y12,Y14,Y15，Y16，Y20 同時亮 2 秒 2 秒后 Y0, Y4，Y7，Y10，Y11，Y12, Y13,Y15,Y16，Y20 同時亮 2

39、秒 2 秒后Y2,Y5,Y6,Y10,Y11，Y12，Y14,Y16，Y17,Y21,Y22,Y23 同時亮2 秒 2 秒后Y0,Y1， Y3，Y4，Y7，Y10，Y11,Y12,Y14,Y15，Y17,Y20 同時亮2 秒 2 秒后Y2,Y5,Y6，Y13，Y14，Y15 Y16，Y20，Y21,Y22,Y23 同時亮 2 秒 2 秒后 Y0,Y4，Y5,Y6,Y7，Y12,Y14,Y15，Y16,Y17,Y21，Y22,Y23同時亮 2 秒 2 秒后 Y0，Y1,Y3,Y10，Y11,Y12,Y13，Y15，Y16,Y17，Y20 同時亮 2 秒 2 秒后Y2,Y4,Y5,Y6，Y7,Y10，Y11，Y12,Y14，Y15,Y17，Y21,Y22，Y23 同時亮 2 秒 2 秒后 Y0,Y1,Y2,Y3Y10，Y11，Y12,Y14,Y17 同時亮 2 秒 然后從頭開始循環(huán).。。。。。 3.5舞臺燈光的 PLC 設計 1、舞臺燈光的輸入 輸出信號 (1) 輸入 X （2) 輸出 （Y） (3) 外部接線圖 3、 舞臺燈光的梯形圖