2022年黄超班基于的舞台灯控制系统的设计 .docx

精品_精品资料_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的舞台灯掌握系统的设计专业：自动化班级：10级 2 班同学姓名 :黄超学号:2022341242指导老师 ：成燕平2022 年 12 月 20 日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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同学姓名黄超学号2022341242课程名称PLC原理与应用设计题目基于 PLC的舞台灯掌握系统的设计设计目的：1、把握移位寄存器指令的应用2、把握 PLC掌握系统的设计流程设计主要内容及要求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设计目的、主要内容 <参数、方 法）及要求1、舞台灯模块共有7 组指示灯,用 PLC 掌握 7 组舞台灯光的闪耀、移位准时序的变化.具体要实现的功能有：<1）、 17 组灯依次点亮,再全亮.<2）、重复 <1）,循环往复.2、画出实现程序流程图.3、列出输入、输出端口.4、写出梯形图程序.5、调试程序,直至符合设计要求.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_工作量2 周时间,每天3 学时,共计 42 学时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_进度支配第 1 天：明确课程设计的目的和意义,依据课程设计要求查找相关资料第 2-3 天：学习课程设计中用到的PLC相关学问第 4-5 天：依据课程设计的要求画出程序流程图第 6 天：列出 I/O 安排表第 7-8 天：写出梯形图程序,并对程序进行注释第 9-10 天：学习西门子S7-200 的编程软件 STEP 7 MicroWin SP6 ,并在该软件中编写梯形图程序第 11 天：学习西门子 S7-200 仿真软件,并进行程序仿真和调试.第 12 天：将课程设计中用到的程序在PLC试验箱上进行运行和调试.第 13-14 天：撰写课程设计报告.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_主要参考资料1 廖常初 .S7-200 PLC编程及应用 M. 北京: 机械工业出版社 ,2022.82 梅丽凤 . 电气掌握与 PLC应用技术 M.机械工业出版社 ,2022,33 殷洪义 . 可编程序掌握器挑选设计与保护M. 机械工业出版社 ,2022.1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_指导老师签字教研室主任签字可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_摘要本文具体争论舞台灯光的基本学问及进展和基于s7-200PLC的掌握技术, 介绍了舞台灯光的 PLC掌握系统的设计方案及其掌握原理,用多种指令实现对可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_舞台灯光中 7 组灯的掌握,通过对时间继电器时间掌握的转变可实现不同的灯光成效.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简洁易学 , 牢靠性高.其不仅具有开关量和模拟量的掌握功能,仍具有更强的数字运算才能,它的通信功能和模拟量处理才能更强大.它比小型机的指令更丰富,适用于复杂的规律掌握系统以及连续生产过程掌握场合.关键词：舞台灯光. PLC.掌握功能目录1 可编程掌握器的概论51.1 PLC 的定义 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1.2 PLC的工作原理.51.3 PLC的选型原就.62 PLC 掌握与继电器掌握的比较72.1掌握继电器存在的缺点 . .72.2 PLC 相对于继电器线路的优势 .72.3系统 I/O 安排. .83 舞台灯光的 PLC设计93.1舞台灯光设计要求 . .93.2舞台灯光的设计原就. .93.3舞台灯光设计梯形图. .93.4舞台灯光设计流程图. .12心得体会13参 考 文 献141 可编程掌握器的概论1.1 PLC 的定义PLC英文全称 ProgrammableLogicController,中文全称为可编程规律掌握器,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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的.它采纳一类可编程的储备器,用于其内部储备程序,执行规律运算 , 次序掌握,定时,计数与算术操作等面对用户的指令,并通过数字或模拟式输入 / 输出掌握各种类型的机械或生产过程.可编程掌握系统是一种特的为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统.它采纳一种可编程的储备器,在其内部储备执行规律运算、次序掌握、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掌握各种类型的机械设备或生产过程.可编程掌握 器是运算机技术与自动化掌握技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通 用自动掌握装置,是作为传统继电器的替换产品而显现的.随着微电子技术和 运算机技术的迅猛进展,可编程掌握器更多的具有了运算机的功能,不仅能实 现规律掌握,仍具有了数据处理、通信、网络等功能.由于它可通过软件来改 变掌握过程,而且具有体积小、组装保护便利、编程简洁、牢靠性高、抗干扰 才能强等特点,已广泛应用于工业掌握的各个领域,大大推动了机电一体化的 进程.可编程掌握器 PLC>,是集自动掌握技术、运算机技术、和通讯技术为一体的高科技产品.具有牢靠性高,功能齐全,使用敏捷便利等优点.由此可见,用 PLC掌握的智能型舞台灯比传统的舞台灯掌握优越的多.1.2 PLC 的工作原理PLC的工作原理：电力线是一个极其不稳固的高躁声、强衰减的传输通道,要实现牢靠的电力线高速数据通信,必需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 的选型原就在 PLC系统设计时,第一应确定掌握方案,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,依据易于与工业掌握系统形成一个整体,易于扩充其功能的原就选型所选用 PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟牢靠的系统,PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和掌握要求相适应.熟识可编程掌握器、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,应具体分析工艺过程的特点、掌握要求,明确掌握任务和范畴确定所需的操作和动作,然后依据掌握要求,估算输入输出点数、所需储备器容量、确定 PLC的功能、外部设备特性等,最终挑选有较高性能价格比的 PLC和设计相应的掌握系统.1、输入输出 <I/O ）点数的估算I/O 点数估算时应考虑适当的余量,通常依据统计的输入输出点数,再增加 10%-20%的扩展余量后,作为输入输出点数估算数据.实际订货时,仍需根可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_据制造厂商 PLC的产品特点,对输入输出点数进行圆整.2、储备器容量的估算储备器容量是可编程序掌握器本身能供应的硬件储备单元大小,程序容量是储备器中用户应用工程使用的储备单元的大小,因此程序容量小于储备器容量.设计阶段,由于用户应用程序仍未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道.为了设计选型时能对程序容量有肯定估算, 通常采纳储备器容量的估算来代替.储备器内存容量的估算没有固定的公式,很多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量I/O 点数的 10-15 倍, 加上模拟量 I/O 点数的 100 倍,以此数为内存的总字数 <16 位为一个字）,另外再按次数的 25%考虑余量.掌握功能的挑选：该挑选包括运算功能、掌握功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的挑选.3、运算功能简洁 PLC的运算功能包括规律运算、计时和计数功能.一般PLC的运算功能仍包括数据移位、比较等运算功能.较复杂运算功能有代数运算、数据传送等.大型 PLC中仍有模拟量的 PID 运算和其他高等级运算功能.随着开放系统的显现,目前在 PLC中都已具有通信功能,有些产品具有与下位机的通讯,有些产品具有与同位机或上位机的通信,有些产品仍具有与工厂或企业网进行数 据通信的功能.设计选型时应从实际应用的要求动身,合理选用所需的运算功 能.大多数应用场合,只需要规律运算和计时计数功能,有些应用需要数据传送和比较,当用于模拟量检测和掌握时,才使用代数运算,数值转换和PID 运算等.要显示数据时需要编译和编码等运算.2 PLC 掌握与继电器掌握的比较2.1 掌握继电器存在的缺点今日继电器已应用到家庭及工业掌握的各个领域.它们比以往的产品具有更高的牢靠性.但是,这也是随之带来了一些问题.如绝大多数掌握继电器都是长期磨损和疲惫工作条件下进行的,简洁损坏.而且继电器的触点简洁产生电弧,甚至会熔在一起产生误操作,引起严峻的后果.再者,对一个具体使用的装有上百个继电器的设备,其掌握箱将是巨大而笨重的.在全负荷运载的情形下,大的继电器将产生大量的热及噪声,同时也消耗了大量的电能.并且继电器掌握系统必需是手工接线、安装,假如有简洁的改动,也需要花费大量时间及人力物力去改制、安装和调试.2.2 PLC 相对于继电器线路的优势1、功能强,性能价格比高一台小型 PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件,有很强的功能,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可以实现特别复杂的掌握功能.与相同功能的继电器相比,具有很高的性能价格比.可篇程序掌握器可以通过通信联网,实现分散掌握,集中治理.2、硬件配套齐全,用户使用便利,适应性强可编程序掌握器产品已经标准化,系列化,模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用.用户能敏捷便利的进行系统配置,组成不同的功能、不规模的系统.楞编程序掌握器的安装接线也很便利,一般用接线端子连接外部接线. PLC有很强的带负载才能,可以直接驱动一般的电磁阀和沟通接触器.3、牢靠性高,抗干扰才能强传统的继电器掌握系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器.由于触点接触不良,简洁显现故障, PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件,接线可削减互继电器掌握系统的1/10-1/100,因触点接触不良造成的故障大为削减.PLC实行了一系列硬件和软件抗干扰措施,具有很强的抗干扰才能,平均无故障时间达到数万小时以上,可以直接用于有剧烈干扰的工业生产现场,PLC已被广大用户公认为最牢靠的工业掌握设备之一.4、系统的设计、安装、调试工作量少PLC用软件功能取代了继电器掌握系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,使掌握柜的设计、安装、接线工作量大大削减.PLC的梯形图程序一般采纳次序掌握设计方法.这种编程方法很有规律, 很简洁把握.对于复杂的掌握系统,梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多.PLC的用户程序可以在试验室模拟调试,输入信号用小开关来模拟,通过PLC上的发光二极管可观看输出信号的状态.完成了系统的安装和接线后,在现场的统调过程中发觉的问题一般通过修改程序就可以解决,系统的调试时间比继电器系统少得多.5、编程方法简洁梯形图是使用得最多的可编程序掌握器的编程语言,其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相像,梯形图语言形象直观,易学易懂,熟识继电器电路图的电气技术人员只要花几天时间就可以熟识梯形图语言,并用来编制用户程序.梯形图语言实际上是一种面对用户的一种高级语言,可编程序掌握器在执行梯形图的程序时,用说明程序将它“翻译”成汇编语言后再去执行.6、修理工作量少,修理便利PLC的故障率很低,且有完善的自诊断和显示功能.PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时,可以依据PLC上的发光二极管或编程器供应的住处快速的查明故障的缘由,用更换模块的方法可以快速排除故障.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7、体积小,能耗低对于复杂的掌握系统,使用 PLC后,可以削减大量的中间继电器和时间继电器,小型 PLC的体积相当于几个继电器大小,因此可将开关柜的体积缩小到原先的 1/2-1/10 .2.3系统 I/O安排系统的 I/O表 2-3-1系统 I/O安排如表 2-3-1 所示.安排表输入输出主机试验模块注释主机试验模块注释I0.0K1启动Q0.01灯 1 区I0.1K2停止Q0.12灯 2 区1M24VQ0.23灯 3 区0V-COM开关公共端Q0.34灯 4 区Q0.45灯 5 区Q0.56灯 6 区Q0.67灯 7 区1L、2L24V3 舞台灯光的PLC设计3.1 舞台灯光设计要求本设计要求应用 PLC来掌握舞台灯光的闪耀变化.在设计中共有七个输出端口分别掌握七组舞台灯的闪耀变换.此外仍有两个输入端口分别作为启动与 停止掌握端.程序运行过程为当程序开头运行后舞台灯从灯1 区开头依次点亮,两灯闪耀间隔为一秒.当按下停止按钮后舞台灯停止闪耀.3.2 舞台灯光的设计原就舞台灯光系统设计是遵循舞台艺术表演的规律和特别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精确、圆满的为艺术展现服务.1、功能性原就这一条也就是说大家在对演艺厅舞台灯光设计的时候必需符合功能的要求.无论是哪一个角落的灯光设计都需要依据不同的空间、不同的场合、不同的对象挑选不同的照明方式和灯具,并保证恰当的照度和亮度.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2、美观性原就美观性原就设计是为了能够让自己的舞台灯光设计更加吸引人,灯光照明是装饰美化环境和制造艺术气氛的重要手段.一般演艺厅的舞台灯光设计都是为了烘托出好的消遣气氛.所以在设计的时候一般特别留意这方面的设计原 就.3、经济性原就在舞台灯光设计的时候在满意需求的同时要保证这一点原就,那才是整个舞台灯光设计的重点,所以你如是一名灯光设计师那么在给演艺厅舞台灯光设计的时候要留意这一点.在观众区灯光照明设计是为了满意人们视觉生理和审美心理的需要,使演艺厅空间最大限度的表达有用价值和观赏价值,并达到使用功能和审美功能的统一.这就是我们所说的经济性原就.4、安全性原就安全性原就应当是整个演艺厅舞台灯光设计的重点,无论大家想设计一个什么样的灯光,在设计的时候肯定要遵循这一设计的原就,在灯光照明设计要求肯定的安全牢靠.大家在设计的时候不要只追求美观而不留意它的安全设 计.其实整个舞台灯光设计中它应当算是设计的重点.3.3 舞台灯光设计梯形图舞台灯设计梯形图如图3- 3- 1 所示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 3-3-1舞台灯光设计梯形图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3.4 舞台灯光设计流程图舞台灯光设计流程图如图 3-4-1 所示启动1 秒后灯区 1 亮1 秒后灯区 2 亮1 秒后灯区 3 亮1 秒后灯区 4 亮1 秒后灯区 5 亮1 秒后灯区 6 亮1 秒后灯区 7 亮1 秒后图 3-4-1舞台灯设计流程图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_心得体会经过一个多月不懈的努力,最终完成了从舞台灯光的设计到论文的编写. 该课题是更具 PLC及 MCGS组态软件相关学问完成的.胜利的道路不是一帆风顺的,有这么一句话说的好“不经受风雨怎能见彩虹”,当然我设计该课题时也曾遇到过困难,其中难度最大的就是关于MCGS组态这方面的学问,但是经过同学们之间的争论及不断的学习,与次同时在老师的帮忙下慢慢的对MCGS组态软件有了进一步的明白.对于变成这方面由于学习比较仔细,关于这方面就没什么太大的问题.整个设计在发觉错误改正错误的过程下不断完善,到最终最终完成了.本次设计使我能够更好的把握和运用专业学问,并在设计中得以表达.在做这次毕业实际的过程中使我学到了很多,我感到不论做什么事情,都要真真正正专心去做,才会使自己酵素成长,没有学习就不行能有实践的才能,没有自己的实践就不会有所突破,期望这次的经受能让我在以后的学习生活中不断成长与进步.参 考 文 献1 廖常初 .S7-200 PLC 编程及应用 M. 北京: 机械工业出版社 ,2022.82 梅丽凤 .电气掌握与 PLC 应用技术 M. 机械工业出版社 ,2022,33 殷洪义 .可编程序掌握器挑选设计与保护M. 机械工业出版社 ,2022.1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_课程设计成果评定表工程分值平常考核20学习态度认真,科学作风严谨,严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作.学习态度比较仔细,科学作风良好,能按期圆满完成任务书规定的任务.学习态度尚好,遵守组织纪律,基本保证设计时间,按期完成各项工作.学习态度尚可,能遵守组织纪律,能按期完成任务.结构合理,层次较为分明,文理通顺,基本达到规范化要求,书写比较工整.图纸比较工整、清晰.结构基本合理,规律基本清晰,文字尚通顺,将就达到规范化要 求.图纸比较工整.虎,纪律涣散,工 作作风不严谨 , 不能保证设计时间和进度.内容空泛,结构纷乱,文字表达不清,错别字较多, 达不到规范化要 求.图纸不工整或不清晰.院系：物理与电子工程学院班级：姓名：学号：优秀良好中等及格不及格x 90%>90%>x 80%>80%>x70%>70%>x60%>x<60%>评分参考标准参考标准参考标准参考标准参考标准学习马结构严谨,逻结构合理,符报辑性强,层次合规律,文章课告清晰,语言准层次分明,语程内确,文字流言精确,文字设计容畅,完全符合20组规范化要求,流畅,符合规范化要求,书报织书写工整或用写工整或用计告书运算机打印成算机打印成写文.图纸特别文.图纸工工整、清晰.整、清晰.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_技术水平20设计合理、理论分析与运算正确,文献查阅才能强、引用合理、调查调研特别合理、可信.设计合理、理论分析与运算正确,文献引用、调查调研比较合理、可信.仿真/ 制作40试验数据准确,有很强的实际动手才能和运算机应用才能.试验数据比较精确,有较强的实际动手才能和运算机应用才能.指导老师签名指导老师评定成果设计合理,设计不合理,理论理论分析与运算基本正确,主要文献引用、调查调研比较设计基本合理,理论分析与运算无大 错.分析与运算有原就错误,文献引用、调查调研可信.有较大的问题.试验数据比试验数据较精确,有试验数据无大不行靠,肯定的实际错.实际动手动手才能.才能差.可编辑资料 - - - 欢迎下载