舞臺PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）舞臺PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)院 系 航空機(jī)械制造工程系 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級 機(jī)電1202 學(xué) 號 201200102006 姓 名 瞿東黎 指導(dǎo)老師 李紅章 1、二一四年 月 日二一四年 月 日二一四年 十二 月三十日誠 信 聲 明22 / 34本人重聲明：所呈交的大專畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。盡我所知，除了設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注和致的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 瞿東黎舞臺是為演員表演提供的空間，它可以使觀眾的注意力集中于演員的表演并

2、獲得理想的觀賞效果。舞臺通常由一個(gè)或多個(gè)平臺構(gòu)成，它們有的可以升降。劇場建筑的主要構(gòu)成部分之一。指觀眾席前面的演出場所。古代露天劇場的舞臺主臺大都前伸于觀眾席之中，或低于觀眾席（如古希臘扇形劇場的舞臺），或高于觀眾席（如中國的廟臺），供觀眾從三面看戲。室劇場的舞臺通常正對觀眾席，有鏡框舞臺、伸出型舞臺、中心舞臺等。目錄1緒論.1 1.1課題研究背景.1 1.2本課設(shè)計(jì)的容.4 1.3本課設(shè)計(jì)的目的意義.52系統(tǒng)控制方案的確定.6 2.1自動舞臺的概述.6 2.2采用PLC控制自動舞臺的優(yōu)點(diǎn).6 2.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟.6 2.4系統(tǒng)控制方案.8 2.5自動舞臺控制系統(tǒng)與原因圖.93系統(tǒng)文件設(shè)

3、計(jì).11 3.1可編程控制(PLC)的選型.11 3.2電動機(jī)選型.16 3.3硬件接線圖.18 3.4I/O分配表.204電器原理與系統(tǒng)流程設(shè)計(jì).22 4.1舞臺控制程序的工作原理.22 4.2系統(tǒng)工作流程圖.245設(shè)計(jì)總結(jié).25致.26參考文獻(xiàn).27附錄:梯形圖.28舞臺PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要:針對劇院舞臺的臺面固定，造型、風(fēng)格單一，舞美總體效果達(dá)不到表演要求的現(xiàn)狀，依據(jù)舞臺建造時(shí)的總體工藝方案設(shè)計(jì)，通過PLC控制與機(jī)、電、液一體化技術(shù)使實(shí)現(xiàn)舞臺的升降、移動升降、伸縮、伸縮升降等運(yùn)動，從而達(dá)到舞臺與舞美、演員、場景、燈光等協(xié)調(diào)變化功能，使精彩紛呈的演出更加豐富多彩、變幻無窮?？蓾M足各種演出

4、節(jié)目的要求，故可免去許多原來須根據(jù)不同演出搭建不同舞臺的重復(fù)搭建演出舞臺的弊端，并且還增加了演出的場景變化，豐富了演出效果。 本文研究目標(biāo)是研究、開發(fā)一套基于組態(tài)軟件技術(shù)和PLC控制技術(shù)的舞臺控制系統(tǒng)。通過plc控制液壓升降臂與交流電動機(jī)實(shí)現(xiàn)對舞臺的上升下降與三層簾幕的開啟與關(guān)閉。通過plc控制舞臺左右三層幕簾的開啟和舞臺的上升和下降，當(dāng)摁下開始按鈕時(shí)蜂鳴器拉響五秒鐘。當(dāng)報(bào)警停止后窗簾拉開指令被置為on而且臺幕拉開到左右兩端。在臺幕完全拉開后，舞臺開始上升且上升到最高位置時(shí)自動停止。當(dāng)摁下停止按鈕時(shí)舞臺從最高點(diǎn)下降到最低點(diǎn)，然后臺幕自動關(guān)閉。僅當(dāng)臺幕關(guān)閉和舞臺降到最低點(diǎn)是開始才能被置

5、為on?？墒謩涌刂婆_幕的拉開程度和舞臺的上升高度。根據(jù)臺幕和舞臺的動作，在操作面板上的指示燈點(diǎn)亮或熄滅。實(shí)現(xiàn)對舞臺的自動控制。   關(guān)鍵詞：舞臺控制 可編程控制器 第1章 緒    論1.1 課題研究背景 隨著城市化進(jìn)程的加快和人口大量聚集，使得生活節(jié)奏加快。如今，舞臺在人們周圍隨處可見；比如學(xué)校，大廈，劇場，小區(qū)等。舞臺是文化交流，娛樂大眾，自我展現(xiàn)的重要場所；可以使人心身愉悅，減輕壓力。而自動舞臺是科技發(fā)展的必然產(chǎn)物，形式上和技術(shù)上都要優(yōu)于傳統(tǒng)舞臺。 自動舞臺運(yùn)

6、行的靈活性是評價(jià)舞臺優(yōu)劣的關(guān)鍵，而這與舞臺的控制系統(tǒng)息息相關(guān)?？梢愿鶕?jù)場所的需要，設(shè)計(jì)出各種各樣的燈光，升降臺，旋轉(zhuǎn)臺等。給人創(chuàng)造更好的視覺享受。 1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制書上世界第一臺可編程控制器，并成功地應(yīng)用在美國（GM）的生產(chǎn)線上。但當(dāng)時(shí)只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程邏輯控制期，簡稱PLC（programmable logic controller）。 70 年代后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，使PLC 從開關(guān)量的邏輯控制擴(kuò)展到數(shù)字控制與生產(chǎn)過程控制域，真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置，故稱

7、為可編程控制器，簡稱PC（programmable controller）.但由于PC 容易與個(gè)人計(jì)算機(jī)（programmable computer）相混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用 PLC 作為可編程器的縮寫。 1985 年國際電工委員會（IEC）對PLC 的定義如下： 可編程控制器是一種進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲器，用來在其部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。

8、 PLC 是繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，所以它在數(shù)學(xué)處理、順序控制方面具有一定優(yōu)勢。繼電器在控制系統(tǒng)中主要起兩種作用：    （1） 邏輯運(yùn)算    （2） 弱電控制強(qiáng)電。 可編程控制器，簡稱PLC。它在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一中新型工業(yè)控制設(shè)備。 具有： （1）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)（2）設(shè)計(jì)、安裝容易，維護(hù)工作量少（3）功能強(qiáng)、通用性好（4）開發(fā)周期短，成功率高（5）體積小，重量輕、功耗底等特點(diǎn)。具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以與體積小

9、、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品。與繼電接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；價(jià)格上能與繼電接觸器控制系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維護(hù)、維修；能直接推動電磁閥、接觸器與于之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。 因此，進(jìn)行自動舞臺PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以推動舞臺的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究的價(jià)值。1.2 課題設(shè)計(jì)的容控制舞臺打開或關(guān)閉臺幕和升高或降低舞臺（工作方式自動和手動）。左臺幕限位開關(guān)為SQ1(外)、SQ2（），右臺幕限位開關(guān)為SQ3（）、SQ4(外)，舞臺限

10、位開關(guān)為SQ5(下)、SQ6（上）。1、自動控制當(dāng)關(guān)閉和舞臺降到最低點(diǎn)時(shí)，按下開始開關(guān)SB1, 蜂嗚器(Y1)拉響-5秒后. 窗簾打開（Y0）-臺幕會被拉開到左右端外極限(SQ1和SQ4動作) 舞臺上升(Y2)- 舞臺開始上升在舞臺上限(SQ6動作)，舞臺停止，進(jìn)行節(jié)目演出-按下結(jié)束開關(guān)SB2, 舞臺開始下降（Y3）-在舞臺下限(SQ5動作)， 窗簾關(guān)閉（Y1）-臺幕會被關(guān)閉到極限(SQ2和SQ3動作)-原位停止。2、手動控制1)SB3被按下時(shí), 臺幕拉開,當(dāng)?shù)竭_(dá)外極限(SQ1和SQ4動作)時(shí)停止打開。2) SB4被按下時(shí), 臺幕關(guān)閉，當(dāng)?shù)竭_(dá)極限(SQ2和SQ3動作)時(shí)停止關(guān)閉。3)SB5被按

11、下時(shí),舞臺開始上升。當(dāng)舞臺到達(dá)上升極限(SQ6)后停止。4)SB6被按下時(shí),舞臺開始下降。當(dāng)舞臺到達(dá)下降極限(SQ5)后停止。1.3 課題設(shè)計(jì)的目的和意義隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。而隨著我國城市化進(jìn)程的加快和人口大量集聚，使得社會競爭加劇，學(xué)習(xí)和工作的壓力加大，生活節(jié)奏加快，精神上壓抑。而舞臺是文化交流，娛樂大眾，自我展現(xiàn)的重要場所；可以使人心身愉悅，減輕壓力。自動舞臺是科技發(fā)展的必然產(chǎn)物，形式上和技術(shù)上都要優(yōu)于傳統(tǒng)舞臺，給人在視覺上有更好的沖擊效果。 可編程序控制器（PLC）因?yàn)榉€(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、簡單易學(xué)、功

12、能強(qiáng)大和使用方便已經(jīng)成為應(yīng)用面最廣、最廣泛的通用工業(yè)控制裝置，成為當(dāng)代工業(yè)自動化的主要支柱之一。自動舞臺控制要求接入設(shè)備使用簡便，對應(yīng)于系統(tǒng)組態(tài)的編程簡單，具有人性化的人機(jī)界面，配備應(yīng)用程序庫，加快編程和調(diào)試速度。通過PLC 對程序設(shè)計(jì)，提高了舞臺的控制水平，并改善了舞臺的樣式。第2章系統(tǒng)控制方案的確定2.1 自動舞臺的概述自動舞臺是將燈光、美術(shù)、機(jī)械融為一體的新型舞臺，是一種可控的技術(shù)型舞臺，是科技發(fā)展帶來的舞臺藝術(shù)。             

13、現(xiàn)代城市中的自動舞臺形式已十分豐富，按功能的不同可以分音樂舞臺，聚光燈舞臺，機(jī)械升降、旋轉(zhuǎn)舞臺，以與綜合性舞臺等2.2 采用PLC 控制自動舞臺的優(yōu)點(diǎn)（1）控制方式上看：PLC 軟接線，只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。  （2）工作方式上看：PLC 串行工作，不受制約。  （3）控制速度上看：PLC 通過半導(dǎo)體來控制，速度很快，無觸點(diǎn)，顧而無抖動一說。  （4）定時(shí)、記數(shù)看：PLC 時(shí)鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時(shí)圍寬；有記數(shù)功能。  （5）可

14、靠、維護(hù)看: PLC 無觸點(diǎn)，壽命長，且有自我診斷功能，對程序執(zhí)行的監(jiān)控功能，現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)方便2.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟在自動舞臺控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要考慮以下幾點(diǎn)：  （1）深入了解和分析自動舞臺的工藝條件和控制要求。  （2）確定I/O 設(shè)備。根據(jù)自動舞臺控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、位置開關(guān)等，常用的輸出設(shè)備有電機(jī)、燈光等。 （3）根據(jù)I/O 點(diǎn)數(shù)選擇合適的PLC 類型。  （4）分配I/O 點(diǎn)，分配PL

15、C 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出端子的接線圖。  （5） 設(shè)計(jì)自動舞臺的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出周密完整的梯形圖程序，這是整個(gè)自動舞臺系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。  （6） 將程序輸入PLC 進(jìn)行軟件測試，查找錯(cuò)誤，使系統(tǒng)程序更加完善2.4 系統(tǒng)控制方案自動舞臺示意圖如圖2-1所示：圖2-1自動舞臺示意圖自動舞臺系統(tǒng)的控制要求如下：    （1） 舞臺帷幕兩端和中間共有三個(gè)限位開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3，SQ4舞臺中間有圓形升降臺，升降臺上

16、下兩端有限位開關(guān)SQ6、SQ5 （2） 該舞臺有兩種工作方式：第一種方式是自動運(yùn)行狀態(tài)，在自動狀態(tài)下舞臺自動運(yùn)行；第二種方式是手動運(yùn)行狀態(tài)，在手動狀態(tài)下舞臺可手動控制和檢修。工作方式由自動/手動切換開關(guān)來控制。  （3） 系統(tǒng)上電默認(rèn)自動運(yùn)行狀態(tài)，按下開幕按鈕，帷幕打開；當(dāng)帷幕完全打開并碰到帷幕左右兩端的限位開關(guān)時(shí)停止打開；升降臺上升，當(dāng)升降臺碰到上限位開關(guān)后升降臺停止上升。在舞臺完全開啟后，按下閉幕按鈕，升降臺下降，當(dāng)升降臺碰到下限位開關(guān)后升降臺停止下降；帷幕關(guān)閉，當(dāng)帷幕完全關(guān)閉并碰到帷幕中間限位開關(guān)后停止關(guān)閉。在自動運(yùn)行狀態(tài)下，任意時(shí)刻按下

17、停止按鈕，系統(tǒng)完成當(dāng)前動作后停止，再次按下開幕按鈕系統(tǒng)繼續(xù)完成未執(zhí)行的動作；按下自動/手動切換開關(guān)系統(tǒng)將 切換到手動狀態(tài)。  （4） 在手動運(yùn)行狀態(tài)下，可以對帷幕的打開和關(guān)閉，升降臺的上升和下降進(jìn)行點(diǎn)動控制和檢修，按下自動/手動切換開關(guān)系統(tǒng)將切換到自動狀態(tài)。2.5 自動舞臺控制系統(tǒng)的原理圖 在自動舞臺中，通過按鈕開關(guān)信號來控制PLC；再通過PLC控制電機(jī)。自動舞臺控制系統(tǒng)的原理圖如圖2-2所示：圖2-2  自動舞臺控制系統(tǒng)的原理圖第3章  系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 可編程控制器(PLC)的選型

18、0; 1. PLC概述  PLC 是用于工業(yè)現(xiàn)場的電控制器。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。它通過運(yùn)行存儲在其存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再通過輸出電路的物理過程去實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的控制。   PLC 基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于普通計(jì)算機(jī)。普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息變換時(shí)，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過程一般不考慮的。而 PLC 則要考慮信息入出的可靠性、實(shí)時(shí)性，以與信息的實(shí)際使用。特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝，便于維修與抗干擾等問題,入

19、出信息變換與可靠的物理實(shí)現(xiàn)，可以說是 PLC 實(shí)現(xiàn)控制的兩個(gè)基本要點(diǎn)。PLC 可以通過它的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。其功能要比繼電控制裝置多的多、強(qiáng)的多。  PLC 有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O 接口、通信接口，有大容量的存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本的功能    （1） 邏輯處理功能；     （2） 數(shù)據(jù)運(yùn)算功能；     （3） 準(zhǔn)確定時(shí)功能； &

20、#160;   （4） 高速計(jì)數(shù)功能；    （5）中斷處理（可以實(shí)現(xiàn)各種外中斷）功能；     （6）程序與數(shù)據(jù)存儲功能；     （7）聯(lián)網(wǎng)通信功能；     （8）自檢測、自診斷功能。  可以說，凡普通小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能，PLC 幾乎也都可以做到。  像PLC 這樣。有很豐富的功能，是別的電控器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所

21、無法比擬的。豐富的功能為 PLC 的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時(shí)，也為自動門行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化與智能化創(chuàng)造了條件2.PLC工作原理（1）PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式 （2）每次掃描過程。集中對輸入信號進(jìn)行采樣。集中對輸出信號進(jìn)行刷新。 （3）輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新狀態(tài)才被讀入。 （4）一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。 （5）元件映象寄存器的容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。 （6）掃描周期的長短由三條決定:C

22、PU執(zhí)行指令的速度、指令本身占有的時(shí)間、指令條數(shù)  （7）由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲3. PLC選型在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，控制任務(wù)和圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲器容量、確定 - 7 - PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較

23、高性能價(jià)格比的 PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。   （1）輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 I/O 點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加 10%20%的可擴(kuò)展。余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。     （2）存儲器容量的估算 存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之

24、后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。  存儲器存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點(diǎn)數(shù)的 1015 倍，加上模擬 I/O 點(diǎn)數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為存的總字?jǐn)?shù)（16 位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。因此本課題的PLC 存容量選擇應(yīng)能存儲2000 條梯形圖，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。   （3）控制功能的選擇 該選擇包

25、括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)控制的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇。    控制功能  PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC 的處理速度和節(jié)省存儲器容量。   編程功能   離線編程方式：PLC 和編程器公用一個(gè) CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU 只為編程器

26、提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU 對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU 和編程器有各自的 CPU，主機(jī) CPU 負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個(gè)掃描周期與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC 中常采用。   五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語言和語

27、句表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語言。選用的編程語 - 8 - 言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），同時(shí)，還應(yīng)支持多種語言編程形式，如C，Basic 等，以滿足特殊控制場合的控制要求。   診斷功能  PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分診斷和外診斷。通過軟件對 PLC 部的性能和功能進(jìn)行診斷是診斷，通過軟件對PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。 PLC 的診斷功能的強(qiáng)弱

28、，直接影響對操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。 （4） 機(jī)型的選擇通過對輸入/輸出點(diǎn)的選擇、對存儲容量的選擇、對I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇以與輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型的分許。S7-200 CPU支持6路高速數(shù)字量輸入（CPU224/226）和兩路高速數(shù)字量輸出（用于PTO/PWM）。新產(chǎn)品CPU224 XP高速輸入中的兩路支持更加高的速度。用作單相脈沖輸入時(shí)，可以達(dá)到200KHz；用作雙相90°正交脈沖輸入時(shí)，速度可達(dá)100KHz。CPU224 XP的兩路高速數(shù)字量輸出速率可以達(dá)到100KHz。其實(shí)物圖如圖3-1 示。圖3-1西門子S7-200 C

29、PU224的PLC3.2 電動機(jī)的選型設(shè)計(jì)中選用三相異步電動機(jī)，三相異步電機(jī)是交流電機(jī)的一種，又稱感應(yīng)電機(jī)。它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、堅(jiān)固耐用，維修方便、成本較低、價(jià)格便宜等一系列優(yōu)點(diǎn)。其實(shí)物圖如圖3-3示。   （1）帷幕開合電機(jī)選用Y90L-2型號電機(jī)。此型號電機(jī)效率高、節(jié)能、啟動轉(zhuǎn)矩高、噪聲低、振動小、運(yùn)行安全可靠其實(shí)物圖如圖3-2示：圖3-2 Y90L-2異步電機(jī)實(shí)物圖 （2） 升降臺電機(jī)選用YTD-200型號電機(jī)。此型號電機(jī)噪聲低、振動小、牽引效果較好、運(yùn)行安全可靠。其實(shí)物圖如圖3-3示：圖3-3 YTD-200異步電機(jī)實(shí)物

30、圖3.3硬件接線圖 電機(jī)接線圖如圖3-4所示：圖3-4電機(jī)接線圖外部硬件的接線圖3-5所示：圖3-5PLC外部接線圖3.4 I/O 分配表：如表3-1,3-2 表3-1輸入地址表元件地址功能SB1I0.1開始開關(guān)SB2I0.2結(jié)束開關(guān)SB3I0.3手動打開臺幕SB4I0.4手動關(guān)閉臺幕SB5I0.5手動舞臺上升SB6I0.6手動舞臺下降SQ1I0.7臺幕外左極限開關(guān)SQ4I1.2臺幕外有極限開關(guān)SQ2I1.0臺幕做極限開關(guān)SQ3I1.1臺幕有極限開關(guān)SQ6I1.4舞臺上升極限開關(guān)SQ5I1.3舞臺下降極限開關(guān)表3-2輸出地址表元件地址功能KM1Q0.1臺幕拉開KM

31、2Q0.2臺幕關(guān)閉KM3Q0.3舞臺上升KM4Q0.4舞臺下降Y1Q0.5蜂鳴器第4章 電器原理與系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)4.1舞臺控制程序的工作原理 4.1.1舞臺升降控制 1上行操作。當(dāng)按下上行按鈕時(shí)，上行狀態(tài)被置位并自鎖，同時(shí)抱閘動作吸合。舞臺上行繼電器線圈得電動作，變頻器的FWD與CM之間短接同時(shí)電動機(jī)正轉(zhuǎn)液壓裝置工作舞臺上升。與此同時(shí)舞臺上行的指示燈被點(diǎn)亮；如果此時(shí)不按下停止按鈕或者按急停按鈕，當(dāng)舞臺上升碰到上減速行程開關(guān)時(shí)，上行狀態(tài)位被復(fù)位保持狀態(tài)結(jié)束，舞臺上行繼電器線圈失電，同時(shí)由變頻器驅(qū)動的交流電動機(jī)按照程序做減速運(yùn)動，舞臺上行指示燈熄滅。當(dāng)舞臺檔鐵碰到頂層行程開關(guān)時(shí)，抱閘繼電器

32、失電抱閘釋放。電動機(jī)斷電停止旋轉(zhuǎn)舞臺上升到最高。如果在舞臺上升開始后，按下停止按鈕后，上行狀態(tài)被復(fù)位，保持狀態(tài)被打破。舞臺上升繼電器失電交流電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，液壓泵停止工作并保持。此時(shí)舞臺停止上升。  2下行操作。當(dāng)按下下行按鈕時(shí)，下行狀態(tài)被置位并自鎖，同時(shí)抱閘動作吸合。舞臺下行繼電器線圈得電動作，變頻器的REV與CM之間短接同時(shí)電動機(jī)反轉(zhuǎn)液壓裝置工作舞臺下降。與此同時(shí)舞臺下行的指示燈被點(diǎn)亮；如果此時(shí)不按下停止按鈕或者按急停按鈕，當(dāng)舞臺下降碰到上減速行程開關(guān)時(shí)，下行狀態(tài)位被復(fù)位保持狀態(tài)結(jié)束，舞臺下行繼電器線圈失電，同時(shí)由變頻器驅(qū)動的交流電動機(jī)按照程序做減速運(yùn)動，舞臺下行指示燈熄滅。當(dāng)舞臺檔鐵碰到底層行程開關(guān)時(shí)，抱閘繼電器失電抱閘釋放。電動機(jī)斷電停止旋轉(zhuǎn)舞臺下降到最低。如果在舞臺下降開始后，按下停止按鈕后，下降狀態(tài)被復(fù)位，保持狀態(tài)被打破。舞臺下降繼電器失電交流電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，液壓泵停止工作并保持。此時(shí)舞臺停止下降4.1.2舞臺幕簾控制 過plc控制舞臺左右三層幕簾的開啟和舞臺的上升和下降，當(dāng)摁下開始按鈕時(shí)蜂鳴器拉響五秒鐘。當(dāng)報(bào)警停止后幕簾拉開指令被置為on而且臺幕拉開到左右兩端。幕簾分為三層當(dāng)上位機(jī)發(fā)出拉開幕簾的指令后最層幕簾在交流電動機(jī)的帶動下向兩邊拉來，當(dāng)接觸到限位開關(guān)后最層幕簾停止運(yùn)動。此