PLC控制的舞臺(tái)燈光音響技術(shù)

1、zhaiyao隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人民生活水平的提高，燈光作為一種裝飾，既可以增強(qiáng)人們的感觀，起到廣告宣傳的作用，又可以增添節(jié)日氣氛，為人們的生活增添亮麗。同時(shí)，用在舞臺(tái)上增強(qiáng)晚會(huì)燈光效果。另外，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發(fā)展，PLC技術(shù)的應(yīng)用引起電子產(chǎn)品及系統(tǒng)開發(fā)的巨大變革。因此，在實(shí)際生活中常常利用PLC來設(shè)計(jì)燈光控制?？删幊炭刂破?Programmable Logical Controller)簡(jiǎn)稱為PC 或PLC，是60 年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件。PLC 是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制理論發(fā)展而來的.它既不同于普通的計(jì)算機(jī),又不同于一般的計(jì)算機(jī)控

2、制系統(tǒng),作為一種特殊形式的計(jì)算機(jī)控制裝置,它在系統(tǒng)結(jié)構(gòu),硬件組成軟件結(jié)構(gòu)以及I/O 通道,用戶界面諸多方面都有其特殊性。關(guān)鍵詞：PLC，舞臺(tái)，燈光控制 AbstractWith the development of science and technology and the improvement of people's living standard. Light as a decoration. Can enhance people's sense. Play the role of advertising. Can add to the festive atmosphe

3、re. For the life of people add bright beautiful. At the same time. In stage strengthen party lighting effects . In addition. With the development of electronic technology. Application system toward miniaturization,quickly, large capacity, light weight direction. The application of PLC technology cau

4、sed by electronic products and systems development great changes.so In real life often make use of PLC to design lighting control. Programmable Logical Controller referred to as the PC or PLC. is the end of the s invention of the industrial control device. PLC is based on computer technology and aut

5、omatic control theory and development. It is different from the ordinary computer. And is different from the general computer control system. As a special form of computer control device. It in the system structure. Hardware composition, software structure and I/O channel. The user interface many as

6、pects has its particularity.Keywords: PLC, stage, lighting control 目 錄第一章 PLC設(shè)計(jì)的定義1第一節(jié) PLC的地位1第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外研究狀況1第三節(jié) 設(shè)計(jì)內(nèi)容要求2第二章 方案的設(shè)計(jì)與選擇3第一節(jié) 方案的比較與選擇3第二節(jié) 設(shè)計(jì)原理及思想3第三章 燈光的PLC設(shè)計(jì)5第一節(jié) 燈光的設(shè)計(jì)原則5第二節(jié) 舞臺(tái)燈光系統(tǒng)的工藝要求5第三節(jié) 舞臺(tái)燈光圖6第四節(jié) 舞臺(tái)燈光控制要求7第五節(jié) 燈光的PLC設(shè)計(jì)7結(jié)束語12謝 辭13參考文獻(xiàn)14第一章 PLC設(shè)計(jì)的定義第一節(jié) PLC的地位目前，PLC始終處于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的

7、自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。其主要原因，在于它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需要。在全球工業(yè)計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)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。燈光控制主要用于舞臺(tái)，是舞臺(tái)美術(shù)造型手段之一，在現(xiàn)代演出中,燈光的強(qiáng)度、色彩、照明區(qū)的分布,燈光的運(yùn)動(dòng)等都具有較大的可塑性與可控性。舞臺(tái)燈光的藝術(shù)效果是隨著演出的進(jìn)展、舞臺(tái)氣氛的不斷變換而展現(xiàn)的。舞臺(tái)燈光是空間藝術(shù)與時(shí)間藝術(shù)的結(jié)合體,舞臺(tái)燈光的歷史發(fā)展是同戲劇的演變以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步密切相聯(lián)的。第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外研究狀況長(zhǎng)期以來,PLC始終處于工業(yè)

8、自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng),為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。其主要原因,在于它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案,適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需要。另一方面,PLC 還必須依靠其他新技術(shù)來面對(duì)市場(chǎng)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(shù)的采用、系統(tǒng)開放性和價(jià)格。PLC 技術(shù)展的最終趨勢(shì)仍然是人們所爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一。大多數(shù)人認(rèn)為,PLC 將會(huì)繼續(xù)失去市場(chǎng)份額,更有甚者認(rèn)為,在工業(yè)PC 面前,PLC 將會(huì)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(yīng)用領(lǐng)域仍將為PLC 提供一定的市場(chǎng)份額。在全球工業(yè)計(jì)算機(jī)控制

9、領(lǐng)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(shì)也許不會(huì)繼續(xù)發(fā)展下去。隨著軟PLC(SoftPLC)􀎯控制組態(tài)軟件技術(shù)的誕生與進(jìn)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(chǎng)份額正在逐步得到增長(zhǎng),這些事實(shí)使傳統(tǒng)PLC 供應(yīng)商在思想上已經(jīng)發(fā)生了戲劇性的變化,他們必須面對(duì)現(xiàn)實(shí),在傳統(tǒng)PLC 的技術(shù)發(fā)展與提高方面做出更加開放的高姿態(tài)。對(duì)于控制軟件來講,這是PLC 控制器的核心,PLC 供應(yīng)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(duì)于工業(yè)用戶表現(xiàn)得非

10、常積極。此外,開放式通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了突破,其結(jié)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(shù)、超大規(guī)模集成電路技術(shù)和數(shù)字通訊技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,可編程序控制器也得到了迅速發(fā)展,其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其定義所指的范圍,其概念也日趨模糊。盡管在現(xiàn)代的燈光裝飾中有簡(jiǎn)單的彩燈，可是那是固定不變的，應(yīng)用PLC技術(shù)控制的燈光更具藝術(shù)性。 第三節(jié) 設(shè)計(jì)內(nèi)容要求設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的燈光控制，本設(shè)計(jì)為8燈循環(huán)，并且要設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的PLC外部電氣接線圖、設(shè)計(jì)好順序功能圖、系統(tǒng)的T形圖。第二章 方案的設(shè)計(jì)與選擇第一節(jié) 方案的比較與選擇方案一：利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成邏輯控制。該方案簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)

11、，不需要太復(fù)雜的技術(shù)，但是連線多且復(fù)雜,體積大,功耗大,系統(tǒng)構(gòu)成后,想再改變或增加功率較為困難。方案二：利用PLC控制技術(shù)，通過編程來實(shí)現(xiàn)燈光的控制。用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定定時(shí)值，修改方便，不受環(huán)境的影響，且PLC具有計(jì)數(shù)功能。鑒于設(shè)計(jì)要求，所以選擇方案二，兩種方案比較起來，PLC控制技術(shù)相對(duì)于繼電器線路控制具有：功能強(qiáng)、硬件配套齊全、用戶使用方便、適應(yīng)性強(qiáng) 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化、配備有品種齊全的各種硬件、可靠性高 抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。第二節(jié) 設(shè)計(jì)原理及思想本設(shè)計(jì)主要通過PLC編程來實(shí)現(xiàn)燈光的控制，PLC的控制功能就是通過運(yùn)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)的。它是一種存儲(chǔ)程序的控制

12、器，用戶根據(jù)某一對(duì)象的具體控制要求，編制好控制程序后，用編程器將程序鍵入到PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中寄存。PLC的工作原理：電力線是一個(gè)極其不穩(wěn)定的高躁聲、強(qiáng)衰減的傳輸通道，要實(shí)現(xiàn)可靠的電力線高速數(shù)據(jù)通信，必須解決低壓配電網(wǎng)上各種因素如：噪聲、阻抗波動(dòng)、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電磁兼容性以及線路阻抗和容性負(fù)載引起的信號(hào)衰減等主要因素對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽?.掃描技術(shù)當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。(1) 輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次

13、地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。(2) 用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存

14、儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。(3) 輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出

15、鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。第三章 燈光的PLC設(shè)計(jì)第一節(jié) 燈光的設(shè)計(jì)原則 燈光的控制常常應(yīng)用于舞臺(tái)中，一次，下面我以舞臺(tái)燈光的設(shè)計(jì)來說明燈光的PLC設(shè)計(jì)。舞臺(tái)燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)是遵循舞臺(tái)藝術(shù)表演的規(guī)律和特殊使用要求進(jìn)行配置的 其目的在于將各種表演藝術(shù)再現(xiàn)過程所需的燈光工藝設(shè)備按系統(tǒng)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)配置使舞臺(tái)燈光系統(tǒng)準(zhǔn)確、圓滿地為藝術(shù)展示服務(wù)。 1、功能性原則這一條也就是說大家在對(duì)演藝廳舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)的時(shí)候必須符合功能的要求。無論是哪一個(gè)角落的燈光設(shè)計(jì)都需要根據(jù)不同的空間、不同的場(chǎng)合、不同的對(duì)象選擇不同的照明方式和燈具，并保證恰當(dāng)?shù)恼斩群土炼取?、美觀性原則美觀性原則

16、設(shè)計(jì)是為了能夠讓自己的舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)更加吸引人，燈光照明是裝飾美化環(huán)境和創(chuàng)造藝術(shù)氣氛的重要手段。一般演藝廳的舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)都是為了烘托出好的娛樂氣氛。所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候一般非常注意這方面的設(shè)計(jì)原則。3、經(jīng)濟(jì)性原則在舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)的時(shí)候在滿足需求的同時(shí)要保證這一點(diǎn)原則，那才是整個(gè)舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，所以你若是一名燈光設(shè)計(jì)師那么在給演藝廳舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意這一點(diǎn)。在觀眾區(qū)燈光照明設(shè)計(jì)是為了滿足人們視覺生理和審美心理的需要，使演藝廳空間最大限度地體現(xiàn)實(shí)用價(jià)值和欣賞價(jià)值，并達(dá)到使用功能和審美功能的統(tǒng)一。這就是我們所說的經(jīng)濟(jì)性原則。4、安全性原則安全性原則應(yīng)當(dāng)是整個(gè)演藝廳舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，無論大家想設(shè)計(jì)

17、一個(gè)什么樣的燈光，在設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要遵循這一設(shè)計(jì)的原則，在燈光照明設(shè)計(jì)要求絕對(duì)的安全可靠。大家在設(shè)計(jì)的時(shí)候不要只追求美觀而不注意它的安全設(shè)計(jì)。其實(shí)整個(gè)舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)中它應(yīng)當(dāng)算是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。第二節(jié) 舞臺(tái)燈光系統(tǒng)的工藝要求1.該系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備配置具有綜合劇場(chǎng)的使用功能 在短時(shí)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(bǔ)充設(shè)備 。3. 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有足夠的安全性和存儲(chǔ)容量 整個(gè)系統(tǒng)在不中斷主電力供應(yīng)的前提下，對(duì)主控臺(tái)進(jìn)行持續(xù)的診斷檢查。第三節(jié) 舞臺(tái)燈光圖圖3-1流程圖第四節(jié) 舞臺(tái)燈光控制要求本系統(tǒng)由8個(gè)燈組成，分別由 PLC的輸出端口 Y0 Y1 Y2 .Y

18、7控制。按下啟動(dòng)按鈕后，Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7按順序每個(gè)一秒亮，然后Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7間隔1s順序滅，然后逆序Y7到Y(jié)0點(diǎn)亮，再逆序熄滅，閃爍，再逆序點(diǎn)亮。第五節(jié) 燈光的PLC設(shè)計(jì)一、燈光的輸入輸出輸入：起始按鈕X1，停止按鈕X1。（因?yàn)閄1為能自鎖的開關(guān)）輸出:表3-1I/O分配表LED1Y0LED2Y1LED3Y2LED4Y3LED5Y4LED6Y5LED7Y6LED8Y7二、外部接線圖圖3-2I/O接線圖三、燈光控制梯形圖四、燈光控制的程序表3-2指令表步序指令器件號(hào)步序指令器件號(hào)1LDIX041MOVHFF2ORM800242K2Y0

19、3ZRSTS043LDIM80134S744MOVH05ZRSTY045K2Y06Y746LDT47LDPX047ZRSTY08ORM800248Y79SETS049SETS610STLS350STLS211LDPM801251LDPM801312SFTLM800052SFTRM800013Y053Y014K854K815K155K116LDY756LDY717OUTT257OUTT118K1058K3019LDT259LDT120SETS460ZRSTY021STLS061Y722LDPM801362LDT123SFTLM800063SETS324Y064STLS425K865LDPM801

20、226K166SFTLM800127LDY767Y028SETS168K829STLS169K130LDPM801370LDIY731SFTLM800171SETS532Y072STLS633K873LDPM801334K174SFTRM800035LDIY775Y036SETS276K837STLS577K238OUTT478RET39K3079END40LDM8012結(jié)束語隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，PLC技術(shù)已經(jīng)成為了我們生活中的一部分，幾乎可以說是無處不在。對(duì)于學(xué)習(xí)PLC知識(shí)的我們，此次課程設(shè)計(jì)很好的培養(yǎng)了我們學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)和解決問題以及鍛煉實(shí)踐的能力。團(tuán)隊(duì)的“團(tuán)”方框外面

21、包個(gè)才字，說明團(tuán)隊(duì)工作是智慧和人才的集合。團(tuán)隊(duì)工作時(shí)我們要學(xué)會(huì)充分利用這個(gè)資源，達(dá)到物盡其用。同時(shí)作為團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)和組織人要合理分配任務(wù)，充分信任組員，是順利完成任務(wù)的關(guān)鍵?；仡櫞舜蜳LC課程設(shè)計(jì)，時(shí)間雖比較短暫，但是在此次實(shí)習(xí)中學(xué)到很多有用的東西。我的課題是基于PLC燈光控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，當(dāng)拿到課題時(shí)，有點(diǎn)茫然，不知道從何下手，切入點(diǎn)在哪?經(jīng)過網(wǎng)上搜索相關(guān)的資料，逐步了解自己要設(shè)計(jì)個(gè)什么東西，該東西的工作原理，工作設(shè)計(jì)是什么，各環(huán)節(jié)的線索是什么？理清線索后，就確定整體設(shè)計(jì)方案，按方案的步驟著手設(shè)計(jì)各單元電路，慶幸的是各單元電路的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，但是實(shí)際按圖連線就有些困難，及運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)的問題有點(diǎn)讓我們止步，不過最后我們團(tuán)結(jié)互助，不斷向老師請(qǐng)教，把一個(gè)個(gè)難關(guān)予以解決?，F(xiàn)在，整個(gè)設(shè)計(jì)雖基本完成，也許結(jié)果并不是很令人滿意，過程中出現(xiàn)的一些問題，例如延遲時(shí)間不是很精確，電路設(shè)計(jì)得不怎么完善等等。我想我們只有在實(shí)踐中多去操作，不言棄、不急躁，迎難而上，多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，多嘗試，才能將專業(yè)知識(shí)學(xué)得更好，才能學(xué)以致用，才能達(dá)到學(xué)習(xí)的真正目的。謝 辭在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到段莉老師的精心指導(dǎo)。在整個(gè)課題研究過程中老師在各方面