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舞台灯光的PLC控制.doc
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2021-10-02
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PLC技术
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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、PLC
The stage lighting control of PLC
Abstract:With the development of technology, whether in daily life, or in
the industrial and agricultural development, PLC has a wide range of
applications. PLC general features: anti-interference ability, high reliability,
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, high speed, high integration, high-
capacity, and small size, low cost, communications networking capability.
The stage lighting circuit PLC as the control center, with open and all stop
function, which is a PLC controlled lighting audio control systems.
Application of this control system can signi#cantly increase labor
productivity, reduce labor intensity.
Keywords: High level of integration, Communication network, Stage lights, PLC
i
目 录
第一章 绪论............................................................................................................................5
1.1 可编程控制器的概述................................................................................................5
1.1.1 PLC 的起源......................................................................................................5
1.1.2 PLC 的发展......................................................................................................5
1.2 PLC 的定义及特点....................................................................................................5
可编程控制器..........................................................................................................5
PLC 的特点:..........................................................................................................6
1.3 舞台灯的发展............................................................................................................6
1.4 毕业设计内容安排....................................................................................................7
第二章 S7-300 系列 PLC 的配置及组态...............................................................................8
2.1 S7-200 系列 PLC 的基本硬件组成...........................................................................8
S7-300 的结构特点..................................................................................................8
S7-200 的硬件组态..................................................................................................8
2.2 S7-200 的 I/O 地址组态..........................................................................................9
CPU 模块..................................................................................................................9
2.2.2 本机 I/O 与扩展 I/O 的地址分配....................................................................9
模拟量的应用..........................................................................................................9
2.3 PLC 控制舞台灯系统的任务要求..........................................................................15
2.4 PLC 控制舞台灯系统输入/输出分析.....................................................................16
2.5 PLC 控制舞台灯系统的硬件组态..........................................................................16
2.6 PLC 控制舞台灯系统的 I/0 分配表........................................................................17
第三章 S7-200 的指令系统及编程......................................................................................19
3.1 STEP 7 的指令结构.................................................................................................19
3.2 PLC 控制舞台灯系统的程序..................................................................................21
第四章 模拟软件 S7-PLCSIM 调试程序.............................................................................30
4.1 S7-PLC 模拟软件 S7-PLCSIM 简介.......................................................................30
S7-PLCSIM 的特性简介........................................................................................30
S7-PLCSIM 的使用方法........................................................................................30
ii
4.2 PLC 控制舞台灯系统的调试..................................................................................32
结束语...................................................................................................................................38
致 谢......................................................................................................................................39
参考文献...............................................................................................................................40
第一章 绪论............................................................................................................................5
1.1 可编程控制器的概述................................................................................................5
1.1.1 PLC 的起源......................................................................................................5
1.1.2 PLC 的发展......................................................................................................5
1.2 PLC 的定义及特点....................................................................................................5
可编程控制器..........................................................................................................5
PLC 的特点:..........................................................................................................6
1.3 舞台灯的发展............................................................................................................6
1.4 毕业设计内容安排....................................................................................................7
第二章 S7-300 系列 PLC 的配置及组态...............................................................................8
2.1 S7-200 系列 PLC 的基本硬件组成...........................................................................8
S7-300 的结构特点..................................................................................................8
S7-200 的硬件组态..................................................................................................8
2.2 S7-200 的 I/O 地址组态..........................................................................................9
CPU 模块..................................................................................................................9
2.2.2 本机 I/O 与扩展 I/O 的地址分配....................................................................9
模拟量的应用..........................................................................................................9
2.3 PLC 控制舞台灯系统的任务要求..........................................................................15
2.4 PLC 控制舞台灯系统输入/输出分析.....................................................................16
2.5 PLC 控制舞台灯系统的硬件组态..........................................................................16
2.6 PLC 控制舞台灯系统的 I/0 分配表........................................................................17
第三章 S7-200 的指令系统及编程......................................................................................19
3.1 STEP 7 的指令结构.................................................................................................19
3.2 PLC 控制舞台灯系统的程序..................................................................................21
第四章 模拟软件 S7-PLCSIM 调试程序.............................................................................30
iii
4.1 S7-PLC 模拟软件 S7-PLCSIM 简介.......................................................................30
S7-PLCSIM 的特性简介........................................................................................30
S7-PLCSIM 的使用方法........................................................................................30
4.2 PLC 控制舞台灯系统的调试..................................................................................32
结束语...................................................................................................................................38
致 谢......................................................................................................................................39
参考文献...............................................................................................................................40
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 PLC。PLC 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。
iv
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
可编程控制器
可编程控制器,简称 PLC〔Programmable logic Controller〕,是指以电脑技术
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。
5
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zhangao_fengg
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