【正文】 。多數(shù) PLC 都可對一個或多個輸入點作快速響應(yīng)，快速響應(yīng)時間僅幾個毫秒。這就是把工作速度作為 PLC 第一指標(biāo)的原因。 CPU 既要具備訪問這些內(nèi)存的能力，還應(yīng)提供相應(yīng)的存儲介質(zhì)。大型PLC 的內(nèi)存容量可達幾十 k，以至于一百多 k。但通過運行程序進行使用時，給使用者提供的卻實實在在有這些器件。它與 PLC 所能控制的 I/O 點數(shù)及模擬量的路數(shù)直接相關(guān)。一般講，內(nèi)部繼電器數(shù)比 I/O 繼電器要多得多。 定時器，可進行定時控制。 可進行什么樣的計數(shù)，計數(shù)范圍多大，怎么設(shè)定，有多少計數(shù)器，則是 PLC 計數(shù)器性能的代表指標(biāo)。趨勢也是越來越大。大型機的 DM 可達 10K 以至幾十 K。你不懂 PLC 指令怎么編程，沒有程序， PLC 又怎么工作？ PLC 的指令越來越多，越來越豐富。 數(shù)據(jù)處理指令，用于處理數(shù)據(jù)，如譯碼，編碼，傳送、移位等等。但遇到流程控制指令也可作相應(yīng)改變。以上只是指出幾個例子，說明要從哪幾個方面了解 PLC 指令，從中也可大致看出指令的多少及功能將怎 樣影響 PLC 的性能。它之所以能使用一些助記符語言、梯形圖語言、流程圖語言，以至高級語言，全靠為使用這些語言而開發(fā)的種種軟件。所以，多數(shù) PLC 都配備有這種語言。多數(shù)是在計算機對 PLC 編程時，才使用這種語言。日本OMRON 公司開發(fā)的 F 系列機就是使用這種語言。用梯形圖再確定塊中的種種量間的邏輯關(guān)系。關(guān)鍵在于要把用高級語言編寫的程序轉(zhuǎn)換成助記符語言，或直接轉(zhuǎn)換成 PLC 所能識別的機器語言。如 GE－ FANAC 的 PLC 就提供有可用 C 語言編程的軟件。所以，多數(shù)支持編程的軟件，也具有監(jiān)視 PLC 工作的功 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 10 能。這方面的軟件已日益受到重視。可靠措施的目的是增加 PLC 平均故障間隔時間、MTBF（ Mean Time Between Failure）及減少 PLC 的平均修復(fù)時間、 MTTR（ Mean Time ToRepair），以提高 PLC 的 有效度 A（ Availability）。 鑒于可靠工作是 PLC 的重要特點，至關(guān)重要，故有關(guān)提高 MTBF 及降低 MTTR的措施如何，以及 PLC 的 MTBF 與 MTTR 值也成為 PLC 性能的重要指標(biāo)。所以，這個指標(biāo)也是重要的。對經(jīng)濟指標(biāo)還要作綜合分析，要看使用了 PLC 能否帶來效益，然后，再分析使用哪家的 PLC效益更好些。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估 算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的 PLC 和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 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 價格。隨著軟 PLC（ SoftPLC）控制組態(tài)軟件技術(shù)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(yīng)商在思想上已經(jīng)發(fā)生了戲劇性的變化，他們必須面對現(xiàn)實，在傳統(tǒng) PLC 的技術(shù)發(fā)展與提高方面作出更加開放的高姿態(tài)。例如，德國FESTO 公司的 IPC(Industrial PC)由一系列符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的模塊組成，它與微機兼容且具有 PLC 的功能。如 FESTO 總線、 Profibus、 ASI、 CAN 等，以 及各種網(wǎng)絡(luò)連接模塊，如 Novell 等，從而使 PLC 與 PLC、 PLC 與 PC、 PLC 與現(xiàn)場設(shè)備之間建立通訊聯(lián)網(wǎng)。隨著專用集成電路 (ASIC， Application Specific Integrated Circuits) 和 表 面 安 裝 技 術(shù) (SMT ， SurfaceMout Technology)在 PLC 硬件 設(shè)計上的運用，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。另外，繼電器的觸點數(shù)量有限，所以電器控制系統(tǒng)的靈活性和可擴展性受到很大性質(zhì)。而 PLC 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。 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。 控制繼電器存在的缺點 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 14 今天繼電器已應(yīng)用到家庭及工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。而且繼電器的觸點容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。 PLC 相對于繼電器線路的優(yōu)勢 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(fù)雜的控制功能。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)。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(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/101/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。 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(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)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。 體積小，能耗低 對于復(fù)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(dāng)于幾個繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的 1/21/10。 美觀性原則 美觀性原則設(shè)計是為了能夠讓自己的舞臺燈光設(shè)計更加吸引人，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。在觀眾區(qū)燈光照明設(shè)計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)實用價值和欣賞價值，并達到使用功能和審美功能的統(tǒng)一。其實整個舞臺燈光設(shè)計中它應(yīng)當(dāng)算是設(shè)計的重點。 本系統(tǒng)的 PLC 和擴展模塊的選擇 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 17 本次舞臺燈設(shè)計用的是來自西門子 (SIEMENS)S7200 系列 CPU226 可編程控制器 。它不僅可以替代繼電器控制柜，就是作為小型控制器或在傳感器應(yīng)用中，亦能適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場不同的需求 ， AC 電源輸入，繼電器輸出，能加擴展單元。 舞臺燈光工藝流程圖 方式一 ： 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 18 圖 31 工藝流程圖一 方式二： L1,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10,L14,L15,L19 同時亮 時亮 3秒后 3秒后 L0~L6,L8~L15,L16,L17,L19 同時亮 L0~L7,L8~L15,L16~L23 23 盞燈同時亮 Y 是否按下停止按鈕 N 結(jié)束 L0,L6,L7,L17, L19 同時亮 L0,L2,L3,L5,L6,L7,L17,L19 同時亮 L0,L3,L6,L 7,L8,L9,L10,L17,L19 同時亮 3秒后 3秒后 啟動 3秒后 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 19 圖 32 工藝流程圖二 L8,L19,L10,L16,L17,L18 同時亮 L6,L8， L9,L10,L14,L15,L16,L17 同時亮 L2,L4,L5,L6,L 14,L15,L16 同時亮 L0,L3,L5,L6,L11,L12,L13,L14,L15 同時亮 2 秒后 2 秒后 2 秒后 2 秒后 L0,L3,L6,L8~L15,L16,L17 同時亮 時亮 2秒后 2秒后 2秒后 2秒后 L0,L1,L3,L4,L6,L7,L8~L15,L16,L17 同時亮 L0,L2,L4,L5,L6,L8,L9,L10,L14,L15,L16,L19 同時亮 L0~L6,L8,L9,L10,L14,L15,L16~L23 同時亮 L0~L7,L11~L15,L16~L23 同時亮 L0~L23 同時亮 Y 是否按下停止按鈕 N N 結(jié)束 啟動 2秒后 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 20 方式三： 圖 33 工藝流程圖三 L0,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10,L16,L17,L18,L21,L22 L23,同時亮 時亮 1 秒后 1秒后 2秒后 1秒后 1秒后 L0,L1,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10,L16,L17,L18 ,L19, L20 同時亮 L1,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10,L16~L23 同時亮 L0,L3,L4,L5,L6,L7,L8~L15,L16,L17,L18,L19 同時亮 L0~L23 同時亮 Y 是否按下停止按鈕 N N 結(jié)束 L0,L1,L3,L4,L5,L6,L7,L14,L15,L16 同時亮 L1,L3~L7,L14,L15,L16,L217,L18 同時亮 L1,L3~L7,L8,L9,L10,L16， L17,L18 同時亮 1秒后 1秒后 啟動 1 秒 后 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 21 舞臺燈光的 PLC 設(shè)計 元器件使用說明序表 (1)本系統(tǒng)需要的器件如表 35 所示： 表 32 舞臺燈光需要的器件 器件名稱 西門子 PLC 彩燈 按鈕 熔斷器 導(dǎo)線 數(shù)量 1 臺 24 個 3 只 1 只 若干 舞臺燈光的 I/O 地址分配表 (1) 輸入（ I） 表 33 輸入分配表 序號 名 稱 輸入點 0 啟動按鈕 SB1 1 停止按鈕 SB2 (2) 輸出 (Q) 表 34 輸出配表 序號 名 稱 輸出點 序號 名 稱 輸出點 0 L0 12 L12 1 L1 13 L13 2 L2 14 L14 3 L3 15 L15 4 L4 16 L16 5 L5 17 L17 6 L6 18 L18 7 L7 19 L19 8 L8 20 L20 9 L9 21 L21 10 L10 22 L22 11 L11 23 L23 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 22 舞臺燈光設(shè)計外部接線圖 圖 34 外部接線圖 舞臺燈光設(shè)計梯形圖 方式一 ： 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 23 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 24