【文章內(nèi)容簡介】 ，二是有一種廣告宣傳的作用；用在舞臺上增強晚會燈光效果。對動態(tài)燈光實時控制的裝置很多。這些控制裝置均運用計算機技術(shù)、電子技術(shù)和聲光技術(shù)，對被控燈光系統(tǒng)按設(shè)定的變化方案進行 亮、滅燈控制，形成各種燈光圖案，有時還配以和諧的音樂，使光、聲、色的綜合藝術(shù)效果。目前市場上各式樣的 LED 彩燈控制器大多數(shù)用全硬件電路實現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復雜、功能單一，這樣一旦制作成品只能按照固定的模式閃亮，不能根據(jù)不同場合、不同時間段的需要來調(diào)節(jié)亮燈時間、模式、閃爍頻率等動態(tài)參數(shù)。這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往有芯片過多、電路復雜、功率損耗大等缺點。此外，功能效果上看，亮燈模式少而且樣式單調(diào)，缺乏用戶可操作性，影響亮燈效果。因此有必要對現(xiàn)有的彩燈控制器進行改進。 本文提出了一種基于 PLC 的彩燈控制方案，實現(xiàn)對 LED 彩 燈的控制。本方案以西門子 PLC 作為主控核心，與起停、復位和限流等模塊組成核心主控制模塊。在主控模塊上設(shè)有 3 個按鍵和多種不同顏色的LED 彩燈，根據(jù)用戶需要可以編寫若干種亮燈模式，利用其內(nèi)部定時器、計數(shù)器，根據(jù)各種亮燈時間的不同需要，在不同時刻輸出燈亮或燈滅的控制信號，然后驅(qū)動各種顏色的燈亮或滅 。 隨 著科技的 飛 速 發(fā) 展， 無論 在日常生活中， 還 是在工 農(nóng)業(yè)發(fā) 展中， PLC 具有廣泛的 應(yīng) 用。 PLC 的一般特點：抗干擾能力 強 、可靠性極高、 編 程 簡單 方便、使用方便、 維護 方便、（ 設(shè)計 、施工、 調(diào)試 ）周期短、易于 實現(xiàn) 機 電 一體化。 PLC總 的 發(fā) 展 趨勢 是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小體 積 、低成本、通信組 網(wǎng)能力 強 。 S7200 系列 PLC 擁 有 無 以匹及的速度，高 級 的功能 邏輯選 件以及定位控制等特點； S7200 系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相 當于 S7200 系列中最高 檔 次的超小形程序 裝 置。除 輸 入出 1625 點的 獨 立用途外，還 可以適用于在多個基本 組 件 間 的 連 接，模 擬 控制，定位控制等特殊用途，是一套可以 滿 足多 樣 化廣泛需要的 PLC。在 現(xiàn) 代生活中，用 PLC 控制的霓虹廣告 燈 及晚 會 的舞臺 燈 光各式各 樣 ，色彩 繽紛 ，用以吸引 觀眾 的注意 力。 我想利用自己所學的知識，通過 PLC 來設(shè)計一種舞臺彩燈 控制，首先我將采用西門子公司生產(chǎn)的 S7200 系列 PLC 為條件設(shè)計舞臺彩燈控制電路接線圖，結(jié)合 STEP7Micro/WIN 編程軟件 在計算機上 畫 出 舞臺彩燈程序 梯 形圖，然后配齊相應(yīng)電源器件進行舞臺彩燈的控制設(shè)計。 研究的 主要 內(nèi)容 選取參考舞臺藝術(shù)彩燈（也可選其它形狀排列的彩燈）為控制對象，完成PLC 硬件配置和控制系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計 ； 分析控制要求進行輸入 /輸出點分配，并具體列舉出系統(tǒng)的輸入輸出點 ； 完成系統(tǒng)軟件部分的程序的編寫 ； 撰寫畢業(yè)設(shè)計論文； 論文擬解決的問題及難點 （一）電氣設(shè)備及元器件 （二） PLC 外部接線圖 （三） STEP7Micro/WIN32 梯形圖程序 (四 )控制系統(tǒng)測試與分析 研究的方法 （一）實驗法 通過在實驗室做實驗， 利用所學的知識，來完成基于 PLC 舞臺彩燈控制，首先我將采用西門子公司生產(chǎn)的 S7200 系列 PLC 為條件設(shè)計舞臺彩燈控制電路接線圖，結(jié)合STEP7Micro/WIN 編程軟件在計算機上畫出舞臺彩燈程序梯形圖，然后配齊相應(yīng)電源器件進行舞臺彩燈的控制設(shè)計。設(shè)計中采用移位位移寄存器 指令編程，而不采用順序控制設(shè)計法，大大減少試驗程序，減少程序所占內(nèi)存最后達到彩燈循環(huán)的效果 。 （二）文獻研究法 通過網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫以及書籍，從中學習研究完成基于 PLC 舞臺彩燈控制。 （三 ）經(jīng)驗總結(jié)法 通過學習過的知識以及老師的指導，從中吸取經(jīng)驗，解決出現(xiàn)的問題，從經(jīng)驗中總結(jié)，摸索出快而正確的設(shè)計方法。 第二章 可編程控制器的概論 PLC 的定義 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、 計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程 PLC 的構(gòu)成 從結(jié)構(gòu)上分 ， PLC 分為固定式和組合式 (模塊式 )兩種。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等 ， 這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架 ， 這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 PLC 的特點 (1)可靠性高 ， 抗干擾能力強工業(yè)生產(chǎn)對控制設(shè)備的可靠性要求 。 ① 平均故障間隔時間長 ； ② 故障修復時 間 (平均修復時間 )短 任何電子設(shè)備產(chǎn)生的故障 ； 由于元器件不可恢復的破壞而引起的故障。如果能限制偶發(fā)性故障的發(fā)生條件 ， 如果能 使 PLC 在惡劣環(huán)境中不受影響或能把影響的后果限制在最小范圍 ， 使 PLC 在惡劣條件消 失后自動恢復正常 ， 這樣就能提高平均故障間隔時間 。如果能在 PLC 上增加一些診斷措 施和適當?shù)谋Ｗo手段 ， 在永久性故障出現(xiàn)時 ， 能很快查出故障發(fā)生點 ， 并將故障限制在 局部 ， 就能降低 PLC 的平均修復時間。為此 ， 各 PLC 的生產(chǎn)廠商在硬件和軟件方面采取 了多種措施 ， 使 PLC 除了本身具有較強的自診斷能力 ， 能 及時給出出錯信息 ，停止運行 等待修復外 ， 還使 PLC 具有了很強的抗干擾能力。 (2)配套齊全 ， 功能完善 ， 適用性強 。 PLC 發(fā)展到今天 ， 已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外 ， 現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能 力 ，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn) ， 使 PLC 滲透到了位 置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。加上 PLC 通信能力的增強及人機界面技 術(shù)的發(fā)展 ， 使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 (3)易學易用 ， 深受工程技術(shù)人員歡迎 。 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機 ， 是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易 ， 編程 語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當 接近 ， 只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為 不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便 之門。 (4)系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小 ， 維護方便 ， 容易改造 。 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯 ， 大大減少了控制設(shè)備外部的接線 ， 使控制系統(tǒng)設(shè)計 及建造的周期大為縮短 ， 同時維護也 變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程 序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 (5)體積小 ， 重量輕 57264 .能耗低 。 以超小型 PLC 為例 ， 新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm 重量小于 150g， 功耗 僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部 ， 是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。 PLC 的輸入與輸出 PLC 與電氣回路的接口 ， 是通過輸入輸出部分 (I/O) 完成的。 I/O 模塊集成了 PLC 的I/O 電路 ， 其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài) ， 輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊 將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC 系統(tǒng) ， 輸出模塊相反。 I/O 分為開關(guān)量輸入 (DI) 開關(guān)量輸出 |DO |模擬量輸入 ( AI) 模擬量輸出 AO 等模塊。開關(guān)量是指只有開和關(guān) (或 1 和0) 兩種狀態(tài)的信號