【正文】 基本性能指標(biāo) ....................................................................................................................4 PLC 的主要特點(diǎn) ..................................................................................................................4 PLC 的功能 ..........................................................................................................................5 PLC 的選型原則 ..........................................................................................................................11 PLC 的發(fā)展趨勢(shì) ..........................................................................................................................112 PLC 控制與繼電器控制的比較 ....................................................................................................13 PLC 控制與繼電器控制兩者區(qū)別 ..............................................................................................13 控制繼電器存在的缺點(diǎn) .............................................................................................................13 PLC 相對(duì)于繼電器線路的優(yōu)勢(shì) ..................................................................................................143 舞臺(tái)燈光的 PLC 設(shè)計(jì) ..................................................................................................................16 舞臺(tái)燈光的設(shè)計(jì)原則 .................................................................................................................16 舞臺(tái)燈光系統(tǒng)的工藝要求 .........................................................................................................16 本系統(tǒng)的 PLC 和擴(kuò)展模塊的選擇 .............................................................................................16 舞臺(tái)燈光工藝流程圖 .................................................................................................................17 舞臺(tái)燈光的 PLC 設(shè)計(jì) .................................................................................................................21 元器件使用說明序表 .........................................................................................................21 舞臺(tái)燈光的 I/O 地址分配表 .............................................................................................21 舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)外部接線圖 .................................................................................................22 舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)梯形圖 .........................................................................................................22 舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)語句表 .........................................................................................................36 舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)模擬與調(diào)試 .........................................................................................................45結(jié) 束 語 .............................................................................................................................................47謝 辭 ..................................................................................................................................................48文 獻(xiàn) ..................................................................................................................................................49 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 引言目前，PLC 始終處于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。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。經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中獲得極其廣泛的應(yīng)用。其應(yīng)用的深度和廣度成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化程度高低的標(biāo)志。這就是著名的 GM10 條。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡(jiǎn)單易懂，操作方便，可行性高，通用靈活，體積小，使用壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，很快地在美國(guó)其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國(guó)家的高度重視。1973年，西歐國(guó)家也研制出它們的第一臺(tái) PLC。于 1977年開始工業(yè)應(yīng)用。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)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，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程控制器更多地具有了計(jì)算機(jī)的功能，不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯控制，還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能?？删幊炭刂破?PLC)，是集自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、和通訊技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品。由此可見，用PLC 控制的智能型舞臺(tái)燈比傳統(tǒng)的舞臺(tái)燈控制優(yōu)越的多。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(gè)不可拆卸的整體。 PLC的工作原理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?。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。(1) 輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。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 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。(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)。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。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)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。 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。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或 1 和 0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（420mA,020mA） 、電壓型（010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。按 I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。同時(shí)，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。底板或機(jī)架：大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。1）所有的 I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與 PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離。3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。5）對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。7）大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。PLC 針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。 行程開關(guān)。 傳感器及變送器。控制閥直接連接另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對(duì)話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型 PLC 以外絕大多數(shù) PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu) PLC 的各個(gè)部件包括 CPU 電源 I/O 等均采用模塊化設(shè)計(jì)由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 PLC 的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式對(duì)使用者來說不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 PLC 不需要專門的機(jī)房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O 端相連接即可投入運(yùn)行, 各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障, 由于采用模塊化結(jié)構(gòu)因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行?？删幊炭刂破鞯幕拘阅芸捎萌缦掳藯l予以概括：工作速度工作速度是指 PLC 的 CPU 執(zhí)行指令的速度及對(duì)急需處理的輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。速度高了，才可能通過運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制， 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 才可能不斷擴(kuò)大控制規(guī)模，才可能發(fā)揮 PLC 的多種多樣的作用。不同的 PLC 指令的條數(shù)也不同。指令不同，執(zhí)行的時(shí)間也不同。這個(gè)時(shí)間當(dāng)然越短越好，已從微秒級(jí)縮短到零點(diǎn)微秒級(jí)。執(zhí)行時(shí)間短可加快 PLC 對(duì)一般輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。因?yàn)?PLC 監(jiān)測(cè)到輸入信號(hào)，經(jīng)運(yùn)行程序后產(chǎn)生的輸出，才是對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)。當(dāng)輸入信號(hào)送入PLC 時(shí)，PLC 的輸入刷新正好結(jié)束，就是這種情況。對(duì)一般的輸入信號(hào)，這個(gè)延遲雖可以接受，但對(duì)急需響應(yīng)的輸入信號(hào)，就不能接受了。為了處理急需響應(yīng)的輸入信號(hào)，PLC 有種種措施。一般的作法是采用輸入中斷，然后再輸出即時(shí)刷新，即中斷程序運(yùn)行后，有關(guān)的輸出點(diǎn)立即刷新，而不等到整個(gè)程序運(yùn)行結(jié)束后再刷新。多數(shù) PLC 都可對(duì)一個(gè)或多個(gè)輸入點(diǎn)作快速響應(yīng)，快