【正文】 3 舞臺燈光的 PLC 設(shè)計 ..................................................................................................................16 舞臺燈光的設(shè)計原則 .................................................................................................................16 舞臺燈光系統(tǒng)的工藝要求 .........................................................................................................16 本系統(tǒng)的 PLC 和擴展模塊的選擇 .............................................................................................16 舞臺燈光工藝流程圖 .................................................................................................................17 舞臺燈光的 PLC 設(shè)計 .................................................................................................................21 元器件使用說明序表 .........................................................................................................21 舞臺燈光的 I/O 地址分配表 .............................................................................................21 舞臺燈光設(shè)計外部接線圖 .................................................................................................22 舞臺燈光設(shè)計梯形圖 .........................................................................................................22 舞臺燈光設(shè)計語句表 .........................................................................................................36 舞臺燈光設(shè)計模擬與調(diào)試 .........................................................................................................45結(jié) 束 語 .............................................................................................................................................47謝 辭 ..................................................................................................................................................48文 獻 ..................................................................................................................................................49引言目前，PLC 始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了非常可靠的控制應(yīng)用。在全球工業(yè)計算機控制領(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國家工業(yè)自動化程度高低的標志。這就是著名的 GM10 條。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易懂，操作方便，可行性高，通用靈活，體積小，使用壽命長等一系列優(yōu)點，很快地在美國其他工業(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家的高度重視。1973年，西歐國家也研制出它們的第一臺 PLC。于 1977年開始工業(yè)應(yīng)用。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(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械或生產(chǎn)過程。它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程控制器更多地具有了計算機的功能，不僅能實現(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)，是集自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、和通訊技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品。由此可見，用PLC 控制的智能型舞臺燈比傳統(tǒng)的舞臺燈控制優(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：電力線是一個極其不穩(wěn)定的高躁聲、強衰減的傳輸通道，要實現(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、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電磁兼容性以及線路阻抗和容性負載引起的信號衰減等主要因素對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。(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，只有輸入點在I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲區(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)果會對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)只能到下一個掃描周期才能對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。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 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，模擬量是指連續(xù)變化的量。模擬量：按信號類型分，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架槽數(shù)限制。同時，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。底板或機架：大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。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）對采用的器件進行嚴格的篩選。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),使可靠性更進一步提高。PLC 針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強電或弱電等。 行程開關(guān)。 傳感器及變送器?？刂崎y直接連接另外為了提高操作性能，它還有多種人機對話的接口模塊；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 的各個部件包括 CPU 電源 I/O 等均采用模塊化設(shè)計由機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使用者來說不需要具備計算機的專門知識因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 PLC 不需要專門的機房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O 端相連接即可投入運行, 各種模塊上均有運行和故障指示裝置便于用戶了解運行情況和查找故障, 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)迅速恢復運行?？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)行指令的速度及對急需處理的輸入信號的響應(yīng)速度。速度高了，才可能通過運行程序?qū)崿F(xiàn)控制，才可能不斷擴大控制規(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)行的時間也不同。這個時間當然越短越好，已從微秒級縮短到零點微秒級。執(zhí)行時間短可加快 PLC 對一般輸入信號的響應(yīng)速度。因為 PLC 監(jiān)測到輸入信號，經(jīng)運行程序后產(chǎn)生的輸出，才是對輸入信號的響應(yīng)。當輸入信號送入PLC 時，PLC 的輸入刷新正好結(jié)束，就是這種情況。對一般的輸入信號，這個延遲雖可以接受，但對急需響應(yīng)的輸入信號，就不能接受了。為了處理急需響應(yīng)的輸入信號，PLC 有種種措施。一般的作法是采用輸入中斷，然后再輸出即時刷新，即中斷程序運行后，有關(guān)的輸出點立即刷新，而不等到整個程序運行結(jié)束后再刷新。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。工作速度關(guān)系到 PLC 對輸入信號的響應(yīng)速度，是 PLC 對系統(tǒng)控制是否及時的前提。這就是把工作速度作為 PLC 第一指標的原因?？刂埔?guī)模與速度有關(guān)。為了避免這個情況，PLC 的工作速度就要快?？刂埔?guī)模還與內(nèi)存區(qū)的大小有關(guān)。同時點數(shù)多，系統(tǒng)的存儲器輸入、輸出的信號區(qū)（輸入輸出繼電器區(qū)或稱輸入、輸出映射區(qū)）也大?？刂埔?guī)模還與輸入、輸出電路數(shù)有關(guān)。這些電路集成于 I/O 模塊中，而每個模塊有多少路的 I/O 點總是有數(shù)的?？刂埔?guī)模還與 PLC 指令系統(tǒng)有關(guān)?？刂埔?guī)模是對 PLC 其它性能指標起著制約作用的指標；也是 PLC 劃分為微、小、中、大和特大型的標準。在此，不妨把 PLC 的模塊組成當作所有 PLC 的結(jié)構(gòu)性能。這時，要多等待一個周期，PLC 的輸入映射區(qū)才能接受到這個新的輸入信號。對急需處理的輸入信號延遲多長時間 PLC 能予以響應(yīng)，要另作要求。不同的 PLC 措施也不完全相同，提高響應(yīng)速度的效果也不同。這個效果可從兩個方面來衡量：一是能否對幾個輸入信號作快速響應(yīng)；二是快速響應(yīng)的速度有多快。性能高的、大型的 PLC 響應(yīng)點數(shù)更多?？刂撇患皶r，就不可能準確與可靠，特別是對一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng)。