基于PLC的舞台灯光设计.docx
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基于PLC的舞台灯光设计.docx
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编号
淮安信息职业技术学院
毕业论文
题
目
基于PLC的舞台灯光设计
学生姓名
学
号
院
系
电气工程系
专
班
业
级
电气自动化技术
指导教师顾问教师
二〇一六年十月
摘要
摘 要
舞台灯光控制也称为“舞台照明控制”,是设计舞台美术造型的重要手段之一。
本文详细讨论舞台灯光的基本知识及发展和基于S7-200PLC的控制技术,介绍了舞台灯光的PLC控制系统的设计方案及其控制原理,用多种指令实现对舞台灯光中24只灯的控制,通过对时间继电器时间控制的改变可实现不同的灯光效果。
PLC简单易学,可靠性高。
其不仅具有开关量和模拟量的控制功能,还具有更强的数字计算能力,它的通信功能和模拟量处理能力更强大。
它比小型机的指令更丰富,适用于复杂的逻辑控制系统以及连续生产过程控制场合。
关键词:
S7-200PLC 舞台灯光 控制系统
I
Abstract
Abstract
Stagelightingcontrol,alsoknownas"stagelightingcontrol",isoneoftheimportantmeansforfineartsmodellingdesignstage.IsdiscussedindetailinthispaperthebasicknowledgeanddevelopmentofstagelightingandbasedonS7-200PLCcontroltechnology,thispaperintroducesthePLCcontrolsystemdesignschemeofstagelightinganditscontrolprinciple,usingavarietyofinstructionsto24lightsinstagelightingcontrol,throughthechangeoftimerelaycontrolcanberealizeddifferentlightingeffects.PLCiseasytolearnandhighreliability.Itnotonlyhastheswitchandanalogcontrolfunction,butalsohasstrongerdigitalcomputingpower,itscommunicationfunctionandanalogprocessingpowerismorepowerful.Itismoreabundantthanminicomputersinstructions,suitableforcomplicatedlogiccontrolsystemandthecontinuousproductionprocesscontrol.
Keywords:
S7-200PLC Thestagelighting Controlsystem
II
目 录
目 录
IV
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章绪论 1
1.1舞台灯的发展 1
1.2舞台灯光的设计原则与工艺要求 1
1.2.1舞台灯光的设计原则 1
1.2.2舞台灯光设计的工艺要求 1
1.3国内外舞台灯光研究状况 1
1.4舞台灯光系统的前景分析 2
1.5课题设计意义 3
第二章可编程控制器(PLC) 5
2.1可编程控制器(PLC)的概述 5
2.2PLC的起源与发展 5
2.3PLC的定义及特点 5
2.3.1PLC的定义 5
2.3.2PLC的特点 6
2.4PLC的构成及工作原理 6
2.4.1PLC的构成 6
2.4.2PLC的工作原理 6
2.5PLC的选型 7
2.5.1PLC选型原则 7
2.5.2PLC的优势 7
第三章舞台灯光的硬件设计 9
3.1系统的PLC及扩展模块设计 9
3.2舞台灯光系统组件选择 10
3.2.1设备选型 10
3.2.2舞台灯光的常用光位 11
3.2.3灯具选择 12
3.3舞台灯光的PLC设计 13
3.3.1元器件使用说明序表 13
3.3.2舞台灯光的I/O地址分配表 13
3.3.3舞台灯光设计外部接线图 14
第四章舞台灯光的软件设计 15
4.1舞台灯光设计原则 15
4.2舞台灯光设计要求 15
4.3舞台灯光控制系统设计 16
4.3.1舞台灯光控制要求 16
4.3.2灯光控制工作流程图 16
目 录
4.4舞台灯光设计梯形图 18
4.5舞台灯光设计模拟与调试 23
4.6舞台灯光系统效果展示 24
第五章 总结 27
致 谢 29
参考文献 31
第一章绪论
第一章绪论
1.1舞台灯的发展
随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高,在现代生活中,彩灯作为一种装饰,既可以增强人们的感观,起到广告宣传的作用,又可以增添节日气氛,为人们的生活增添亮丽,用在舞台上增强晚会灯光效果。
随着电子技术的发展,应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展PLC技术的应用引起电子产品及系统开发的革命性变革。
语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强,覆盖面广,抽象能力强,在实际应用中越来越广泛。
在这个阶段,人们开始追求贯彻整个系统设计的自动化,可以从繁重的设计工作中彻底解脱出来,把精力集中在创造性的方案与概念构思上,从而可以提高设计效率,缩短产品的研制周期。
整个过程通过EDA工具自动完成,大大减轻了设计人员的工作强度,提高了设计质量,减少了出错的机会。
1.2舞台灯光的设计原则与工艺要求
1.2.1舞台灯光的设计原则
在舞台灯光系统设计是遵循舞台艺术表演的规律和特殊使用要求进行配置的,其目的在于将各种表演艺术再现过程所需的灯光工艺设备,按系统工程进行设计配置,使舞台灯光系统准确、圆满地为艺术展示服务。
1.创造完全的舞台布光自由空间,适应一切布光要求;
2.为使该系统能够持续运行,适当加大储备和扩展空间;
3.系统的抗干扰能力和安全性作为重要设计指标;
4.高效节能冷光新型灯具被引入系统设计中。
1.2.2舞台灯光设计的工艺要求
1.该系统工艺设计和设备配置具有综合剧场的使用功能,在短时间内可轮换多种不同剧种的灯光操作方案。
2.该系统允许使用全部配置的各种类型灯具和其它补充设备。
3.该系统设计有足够的安全性和存储容量,整个系统在不中断主电力供应的前提下,对主控台进行持续的诊断检查。
1.3国内外舞台灯光研究状况
长期以来,PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。
其主要原因在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。
2
淮安信息职业技术学院毕业设计论文
另一方面,PLC还必须依靠其他新技术来面对市场份额逐渐缩小所带来的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击。
PLC需要解决的问题依然是新技术的采用、系统开放性和价格。
PLC技术展的最终趋势仍然是人们所争论的焦点之一。
大多数人认为PLC将会继续失去市场份额,更有甚者认为,在工业PC面前PLC将会一步一步走向死亡。
但也有一部分人相信。
一些特殊工业应用领域仍将为PLC提供一定的市场份额。
在全球工业计算机控制领域围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议。
已经发生巨大变革。
几乎到处都有PLC,但这种趋势也许不会继续发展下去。
对于控制软件来讲,这是PLC控制器的核心,PLC供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件,而且对于工业用户表现得非常积极。
此外,开放式通信网络技术也得到了突破,其结果是将PLC融入更加开放的工业控制行业。
随着微处理器技术、超大规模集成电路技术和数字通讯技术的进步和发展,可编程序控制器也得到了迅速发展,其功能已远远超出了其定义所指的范围,其概念也日趋模糊。
尽管在现代的灯光装饰中有简单的彩灯,可是那是固定不变的,应用PLC技术控制的灯光更具艺术性。
1.4舞台灯光系统的前景分析
随着国民经济快速持续的发展,以及城镇居民收入水平的增加,人们对精神文化的需求更为强烈,可满足公共娱乐和文艺演出需求的场馆和广场,政府用、商用和民用的楼堂馆舍等场所的建设项目日趋增加。
得益于社会进步加速和公众文化消费水平提升的强有力带动,2008年北京成功举办奥运会,以及世界博览会、亚运动会分别将会在中国上海、广州召开,加上近年文艺歌舞成为一种潮流,大大小小的文艺演出与日俱增,KTV盛行于大江南北,这都在一定程度上极大的带动了我国舞台灯光行业的快速发展,舞台灯光产业已迎来了一个更为广阔的市场发展空间。
在国内文化娱乐事业空前发展的大好环境下,专业灯光产品的应用空间得到了较快的增长。
自2005年中国舞台灯光一扫本世纪初的市场阴霾,开始出现了迅速的反弹,
2006、2007年中国舞台灯光市场销售额增长率均在10%以上,2008年虽受世界金融危机的冲击,但市场上仍然保持了9%以上的增长,至2008年中国舞台灯光市场规模达到了空前的25.6亿人民币。
近着国内经济的快速发展,在国内文化娱乐事业空前发展的大好环境下,舞台灯光行业迎来了更大的发展空间。
第一章绪论
1.5课题设计意义
目前,PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。
其主要原因,在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。
在全球工业计算机控制领域,围绕开放式过程控制系统、开放式过程控制软件、开放式数据通信协议,已经发生巨大变革。
灯光控制主要用于舞台,是舞台美术造型手段之一,在现代演出中,灯光的强度、色彩、照明区的分布、灯光的运动等都具有较大的可塑性与可控性。
舞台灯光的艺术效果是随着演出的进展、舞台气氛的不断变换而展现的。
舞台灯光是空间艺术与时间艺术的结合体,舞台灯光的历史发展是同戏剧的演变以及科学技术的进步密切相联的。
4
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第二章可编程控制器(PLC)
第二章可编程控制器(PLC)
2.1可编程控制器(PLC)的概述
可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心,将计算机技术、自动控制技术、通讯技术融为一体的一种专门为适应恶劣的工业环境下而设计的工业控制装置,涉及到很多自动控制、电器方面的知识。
经过30多年的发展,在工业生产中获得极其广泛的应用。
目前,可编程控制器成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置,居工业生产自动化三大支柱(可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造)的首位。
其应用的深度和广度成为衡量一个国家工业自动化程度高低的标志。
2.2PLC的起源与发展
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:
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- 基于 PLC 舞台灯光 设计