舞台PLC控制系统设计毕业设计.docx

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舞台PLC控制系统设计毕业设计

毕业论文（设计）

舞台PLC控制系统设计

舞台是为演员表演提供的空间，它可以使观众的注意力集中于演员的表演并获得理想的观赏效果。

舞台通常由一个或多个平台构成，它们有的可以升降。

剧场建筑的主要构成部分之一。

指观众席前面的演出场所。

古代露天剧场的舞台主台大都前伸于观众席之中，或低于观众席（如古希腊扇形剧场的舞台），或高于观众席（如中国的庙台），供观众从三面看戏。

室内剧场的舞台通常正对观众席，有镜框舞台、伸出型舞台、中心舞台等。

1绪论...........................................1

1.1课题研究背景..............................1

1.2本课设计的内容............................4

1.3本课设计的目的意义........................5

2系统控制方案的确定.............................6

2.1自动舞台的概述............................6

2.2采用PLC控制自动舞台的优点................6

2.3系统设计的基本步骤........................6

2.4系统控制方案..............................8

2.5自动舞台控制系统及原因图..................9

3系统文件设计...................................11

3.1可编程控制（PLC）的选型.....................11

3.2电动机选型................................16

3.3硬件接线图................................18

3.4I/O分配表.................................20

4电器原理及系统流程设计.........................22

4.1舞台控制程序的工作原理....................22

4.2系统工作流程图............................24

5设计总结.......................................25

致谢............................................26

参考文献........................................27

附录:

梯形图.....................................28

舞台PLC控制系统设计

摘要:

针对剧院舞台的台面固定，造型、风格单一，舞美总体效果达不到表演要求的现状，依据舞台建造时的总体工艺方案设计，通过PLC控制及机、电、液一体化技术使实现舞台的升降、移动升降、伸缩、伸缩升降等运动，从而达到舞台与舞美、演员、场景、灯光等协调变化功能，使精彩纷呈的演出更加丰富多彩、变幻无穷。

可满足各种演出节目的要求，故可免去许多原来须根据不同演出搭建不同舞台的重复搭建演出舞台的弊端，并且还增加了演出的场景变化，丰富了演出效果。

本文研究目标是研究、开发一套基于组态软件技术和PLC控制技术的舞台控制系统。

通过plc控制液压升降臂及交流电动机实现对舞台的上升下降及三层帘幕的开启与关闭。

通过plc控制舞台左右三层幕帘的开启和舞台的上升和下降，当摁下开始按钮时蜂鸣器拉响五秒钟。

当报警停止后窗帘拉开指令被置为on而且台幕拉开到左右两端。

在台幕完全拉开后，舞台开始上升且上升到最高位置时自动停止。

当摁下停止按钮时舞台从最高点下降到最低点，然后台幕自动关闭。

仅当台幕关闭和舞台降到最低点是开始才能被置为on。

可手动控制台幕的拉开程度和舞台的上升高度。

根据台幕和舞台的动作，在操作面板上的指示灯点亮或熄灭。

实现对舞台的自动控制。

关键词：

舞台控制 可编程控制器 

第1章 绪    论

1.1 课题研究背景 

随着城市化进程的加快和人口大量聚集，使得生活节奏加快。

如今，舞台在人们周围随处可见；比如学校，大厦，剧场，小区等。

舞台是文化交流，娱乐大众，自我展现的重要场所；可以使人心身愉悦，减轻压力。

而自动舞台是科技发展的必然产物，形式上和技术上都要优于传统舞台。

自动舞台运行的灵活性是评价舞台优劣的关键，而这与舞台的控制系统息息相关。

可以根据场所的需要，设计出各种各样的灯光，升降台，旋转台等。

给人创造更好的视觉享受。

1969 年美国数字设备公司（DEC）研制书上世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国（GM）的生产线上。

但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制期，简称PLC（programmable logic controller）。

70 年代后期，随着微电子技术和计算机的迅猛发展，使PLC 从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC（programmable controller）.但由于PC 容易与个人计算机（programmable computer）相混淆，故人们仍习惯地用 PLC 作为可编程器的缩写。

1985 年国际电工委员会（IEC）对PLC 的定义如下：

可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。

PLC 是继电器逻辑控制系统发展而来，所以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。

继电器在控制系统中主要起两种作用：

（1）逻辑运算    

（2）弱电控制强电。

可编程控制器，简称PLC。

它在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一中新型工业控制设备。

 具有：

（1）可靠性高、抗干扰能力强

（2）设计、安装容易，维护工作量少

（3）功能强、通用性好

（4）开发周期短，成功率高

（5）体积小，重量轻、功耗底等特点。

具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，已经广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为实现工业生产自动化的支柱产品。

与继电——接触器系统相比系统更加可靠；价格上能与继电——接触器控制系统竞争；易于在现场变更程序；便于使用、维护、维修；能直接推动电磁阀、接触器与于之相当的执行机构；能向中央数据处理系统直接传输数据等。

因此，进行自动舞台PLC控制系统的设计，可以推动舞台的发展，扩大PLC在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。

1.2 课题设计的内容

控制舞台打开或关闭台幕和升高或降低舞台（工作方式自动和手动）。

左台幕限位开关为SQ1（外）、SQ2（内），右台幕限位开关为SQ3（内）、SQ4（外），舞台限位开关为SQ5（下）、SQ6（上）。

1、自动控制

当关闭和舞台降到最低点时，按下开始开关SB1,蜂呜器（Y1）拉响---5秒后.窗帘打开（Y0）----台幕会被拉开到左右端外极限（SQ1和SQ4动作）舞台上升（Y2）-----舞台开始上升在舞台上限（SQ6动作），舞台停止，进行节目演出----按下结束开关SB2,舞台开始下降（Y3）----在舞台下限（SQ5动作），窗帘关闭（Y1）-----台幕会被关闭到内极限（SQ2和SQ3动作）----原位停止。

2、手动控制

1）SB3被按下时,台幕拉开,当到达外极限（SQ1和SQ4动作）时停止打开。

2）SB4被按下时,台幕关闭，当到达内极限（SQ2和SQ3动作）时停止关闭。

3）SB5被按下时,舞台开始上升。

当舞台到达上升极限（SQ6）后停止。

4）SB6被按下时,舞台开始下降。

当舞台到达下降极限（SQ5）后停止。

1.3 课题设计的目的和意义

随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展。

而随着我国城市化进程的加快和人口大量集聚，使得社会竞争加剧，学习和工作的压力加大，生活节奏加快，精神上压抑。

而舞台是文化交流，娱乐大众，自我展现的重要场所；可以使人心身愉悦，减轻压力。

自动舞台是科技发展的必然产物，形式上和技术上都要优于传统舞台，给人在视觉上有更好的冲击效果。

可编程序控制器（PLC）因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用面最广、最广泛的通用工业控制装置，成为当代工业自动化的主要支柱之一。

自动舞台控制要求接入设备使用简便，对应于系统组态的编程简单，具有人性化的人机界面，配备应用程序库，加快编程和调试速度。

通过PLC 对程序设计，提高了舞台的控制水平，并改善了舞台的样式。