1、巴 音 郭 楞 职 业 技 术 学 院 机 械 电 气 工 程 学 院 毕 业 设 计第 1 页 共 21 页机 械 电 气 工 程 学 院毕业设计（论文）说明书专 业： 电气自动化 题 目： 基于 PLC 的舞台灯光系统设计 指导者： （姓名） （专业技术职务）评阅者： （姓名） （专业技术职务）机械电气工程学院制二 O 年 月 日巴 音 郭 楞 职 业 技 术 学 院 机 械 电 气 工 程 学 院 毕 业 设 计第 2 页 共 21 页毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标
2、注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计） 。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学
3、术论文或成果时，单位署名为 。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日巴 音 郭 楞 职 业 技 术 学 院 机 械 电 气 工 程 学 院 毕 业 设 计第 3 页 共 21 页目录一、舞台灯的简介与布置1. 舞台灯的简介与分类 2.舞台灯的布置二、可编程控制器1.原理2.选择三、 控制系统1.系统的输入和输出（I/O）分配2.设计思路3.PLC 程序设计四、本文小结五、参考文献巴 音 郭 楞 职 业 技 术 学 院 机 械 电 气 工 程 学 院 毕 业 设 计第 4 页 共 21 页毕 业 设 计 （ 论 文 ） 中 文 摘 要随着当今经济与
4、科技的发展，PLC 在我们工 业控制，自动化控制等领域的应用越发广泛。本文主要利用三菱 FX2N 系列的可编程控制器实现本人所设计的舞台灯光控制系统。关键字 舞台灯 可编程控制器 控制系统 巴 音 郭 楞 职 业 技 术 学 院 机 械 电 气 工 程 学 院 毕 业 设 计第 5 页 共 21 页引言可编程控制器（PLC）是一种专门为工业环境下应用的一种数字运算操作的电子系统。舞台灯光的控制主要要求灯光的动态变化。即在某一时间控制相应的灯的闪烁或者亮，灭。我们锁熟悉的 PLC 可以循环，步进，移位指令来编辑相应的程序。如果我们遇到不同的舞台效果的可以稍加修改下 PLC 里的程序，来实现不同清
5、况的舞台控制，提高工作效率。系统的整体理念：巴 音 郭 楞 职 业 技 术 学 院 机 械 电 气 工 程 学 院 毕 业 设 计第 6 页 共 21 页图 1 设计流程图第一章 舞台灯的简介与布置1.1 舞台灯的简介与分类舞台灯光按灯光的不同位置可分为面灯、侧灯，天幕灯和地灯等。一般大中型舞台因地灯的安置在舞台的前面对演出有一定的影响。而我们则提高面灯的输出功率，以增强舞台灯光的强度。本人设计的小型舞台灯光系统主要以 1kW 左右的聚光灯，此聚光灯功率较小，光源较弱，但此物台需要地灯进行补偿。以达到既定的灯光效果。1.2 舞台灯的布置：如下图 1 所示巴 音 郭 楞 职 业 技 术 学 院
6、机 械 电 气 工 程 学 院 毕 业 设 计第 7 页 共 21 页图 2 舞台灯布置第二章 可编程控制器2.1 原理可编程控制器属于存储程序控制方式，其控制功能是通过存放在存储器内的程序来实现的，若要对控制功能做必要的修改，只需要修改指令即可，实现硬件控制的软件化。2.2 选择舞台灯的数量和按钮开光的多少，决定了选择 PLC 的位数。即本人选择三菱 FX2N 系列的 FX2N-48MR，本 PLC 的功能是三菱微型 PLC 速度较快一款，能为灯光系统提供稳定控制。该系统主要由 8 个控制按钮，24 个负载组成，所以我们可以选择 FX2N 系列 48 位的 PLC。第三章 控制系统3.1 系
7、统的输入和输出（I/O）分配I O面灯开按钮 X0 面灯（左右） Y0Y4面灯关按钮 X1 天幕灯（左右） Y5,Y6,Y7,Y10天幕灯开按钮 X2 台前侧灯（左右）Y11Y16天幕灯关按钮 X3 台上侧灯（左右）Y17，Y20台前侧灯按钮 X4 第一组顶灯（左右）Y21，Y22台上测灯按钮 X5 第二组顶灯（左右）Y23,Y24,Y25巴 音 郭 楞 职 业 技 术 学 院 机 械 电 气 工 程 学 院 毕 业 设 计第 8 页 共 21 页顶灯按钮 X6 地灯（左右） Y26，Y27地灯按钮 X73.2. 外部接线图 33.3 设计思路舞台灯光要伴随着节目的内容而千变万化，有时要像雷电
8、般闪烁；有时要像流水般流动，有时需要它们与音响紧密配合，构造出“活”的舞台。使表演的节目更精彩、更迷人。要达到上述的效果，舞台灯光的程序设计引入STL指令，把各种变化的灯光细分为不同的模块，以模块形式来控制。例如：节奏快、节奏中、节奏慢等。当S20接通，“节奏中”的模块被激活，舞台灯光按照“节奏中”的模式跳动。同时原活动的模式自动复位。巴 音 郭 楞 职 业 技 术 学 院 机 械 电 气 工 程 学 院 毕 业 设 计第 9 页 共 21 页利用左移指令实现舞台灯光梦幻循环式的变化将位元件的状态移动称为移位，位元件的状态可以向左移位。也可以向右移位。向左移位的指令称为左移位指令(SF-rL)
9、；向右移位的指令移为右移位指令(SFTR )。它们有连续型和脉；中型(SF-rLP、SFTRP)两种状态。它们执行的功能：一是对n1位(移动寄存器的长度)的位元件进行n2位的右移动或左移动；二是采用脉冲执行型指令时，驱动输入每一次由OFF到ON变化时。执行n2移位；三是每移动一次移1位情况时，n2为K1。在不同变化的模块中，要控制所有灯光按一定的节奏循环式变化，有许多指令可以实现，其中思路较为清晰的方法是编程引入左移指令。利用SF-rLP指令移动寄存器的位元件。改变寄存器的数据，以达到灯光按设计要求循环变化的目的。为各模块的灯光变化要求，本设计共分三大模块，每个模块的程序基本相同，只有T0不同时间的变化，节奏快的时候T0取5S；节奏中的TO取lOS， 节奏慢的T0取15S.3.4 PLC 程序设计主要按照节奏快、中、慢三个模块进行编程，三个模块的设计程序基本相同，不同的地方只有 T0 的时间参数不同，从而改变节奏的速度，已达到快、中、慢的三个效果。 （S10 节奏快，S20 节奏中， S30 节奏慢） 。（1）三个模块的划分(S10 节奏快，S20 节奏中，S30 节奏慢）:巴 音 郭 楞 职 业 技 术 学 院 机 械 电 气 工 程 学 院 毕 业 设 计第 10 页 共 21 页
