PLC自動(dòng)控制舞臺(tái)

1、第1章 緒 論1.1 課題研究背景隨著城市化進(jìn)程的加快和人口大量聚集，使得生活節(jié)奏加快。如今，舞臺(tái)在人們周圍隨處可見；比如學(xué)校，大廈，劇場(chǎng)，小區(qū)等。舞臺(tái)是文化交流，娛樂大眾，自我展現(xiàn)的重要場(chǎng)所；可以使人心身愉悅，減輕壓力。而自動(dòng)舞臺(tái)是科技發(fā)展的必然產(chǎn)物，形式上和技術(shù)上都要優(yōu)于傳統(tǒng)舞臺(tái)。自動(dòng)舞臺(tái)運(yùn)行的靈活性是評(píng)價(jià)舞臺(tái)優(yōu)劣的關(guān)鍵，而這與舞臺(tái)的控制系統(tǒng)息息相關(guān)?？梢愿鶕?jù)場(chǎng)所的需要，設(shè)計(jì)出各種各樣的燈光，升降臺(tái)，旋轉(zhuǎn)臺(tái)等。給人創(chuàng)造更好的視覺享受。1969 年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制書上世界第一臺(tái)可編程控制器，并成功地應(yīng)用在美國(guó)（GM）的生產(chǎn)線上。但當(dāng)時(shí)只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程邏輯控制期，簡(jiǎn)

2、稱PLC（programmable logic controller）。70 年代后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，使PLC 從開關(guān)量的邏輯控制擴(kuò)展到數(shù)字控制及生產(chǎn)過程控制域，真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置，故稱為可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC（programmable controller）.但由于PC 容易與個(gè)人計(jì)算機(jī)（programmable computer）相混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用 PLC 作為可編程器的縮寫。1985 年國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC 的定義如下：可編程控制器是一種進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲(chǔ)器，用來

3、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，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。PLC 是繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，所以它在數(shù)學(xué)處理、順序控制方面具有一定優(yōu)勢(shì)。繼電器在控制系統(tǒng)中主要起兩種作用： （1）邏輯運(yùn)算 （2）弱電控制強(qiáng)電?？删幊炭刂破?，簡(jiǎn)稱PLC。它在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一中新型工業(yè)控制設(shè)備。 具有： （1）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) （2）設(shè)計(jì)、安裝容易，維護(hù)工作量少 （3）功能強(qiáng)、通用性好 （4）開發(fā)周期短，成功率高 （5）體積小，重量輕、功耗底等特點(diǎn)。具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)

4、點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。與繼電接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；價(jià)格上能與繼電接觸器控制系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；易于在現(xiàn)場(chǎng)變更程序；便于使用、維護(hù)、維修；能直接推動(dòng)電磁閥、接觸器與于之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。因此，進(jìn)行自動(dòng)舞臺(tái)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)舞臺(tái)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究的價(jià)值。1.2 課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本設(shè)計(jì)將在以下幾個(gè)方面對(duì)自動(dòng)舞臺(tái)的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和論證。 （1） 自動(dòng)舞臺(tái)類型的選擇。綜合自動(dòng)舞臺(tái)的類別和各類的特點(diǎn)和要求，在本課題中主要研究舞臺(tái)帷幕的開合、燈光

5、的順序運(yùn)行、升降臺(tái)的上升，和下降。設(shè)置自動(dòng)和手動(dòng)兩種狀態(tài)，自動(dòng)狀態(tài)要求自動(dòng)運(yùn)行，手動(dòng)狀態(tài)要求手動(dòng)運(yùn)行和檢修。 （2） 自動(dòng)舞臺(tái)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)舞臺(tái)要求運(yùn)行迅速準(zhǔn)確度高，在舞臺(tái)帷幕兩端和中間以及升降臺(tái)上下兩端選用工業(yè)自動(dòng)控制上大量運(yùn)用的具有耐摩擦、壽命長(zhǎng)、接觸性能好的位置開關(guān)，運(yùn)用開關(guān)量信號(hào)輸入給PLC 來實(shí)現(xiàn)控制。在硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要考慮了自動(dòng)舞臺(tái)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用、穩(wěn)定、靈活、美觀的需要。 （3） 自動(dòng)舞臺(tái)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中選用了目前運(yùn)用最多的PLC 編程語言梯形圖，梯形圖的編程能直觀明了的設(shè)計(jì)自動(dòng)舞臺(tái)控制的要求，梯形圖的編寫運(yùn)用 SWOPC-FXGP/WIN-C

6、編程軟件，此軟件支持全部的三菱 FX 系列的 PLC，并且具有強(qiáng)大的診斷功能，能更快的查找出故障的原因，從而大大縮短的維修時(shí)間。1.3 課題設(shè)計(jì)的目的和意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。而隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和人口大量集聚，使得社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)加劇，學(xué)習(xí)和工作的壓力加大，生活節(jié)奏加快，精神上壓抑。而舞臺(tái)是文化交流，娛樂大眾，自我展現(xiàn)的重要場(chǎng)所；可以使人心身愉悅，減輕壓力。自動(dòng)舞臺(tái)是科技發(fā)展的必然產(chǎn)物，形式上和技術(shù)上都要優(yōu)于傳統(tǒng)舞臺(tái)，給人在視覺上有更好的沖擊效果?？删幊绦蚩刂破鳎≒LC）因?yàn)榉€(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、簡(jiǎn)單易學(xué)、功能強(qiáng)大和使用方便已經(jīng)

7、成為應(yīng)用面最廣、最廣泛的通用工業(yè)控制裝置，成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。自動(dòng)舞臺(tái)控制要求接入設(shè)備使用簡(jiǎn)便，對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)組態(tài)的編程簡(jiǎn)單，具有人性化的人機(jī)界面，配備應(yīng)用程序庫(kù)，加快編程和調(diào)試速度。通過PLC 對(duì)程序設(shè)計(jì)，提高了舞臺(tái)的控制水平，并改善了舞臺(tái)的樣式。 第2章系統(tǒng)控制方案的確定2.1 自動(dòng)舞臺(tái)的概述 自動(dòng)舞臺(tái)是將燈光、美術(shù)、機(jī)械融為一體的新型舞臺(tái)，是一種可控的技術(shù)型舞臺(tái)，是科技發(fā)展帶來的舞臺(tái)藝術(shù)。 現(xiàn)代城市中的自動(dòng)舞臺(tái)形式已十分豐富，按功能的不同可以分為音樂舞臺(tái)，聚光燈舞臺(tái)，機(jī)械升降、旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)，以及綜合性舞臺(tái)等。2.2 采用PLC 控制自動(dòng)舞臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)（1）控制方式上看：PLC 軟接線，

8、只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。 （2）工作方式上看：PLC 串行工作，不受制約。 （3）控制速度上看：PLC 通過半導(dǎo)體來控制，速度很快，無觸點(diǎn)，顧而無抖動(dòng)一說。 （4）定時(shí)、記數(shù)看：PLC 時(shí)鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時(shí)范圍寬；有記數(shù)功能。 （5）可靠、維護(hù)看: PLC 無觸點(diǎn)，壽命長(zhǎng)，且有自我診斷功能，對(duì)程序執(zhí)行的監(jiān)控功能，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)方便。2.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟在自動(dòng)舞臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要考慮以下幾點(diǎn)： （1）深入了解和分析自動(dòng)舞臺(tái)的工藝條件和控制要求。 （2）確定I/O 設(shè)備。根據(jù)自動(dòng)舞臺(tái)控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕

9、、位置開關(guān)等，常用的輸出設(shè)備有電機(jī)、燈光等。（3）根據(jù)I/O 點(diǎn)數(shù)選擇合適的PLC 類型。 （4）分配I/O 點(diǎn)，分配PLC 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出端子的接線圖。 （5） 設(shè)計(jì)自動(dòng)舞臺(tái)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出周密完整的梯形圖程序，這是整個(gè)自動(dòng)舞臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。 （6） 將程序輸入PLC 進(jìn)行軟件測(cè)試，查找錯(cuò)誤，使系統(tǒng)程序更加完善。 2.4 系統(tǒng)控制方案 自動(dòng)舞臺(tái)示意圖如圖2-1 所示： 圖2-1 自動(dòng)舞臺(tái)示意圖自動(dòng)舞臺(tái)系統(tǒng)的控制要求如下： （1） 舞臺(tái)帷幕兩端和中間共有三個(gè)限位開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3，舞臺(tái)中間有圓形升降臺(tái)，升降臺(tái)上下兩端有限位開關(guān)SQ4

10、、SQ5，舞臺(tái)上方有七盞聚光燈HL1、HL2、HL3、HL4、HL5、HL6、HL7。 （2） 該舞臺(tái)有兩種工作方式：第一種方式是自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，在自動(dòng)狀態(tài)下舞臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行；第二種方式是手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，在手動(dòng)狀態(tài)下舞臺(tái)可手動(dòng)控制和檢修。工作方式由自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)來控制。 （3） 系統(tǒng)上電默認(rèn)自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，按下開幕按鈕，帷幕打開；當(dāng)帷幕完全打開并碰到帷幕左右兩端的限位開關(guān)時(shí)停止打開；同時(shí)舞臺(tái)上方的聚光燈以1秒的速率按HL1亮，HL2、HL3亮，HL4、HL5亮，HL6、HL7亮的方式依次點(diǎn)亮，后亮前保持，直至全部點(diǎn)亮；在聚光燈全部點(diǎn)亮的同時(shí)升降臺(tái)上升，當(dāng)升降臺(tái)碰到上限位開關(guān)后升降臺(tái)停止上升。在舞臺(tái)完

11、全開啟后，按下閉幕按鈕，升降臺(tái)下降，當(dāng)升降臺(tái)碰到下限位開關(guān)后升降臺(tái)停止下降；同時(shí)聚光燈以1秒的速率按HL7、HL6滅，HL5、HL4滅，HL3、HL2滅，HL1滅的方式依次熄滅；在聚光燈全部熄滅的同時(shí)帷幕關(guān)閉，當(dāng)帷幕完全關(guān)閉并碰到帷幕中間限位開關(guān)后停止關(guān)閉。在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，任意時(shí)刻按下停止按鈕，系統(tǒng)完成當(dāng)前動(dòng)作后停止，再次按下開幕按鈕系統(tǒng)繼續(xù)完成未執(zhí)行的動(dòng)作；按下自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)系統(tǒng)將切換到手動(dòng)狀態(tài)。 （4） 在手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，可以對(duì)帷幕的打開和關(guān)閉，升降臺(tái)的上升和下降進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)控制和檢修，通過聚光燈檢修開關(guān)檢修聚光燈；按下自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)系統(tǒng)將切換到自動(dòng)狀態(tài)。2.5 自動(dòng)舞臺(tái)控制系統(tǒng)的原

12、理圖 在自動(dòng)舞臺(tái)中，通過按鈕開關(guān)信號(hào)來控制PLC；再通過PLC控制電機(jī)和聚燈。 自動(dòng)舞臺(tái)控制系統(tǒng)的原理圖如圖2-2 所示：圖2-2 自動(dòng)舞臺(tái)控制系統(tǒng)的原理圖第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 可編程控制器(PLC)的選型 1. PLC概述 PLC 是用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電控制器。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。它通過運(yùn)行存儲(chǔ)在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再通過輸出電路的物理過程去實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的控制。 PLC 基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于普通計(jì)算機(jī)。普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息變換時(shí)，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過程一般不考慮的。而 PLC 則要考慮

13、信息入出的可靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的實(shí)際使用。特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝，便于維修及抗干擾等問題,入出信息變換及可靠的物理實(shí)現(xiàn)，可以說是 PLC 實(shí)現(xiàn)控制的兩個(gè)基本要點(diǎn)。PLC 可以通過它的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。其功能要比繼電控制裝置多的多、強(qiáng)的多。 PLC 有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O 接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本的功能 （1）邏輯處理功能； （2）數(shù)據(jù)運(yùn)算功能； （3）準(zhǔn)確定時(shí)功能； （4）高速計(jì)數(shù)功能； （5）中斷處理（可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)外中斷）功能； （6）程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能； （7）聯(lián)網(wǎng)通信功能； （8）自檢測(cè)、自診

14、斷功能。可以說，凡普通小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能，PLC 幾乎也都可以做到。像PLC 這樣。有很豐富的功能，是別的電控器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無法比擬的。豐富的功能為 PLC 的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時(shí)，也為自動(dòng)門行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化及智能化創(chuàng)造了條件。2. PLC工作原理（1）PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式（2）每次掃描過程。集中對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。集中對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。（3）輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新狀態(tài)才被讀入。（4）一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。（5）元件映象

15、寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。（6）掃描周期的長(zhǎng)短由三條決定:CPU執(zhí)行指令的速度、指令本身占有的時(shí)間、指令條數(shù)（7）由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。3. PLC選型 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定 - 7 - PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的 PLC 和設(shè)

16、計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 （1）輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 I/O 點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加 10%20%的可擴(kuò)展。余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。 （2） 存儲(chǔ)器容量的估算 存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來替代。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I

17、/O 點(diǎn)數(shù)的 1015 倍，加上模擬 I/O 點(diǎn)數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16 位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。因此本課題的PLC 內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲(chǔ)2000 條梯形圖，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。 （3）控制功能的選擇 該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)控制的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇。 控制功能 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC 的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。 編

18、程功能 離線編程方式：PLC 和編程器公用一個(gè) CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU 只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU 和編程器有各自的 CPU，主機(jī) CPU 負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC 中常采用。 五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖

19、形化語言和語句表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語言。選用的編程語 - 8 - 言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），同時(shí)，還應(yīng)支持多種語言編程形式，如C，Basic 等，以滿足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。 診斷功能 PLC 的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過軟件對(duì) PLC 內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對(duì)PLC 的CPU 與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。PLC 的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。 （4） 機(jī)型的選擇通過對(duì)輸入/輸出點(diǎn)的選擇、對(duì)存儲(chǔ)

20、容量的選擇、對(duì)I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇以及輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型的分許。 該控制系統(tǒng)選用三菱公司FXON 系列的PLC。它體積小,重量輕,使用壽命長(zhǎng), 編程和維護(hù)方便,故障率低,通過擴(kuò)展模塊的連接, 可以增加輸入/ 輸出點(diǎn)數(shù)。我設(shè)計(jì)的自動(dòng)舞臺(tái)模型共有 14 個(gè)輸入,11 個(gè)輸出,因此,選用型號(hào)為 FX2N-32MR的PLC。其實(shí)物圖如圖3-1 示。圖3-1三菱FX2N-32MR的PLC3.2 電動(dòng)機(jī)的選型本設(shè)計(jì)中選用三相異步電動(dòng)機(jī)，三相異步電機(jī)是交流電機(jī)的一種，又稱感應(yīng)電機(jī)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、堅(jiān)固耐用，維修方便、成本較低、價(jià)格便宜等一系列優(yōu)點(diǎn)。其實(shí)物圖如圖3-3示。 （1）帷幕開合電機(jī)選用Y

21、90L-2型號(hào)電機(jī)。此型號(hào)電機(jī)效率高、節(jié)能、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩高、噪聲低、振動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠。其實(shí)物圖如圖3-2示： 圖3-2 Y90L-2異步電機(jī)實(shí)物圖 （2） 升降臺(tái)電機(jī)選用YTD-200型號(hào)電機(jī)。此型號(hào)電機(jī)噪聲低、振動(dòng)小、牽引效果較好、運(yùn)行安全可靠。其實(shí)物圖如圖3-3示： 圖3-3 YTD-200異步電機(jī)實(shí)物圖 3.3 硬件接線圖 電機(jī)接線圖如圖3-4所示：圖3-4 電機(jī)接線圖外部硬件的接線圖3-5所示：圖3-5 PLC外部硬件接線圖3.4 I/O 分配表如表3-1,3-2 表3-1 輸入地址表序號(hào)輸入編號(hào)說明1X0自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)SA12X1開幕按鈕SB13X2閉幕按鈕SB24X3停止按鈕S

22、B35X4帷幕拉開檢修按鈕SB46X5帷幕關(guān)閉檢修按鈕SB57X6升降臺(tái)上升檢修按鈕SB68X7升降臺(tái)下降檢修按鈕SB79X10帷幕左端限位開關(guān)SQ110X11帷幕右端限位開關(guān)SQ211X12帷幕中間限位開關(guān)SQ312X13升降臺(tái)上限位開關(guān)SQ413X14升降臺(tái)下限位開關(guān)SQ514X15聚光燈檢修開關(guān)SA2表3-2 輸出地址表序號(hào)輸出編號(hào)說明1Y0帷幕拉開KM12Y1帷幕關(guān)閉KM23Y2升降臺(tái)上升KM34Y3升降臺(tái)下降KM45Y4聚光燈HL16Y5聚光燈HL27Y6聚光燈HL38Y7聚光燈HL49Y10聚光燈HL510Y11聚光燈HL611Y12聚光燈HL7 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)工作

23、過程分析 （1）上電系統(tǒng)默認(rèn)自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。（2）按下開幕按鈕SB1，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行直至舞臺(tái)完全開啟。 （3）按下閉幕按鈕SB2，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行直至舞臺(tái)完全關(guān)閉。（4）在自動(dòng)狀態(tài)下按下停止按鈕SB3，系統(tǒng)完成當(dāng)前動(dòng)作后停止運(yùn)行。 （5）任意時(shí)刻按下自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)SA1，系統(tǒng)切換為手動(dòng)狀態(tài)；再按 自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)SA1，系統(tǒng)切換回自動(dòng)狀態(tài)。（6）手動(dòng)狀態(tài)下可以通過檢修按鈕對(duì)帷幕的打開和關(guān)閉，升降臺(tái)的上升和 下降進(jìn)行自動(dòng)控制和檢修，通過聚光燈檢修開關(guān)SA2檢修聚光燈。 系統(tǒng)工作流程如圖4-2所示：圖4-2 系統(tǒng)工作流程圖第5章 結(jié)束語本系統(tǒng)主要以可編程控制器 PLC為核心，利用可編程控制器 PLC 強(qiáng)大的控制功能，實(shí)現(xiàn)了利用可編程控制器控制自動(dòng)舞臺(tái)的功能