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【毕业设计】基于1200PLC舞台灯光控制设计
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基于1200PLC舞台灯光控制设计,需要资料的点赞关注收藏再联系我索取资料哈。设计文档+PLC程序+组态动画程序+PLC接线图。关注三连,有不明吧的可以问我,给大家解答。 摘要 随着当今科技的不断发展,电气自动化技术逐渐成熟不仅应用于工业生产中,在民用领域也得到了非常大的趋势。舞台灯光系统是目前民用自动化控制中较为具有代表性的产物之一,相较于传统舞台灯光不仅限于照明和补光作用。本次设计采用了可编程控制器西门子S7-1500 PLC作为整个系统的核心控制器,通过自动化控制实现舞台灯光的亮度调节、倍速、故障安全机制等功能,并结合了HMI人机教会界面实现舞台灯光的远程以太网PN监控手段,方便管理者实时了解整个舞台灯光系统的运行情况。在控制上首次采用了PID算法结合灯光亮度调节器实现了舞台灯光亮度的可调性,可以根据实际舞台需求自行调节光束亮度,通过算法控制的PID闭环可以让光亮度调节恒定,通过模糊补偿进行误差的减少。在安全上采用了备用灯光做为接替机制,在舞台灯光中任意光束出现故障可以及时的接替其工作。前期完成了对整个舞台灯光系统的组成结构设计,并合理分析PID算法控制的使用手段。结合整个系统的功能以及工艺流程,制定出最合理的控制方案。根据系统需求完成对硬件的选型分析,制定出系统的I/O分配表以及绘制出整个系统的主控电路图。根据要求制定出整个系统的流程图,结合I/O分配表和工艺流程采用西门子博图V16进行程序的编译,并对程序进行仿真调试。为提高整个系统的可视化控制性,实现HMI和PLC的通信,并且HMI人机交互界面可以对控制系统进行参数设置和监控。舞台灯光控制系统结合了智能化控制和可视化监控手段,在控制的功能和性能上都采用了人性化设计,舞台灯光系统也向着高效率、节能、安全、功能多样化这四个要素的趋势发展。 关键词:可编程控制器;人机交互界面;PID算法;舞台灯光 目录 第一章 绪论 1.1 选题背景 1.2 课题研究的目的及意义 2 1.3 国内外技术现状及发展趋势 2 1.4 设计的研究内容 4 第二章 舞台灯光系统的案设计 5 2.1 舞台灯光系统组成结构 5 2.2 舞台灯光控制手段的选择 6 2.2.1 PID的概述和实现的意义 7 2.2.2 PID控制的原理及特点 7 2.3 系统框架及功能方案设计 8 2.4 系统运行流程设计 10 第三章 硬件的选型 11 3.1 PLC的选型 11 3.1.1 PLC的型号的确定 11 3.1.2 I/O分配表及PLC外部接线图 12 3.2 传感器的选型 14 3.5 温度传感器的选型 19 3.6 亮度传感器的选型 20 3.10 变频器的选型 23 3.11 主电路设计 23 第四章 软件的设计 25 4.1 舞台灯光系统的控制流 25 4.2舞台灯光系统的梯形图设计 26 4.3 HMI人机交互界面设计 30 第五章 仿真调试 第六章 结论 参考文献 致谢词 第一章 绪论 1.1选题背景 随着我国科学技术的不断发展,自动化电气控制对工业生产效率的提升非常大,在民用领域电气自动化控制也逐渐普及,其中较为具有代表性的产物就是舞台灯光系统。我国的舞台灯光系统保有量在800万之多,其中包括了传统舞台灯光、智能化舞台灯光这两种,我国舞台灯光的更新换代的比率达到了35%,在消费者对关看要求高的情况,都会优先选择高智能化的舞台灯光产所,这也促使了当今舞台灯光系统的发展,间接拉动了中国舞台灯光系统市场。今年我国的各种舞台建设逐渐增多,更多的用户开始采用智能化的舞台灯光。智能化舞台灯光和传统舞台灯光有着诸多不同,传统的舞台灯光系统采用了接触器和继电器控制,这种控制虽然能达到控制的要求以及部分功能,但是其硬件占用量较多,机械触点非常多,接线复杂后续维护管理困难。并且在节能高效上智能化舞台灯光的性能是远胜于传统舞台灯光。舞台灯光系统中最重要的就是灯光的控制,通常在传统灯光系统不具备预热且不论灯光亮度需求始终处于最大功率状态,使用的时候会导致灯光温度逐渐增高特别在夏天的时候,在满载状态下的灯光会由于长时间工作出现故障,导致整个灯光系统无法正常照射。舞台灯光通常用在重要场合该种控制系统的故障率很高,往往出现故障会直接导致整个舞台灯光系统的瘫痪,因为很多传统舞台灯光系统没有双制的控制手段无备用灯光接替,并且在管理上需要定时人工去巡查检修。所以市场上非常需要一款智能化控制的舞台灯光系统,不仅在灯光控制性能上更加节能高效,在监控管理和功能方面也需要简单、快捷、对杨,这也是未来舞台灯光系统发展的趋势。如下图1-1所示为传统舞台灯光
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