基于plc的舞台装置控制系统设计.doc
《基于plc的舞台装置控制系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于plc的舞台装置控制系统设计.doc(29页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、-泰 山 学 院本科毕业论文基于plc的舞台装置控制系统设计. z.-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,从而到达舞台与舞美、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
2、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,当摁下开场按钮时蜂鸣器拉响五秒钟。当报警停顿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,舞台开场上升且上升到最高位置时自动停顿。当摁下停顿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场才能被置为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液压传. z.-AbstractFor theater stage countert
3、ops fixed, shape, style, single, stage performances required to reach the overall effect of the status quo, according to the stage of construction of the overall process design, through PLC control and mechanical, electrical, hydraulic integration technology enables implementation stage lift mobile
4、lifting, telescopic, retractable lifting and other sports, so as to achieve the stage and choreography, actors, scenes, lighting and other changes coordination function, so brilliant performance more colorful and constantly changing. Programs to meet the requirements of a variety of performances, it
5、 can be removed from many of the original structures of different according to the different stage performances repeat structures drawbacks stage performances, and also increase the performance of the scene change and enrich the performance results.This research objective is to study, to develop a t
6、echnology-based configuration software and PLC control technology stage control system. By plc control hydraulic lifting arm and the AC motor to achieve the rise and fall and the three-stage curtain opening and closing. By plc control about three-stage stage curtain opening and the rise and fall, wh
7、en the start button is pressed the buzzer sounded five seconds. When the alarm is stopped curtains directive is set to on and the curtain was drawn to the left and right ends of Taiwan. In Taiwan curtain is fully opened, the stage began to rise, and rise to the highest position automatically stops.
8、When pressed the stop button when the stage fell from the highest point to the lowest point, and then sets the screen automatically turns off. Only when the station closed and the stage curtain dropped to the lowest point is set to begin on. Can be manually opened the extent of the console and the s
9、tage curtain rise in height. According to Taiwan curtain and stage action, on the operation panel is lit or extinguished. To achieve automatic control of the stage.Keywords: stage hydraulic actuator control programmable controller. z.-1引言.11.1 国外舞台控制的研究现状和开展11.2 本课题的研究目的和意义21.3论文研究的主要容.2研究目标.2研究容.22
10、 舞台硬件系统的概述42.1 控制系统的硬件组成42.2 舞台机械设备.53 舞台控制器硬件电路的设计63.1舞台控制系统控制功能分析63.2液压控制驱动回路.83.3 PLC控制电路的设计114电器原理及系统流程设计154.1舞台控制程序的工作原理15舞台升降控制.155舞台控制的平安性分析185.1舞台硬件系统的平安分析185.2舞台可编程控制的平安分析18参考文献:221引言1.1 国外舞台控制的研究现状和开展近年来,全国各地,尤其是在经济兴旺地区掀起热潮的文化设施建立,大量急需的高科技设备,在新装修的影院设备,各种影院成为文化设施建立的主角,这是由于中国经济的快速开展,逐步改善人民的生
11、活和空前繁荣的艺术和文化的表达。这些设施的建立阶段适应频繁的文艺演出,各种形式的文化节,艺术节和国际文化交流,不断增长的需求。在建国以前,我国舞台机械还几乎是一片空白。新中国成立后,随着舞台艺术的蓬勃开展,对剧场建立和舞台机械等都提出了更高的要求。但整体的技术水平较低,不能满足舞台使用的各种功能要求。进入九十年代初,中国的舞台机械,一直是重大进展,大剧院已经建立了一系列大规模的现代化建立更先进的剧院。剧场舞台机械已经比拟齐全,如一个统一繁荣阶段舞台机械,电动无级变速器伸缩窗帘,事件假台口,以及灯光桥,灯光倒笼,天空灯塔等。观众和着陆阶段的乐池,乐池升降栏杆,舞台升降机,车载台机器。尤其是一个大
12、舞台,后台便携式转盘,该器件具有可电动步行到主站,并可以旋转的功能,技术含量高,应用更方便。国外在欧洲最典型的舞台机械的开展,在17世纪的第一个有镜框式舞台,舞台机械载体提供使用之前,广阔观众被包围的一个露天剧场和露天舞台。舞台设备仅几个木制餐具,但是还没有真正的舞台机械。19世纪末,欧洲出现了更为复杂的舞台机械的木材和铁复合物。在1896年,电力驱动的转盘出现在当地的剧院在慕尼黑,德国。20世纪初德国波士顿国家大剧院和电梯轿厢站相结合,形成了世界上第一个混合的机械舞台。随着新技术,新材料,新概念层出不穷,舞台艺术永远追求不断创造新的想法,经常看到精心设计的新形式,新形象,它可以常玩常新。总之
13、,在国外尤其是在机械和设备的设计,制造,控制系统采用更加高科技的成果:例如计算机技术,数控技术,液压技术,传感器反应技术,现场总线技术,DCS技术,这些新技术使得舞台机械设计的运行速度,空间位置变化丰富多彩,使一推,拉,上升,下降,转弯,等的结合各种功能的变化更灵活,更完美,更逼真的舞台艺术。与国外舞台技术的开展相比拟我国在整体工艺配置上与工程技术人员的经历相上相对缺乏,在机械设计的适应性,灵活性,平安性上与国外还有一定差距缺少根底元器件制造加工的标准。1.2 本课题的研究目的和意义通过对舞台控制系统的优化改良适应性、灵活性、平安性,满足人们日益增加的对精神文化的需求。剧院作为提升城市品味和满
14、足市民文化娱乐需求的重要手段,许多现代化的剧院拔地而起。舞台的现代化、智能化是必然的开展趋势。但是一些小型剧场的舞台仍然存在自动控制程度低,平安性能低下等问题。存在模拟量通讯速率较慢,在控制多个电动机运行的时候不能实现同步启停;其次,控制吊杆多是使用匀速控制,由于吊杆存在的惯性使吊杆定位精度不高。国外在舞台控制方面通过CAN总线的控制可以实现高的模拟量通讯,实现多个电动机的同步启停,从而保证了多个吊杆的同步运行实现协调控制。从而到达舞台控制的智能化提高舞台控制的效率。1.3论文研究的主要容研究目标1、研究FX2N-32MR plc对舞台的自动控制系统2、设计选取舞台台上和台下机械设备3、对舞台
15、平安性进展监测和评估研究容1、选择控制系统的硬件系统设计控制程序2、对舞台机械系统进展设计3、设计通信系统及端口4、对设计的舞台系统进展调试评估舞台系统的平安性. z.-2舞台硬件系统的概述2.1 控制系统的硬件组成现在舞台机械的控制控制系统一般选用PLC控制系统,采用PLC对变频器输入420mA模拟量进展电机的速度控制,也可采用对电机的直接定位控制。这种控制方式大大提高了控制的精度,采用PLC控制有较大优势。且PLC技术已经相当成熟,并被广泛应用到工业控制当中。有许多的成熟经历可以借鉴,使用方便编程简单且不需要较高的计算机技术。开发周期短易于进展现场调试。频率选择,选择MICROMASTER
16、 440三相电机速度控制和转矩控制变频器的功率围涵盖120瓦到200千瓦恒转矩VT模式或250千瓦可变转矩VT方法对每一台机器从实际类型逆变器由微处理器控制的选择。和使用先进的技术和现代化的绝缘栅双极晶体管IGBT功率输出设备,它们具有很高的可靠性和多功能性,是可选的脉冲宽度调制开关频率,从而降低了电机驱动圆润饱满保护电机的运行噪音,提供了一个良好的保障。 MICROMASTER440变频器变速驱动系统一个简单的电机变频驱动器的理想供电MICROMASTER440具有全面和完整的控制功能和相关参数的设置后,它也是适合需要多种功能的电机控制系统的应用,可以使用站单独驱动器MICROMASTER4
17、40,该系统还可以被集成到自动化系统中。序号元器件名称型号数量1PC(上位机)Rsview12PLCFX2N-32MR13光电传感器BM55M-TDT84按钮LAY665变频器MICROMASTER44016行程开关LXK3-20SW127电磁阀4V120-063表1设计选用主要硬件2.2 舞台机械设备型号额定功率/KW额定电压/V额定电流/A转r/min启动电流启动转矩 最大转矩Y80M1-20.75220/3803.55/21.056705.51.51.8Y160M2-215220/3804.05/29.329306.51.82.2舞台由台上舞台机械和台下舞台机械设备组成。台上设备包括:可
18、调速的吊杆,对开大幕,灯光渡桥。台下设备包括:主升降台,车转台,活门升降台,升降乐池。表2电动机选择台下设备中主升降台和台下设备由液压动力系统控制。液压动力系统的优点在于其具有良好的动态特性,构造简单,平安可靠。当液压站在承受PLC的升降指令前舞台控制器的输出和输入IO首先控制液压系统的状态处在预备工作状态。当舞台控制器在接收到PLC的运动指令时,通过输出端口控制电磁阀,结合编码器的反应速度和位置等信号以及平安端口的反应信号,控制机械执行机构按照plc的要现动作。3舞台控制器硬件电路的设计3.1舞台控制系统控制功能分析分布式控制系统集散控制系统是基于微处理器的生产过程集中监控,运作,集中管理和
19、分散控制分散控制系统,简称DCS系统。几个分散体施加到微型计算机的控制系统的过程中,所有的信息通过通信网络管理监控,以实现最正确的控制,由主计算机,该系统遵循传统的仪器和计算机控制的分布式控制的优点,单一的,人与人之间的接触和一个微机差动高度集中的风险控制系统和其他缺点,克制了传统仪器的功能,不仅实现了三个方面的重点管理,操作和显示,但要实现一个功能,负载风险三倍散。 DCS控制系统在现代生产过程的控制起着重要的作用。与传统的模拟仪表和计算机集中控制系统的DCS控制系统,它具有明显的特点。1、系统构成的灵活性。从总体上看,DCS就是由各个工作站通过网络通信系统组网而成的。此时你可以把他想象成因
20、特网。 根据生产需要,你可以随时添加或删除的工作站。系统配置非常灵活。 2,管理,操作方便。 DCS HMI反应功能,通过键盘与鼠标的CRT实现。在这个系统中,你可以想象,通过网络,你还可以监控生产设备以及整个工厂的运作。 3,丰富多样的控制功能。本来实现模拟控制环路复杂的操作,实现高精度的微处理器。 4,同时实现信息资源共享。你可以想象工作站各在互联网上,只要你是在DCS系统中,权限足够大,你就能明白你想要的任何参数。 5,安装,调试方便。相比原来的模拟控制系统,这么多飞皮棉,头发像很多电线。 DCS系统被认为是一个非常方便的。DCS的硬件系统主要由集中操作管理装置、分散过程控制装置和通信接
21、口设备等组成。通过通信网络将这些硬件设备连接起来,共同实现数据采集、分散控制和集中监视、操作及管理等功能。现场控制站:现场控制单元是现场控制站中的主要设备。生产过程进展信息交互的IO处理系统直接与现场控制单元式DCS,它们的主要任务是进展数据采集及处理,对被控对象实施顺序控制、闭环反应控制、和批量控制。用户可以根据不同的应用需求,同时选择配置不同的现场控制单元构成现场控制站。它可以是以面向连续生产过程控制为主,辅助以顺序逻辑控制,从而构成的一个可以实现多种复杂控制方案的现场控制站;也可以是以连锁控制功能、顺序控制、为主的现场控制站;还可以是一个对大批量过程信号进展总体信息采集的现场控制站。现场
22、控制站是一个可以独立运行的计算机检测控制系统。由于它是专为过程控制检测、而设计的通用型设备,所以其电源、机柜、输入输出通道和控制计算机等,与一般的计算机系统有所不同。操作站:运行在PC硬件平台、NT操作系统下的通用操作站的出现,给DCS用户带来了许多方便。由于通用操作站的适用面广,相对生产量大,本钱下降,因而可以节省用户的经费,维护费用也比拟少。PLC是一种专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并且能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械生产过程。PLC及其有关的外围设备
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 plc 舞台 装置 控制系统 设计
链接地址:https://www.desk33.com/p-14137.html