基于PLC的舞臺燈光設(shè)計說明

1、 PAGE47 / NUMPAGES49基于PLC的舞臺燈光設(shè)計摘要本文詳細(xì)討論舞臺燈光的基本知識與發(fā)展和基于s7-200PLC的控制技術(shù)，介紹了舞臺燈光的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方案與其控制原理，用多種指令實現(xiàn)對舞臺燈光中24只燈的控制，通過對時間繼電器時間控制的改變可實現(xiàn)不同的燈光效果。舞臺燈光也叫“ HYPERLINK :/baike.baidu /view/2671412.htm t _blank 舞臺照明”，簡稱“燈光”，舞臺美術(shù)造型手段之一。PLC簡單易學(xué),可靠性高。其不僅具有開關(guān)量和模擬量的控制功能，還具有更強的數(shù)字計算能力，它的通信功能和模擬量處理能力更強大。它比小型機的指令更豐富

2、，適用于復(fù)雜的邏輯控制系統(tǒng)以與連續(xù)生產(chǎn)過程控制場合。關(guān)鍵詞：舞臺燈光 PLCAbstract:This paper discusses the basics of stage lighting and the development and S7-200 PLC-based control technology, introduces the lighting of the PLC control system design and control theory, using a variety of stage lighting 24 water lights, controlled by

3、time relay time of change in different lighting effects can be realized. Lighting is also called stage lighting, referred to as light, stage art form one of the means. PLC is easy to learn, and high reliability. It not only has the switch and analog control functions, also has a number of more compu

4、ting power, its communication functions and analog processing more powerful. It is richer than the minicomputer instruction for complex logic control system and continuous process control situationsKey words:Stage lighting PLC 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc339896841引言 PAGEREF _Toc339896841 h 1H

5、YPERLINK l _Toc3398968421 可編程控制器的概論 PAGEREF _Toc339896842 h 1HYPERLINK l _Toc3398968431.1 PLC的概述 PAGEREF _Toc339896843 h 1HYPERLINK l _Toc3398968441.2 PLC的由來 PAGEREF _Toc339896844 h 1HYPERLINK l _Toc3398968451.3 PLC的定義 PAGEREF _Toc339896845 h 2HYPERLINK l _Toc3398968461.4 PLC的構(gòu)成 PAGEREF _Toc33989684

6、6 h 2HYPERLINK l _Toc3398968471.5 PLC的工作原理 PAGEREF _Toc339896847 h 3HYPERLINK l _Toc3398968481.6 PLC的輸入與輸出 PAGEREF _Toc339896848 h 4HYPERLINK l _Toc3398968491.7 PLC的基本性能指標(biāo) PAGEREF _Toc339896849 h 4HYPERLINK l _Toc3398968501.7.1 PLC 的主要特點 PAGEREF _Toc339896850 h 4HYPERLINK l _Toc3398968511.7.2 PLC 的功

7、能 PAGEREF _Toc339896851 h 5HYPERLINK l _Toc3398968521.8 PLC的選型原則 PAGEREF _Toc339896852 h 11HYPERLINK l _Toc3398968531.9 PLC的發(fā)展趨勢 PAGEREF _Toc339896853 h 11HYPERLINK l _Toc3398968542 PLC控制與繼電器控制的比較 PAGEREF _Toc339896854 h 13HYPERLINK l _Toc3398968552.1 PLC控制與繼電器控制兩者區(qū)別 PAGEREF _Toc339896855 h 13HYPERL

8、INK l _Toc3398968562.2 控制繼電器存在的缺點 PAGEREF _Toc339896856 h 13HYPERLINK l _Toc3398968572.3 PLC相對于繼電器線路的優(yōu)勢 PAGEREF _Toc339896857 h 14HYPERLINK l _Toc3398968583 舞臺燈光的PLC設(shè)計 PAGEREF _Toc339896858 h 16HYPERLINK l _Toc3398968593.1舞臺燈光的設(shè)計原則 PAGEREF _Toc339896859 h 16HYPERLINK l _Toc3398968603.2舞臺燈光系統(tǒng)的工藝要求 PA

9、GEREF _Toc339896860 h 16HYPERLINK l _Toc3398968613.3本系統(tǒng)的PLC和擴展模塊的選擇 PAGEREF _Toc339896861 h 16HYPERLINK l _Toc3398968623.4 舞臺燈光工藝流程圖 PAGEREF _Toc339896862 h 17HYPERLINK l _Toc3398968633.5 舞臺燈光的PLC設(shè)計 PAGEREF _Toc339896863 h 21HYPERLINK l _Toc3398968643.5.1元器件使用說明序表 PAGEREF _Toc339896864 h 21HYPERLINK

10、 l _Toc3398968653.5.2舞臺燈光的I/O地址分配表 PAGEREF _Toc339896865 h 21HYPERLINK l _Toc3398968663.5.3舞臺燈光設(shè)計外部接線圖 PAGEREF _Toc339896866 h 22HYPERLINK l _Toc3398968673.5.4舞臺燈光設(shè)計梯形圖 PAGEREF _Toc339896867 h 22HYPERLINK l _Toc3398968683.5.5舞臺燈光設(shè)計語句表 PAGEREF _Toc339896868 h 36HYPERLINK l _Toc3398968693.6舞臺燈光設(shè)計模擬與調(diào)試

11、 PAGEREF _Toc339896869 h 45HYPERLINK l _Toc339896870結(jié)束語 PAGEREF _Toc339896870 h 47HYPERLINK l _Toc339896871辭 PAGEREF _Toc339896871 h 48HYPERLINK l _Toc339896872文獻(xiàn) PAGEREF _Toc339896872 h 49引言目前，PLC始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。其主要原因，在于它能夠為自動化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。在全球工業(yè)計

12、算機控制領(lǐng)域，圍繞開放式過程控制系統(tǒng)、開放式過程控制軟件、開放式數(shù)據(jù)通信協(xié)議，已經(jīng)發(fā)生巨大變革。1 可編程控制器的概論1.1 PLC的概述可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、通訊技術(shù)融為一體的一種專門為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境下而設(shè)計的工業(yè)控制裝置，涉與到很多自動控制、電器方面的知識。經(jīng)過30多年的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中獲得極其廣泛的應(yīng)用。目前，可編程控制器成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動化三大支柱（可編程控制器、機器人、計算機輔助設(shè)計與制造）的首位。其應(yīng)用的深度和廣度成為衡量一個國家工業(yè)自動化程度高低的標(biāo)志。1.2 PLC的由來早期工業(yè)生

13、產(chǎn)中廣泛使用的電器自動控制系統(tǒng)是繼電器-接觸器控制系統(tǒng)，簡稱繼電器控制系統(tǒng)，隨著20世紀(jì)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，市場競爭越來越激烈，工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期日趨縮短，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)難以滿足現(xiàn)代社會小批量、多品種、低成本、高質(zhì)量生產(chǎn)方式的生產(chǎn)控制要求，為了改變這一現(xiàn)狀，美國通用汽車公司在1969年公開招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項招標(biāo)指標(biāo)，即：1、編程方便，現(xiàn)場可修改程序；2、維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；3、可靠性高于繼電器控制裝置；4、體積小于繼電器控制裝置；5、數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機；6、成本可與繼電器控制裝置競爭；7、輸入可以是交流115V；8、輸

14、出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥，接觸器等；9、在擴展時，原系統(tǒng)只要很小變更；10、用戶程序存儲器容量至少能擴展到4KB。這就是著名的GM10條。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出第一臺PLC，在美國通用汽車自動裝配線上試用，獲得了成功。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易懂，操作方便，可行性高，通用靈活，體積小，使用壽命長等一系列優(yōu)點，很快地在美國其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。到1971年，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)。這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國家的高度重視。1971日本從美國引進(jìn)了這項新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺PLC。1973年，西歐國家也

15、研制出它們的第一臺PLC。我國從1974年開始研制。于1977年開始工業(yè)應(yīng)用。1.3 PLC的定義PLC英文全稱ProgrammableLogicController，中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂葡到y(tǒng)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器，在其部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，通過數(shù)字式

16、或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破魇怯嬎銠C技術(shù)與自動化控制技術(shù)相結(jié)合而開發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動控制裝置，是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程控制器更多地具有了計算機的功能，不僅能實現(xiàn)邏輯控制，還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能。由于它可通過軟件來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，大大推進(jìn)了機電一體化的進(jìn)程?？删幊炭刂破?PLC)，是集自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、和通訊技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品。具有可靠性高，功能齊全，使用靈活方便等

17、優(yōu)點。由此可見，用PLC控制的智能型舞臺燈比傳統(tǒng)的舞臺燈控制優(yōu)越的多。1.4 PLC的構(gòu)成從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/ O板、顯示面板、存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。1.5 PLC的工作原理PLC的工作原理：電力線是一個極其不穩(wěn)定的高躁聲、強衰減的傳輸通道，要實現(xiàn)可靠的電力線高速數(shù)據(jù)通信，必須解決低壓配電網(wǎng)上各種因素如：噪聲、阻抗波動、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電磁兼容性以與線路阻抗和容性負(fù)載引起的信號衰減等主要因素對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽?.

18、 掃描技術(shù)當(dāng)PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。(1) 輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。(2) 用戶程序執(zhí)行階段在用

19、戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)

20、據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。(3) 輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是PLC的真正輸出。1.6 PLC的輸入與輸出PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（D

21、O），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下：開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格與數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)

22、限制。電源模塊：PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。底板或機架：大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。1.7 PLC的基本性能指標(biāo)1.7.1 PLC 的主要特點 （1）高可靠性;1）所有的I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC 部電路之間電氣上隔離。2）各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為1020ms。

23、3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。5）對采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴大。7）大型PLC 還可以采用由雙CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。（2）豐富的I/O 接口模塊;PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強電或弱電等。有相應(yīng)的I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕; 行程開關(guān); 接近開關(guān); 傳感器與變送器; 電磁線圈;控制閥直接連接另外為了提高操作性能，它還有多種人-機對話的接口

24、模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。（3）采用模塊化結(jié)構(gòu); 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型PLC 以外絕大多數(shù)PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)PLC 的各個部件包括CPU 電源I/O 等均采用模塊化設(shè)計由機架與電纜將各模塊連接起來系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。（4）編程簡單易學(xué); PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式對使用者來說不需要具備計算機的專門知識因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。（5）安裝簡單維修方便; PLC不需要專門的機房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC 相應(yīng)的I/O 端相連接即可投入運

25、行, 各種模塊上均有運行和故障指示裝置便于用戶了解運行情況和查找故障, 由于采用模塊化結(jié)構(gòu)因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運行。1.7.2 PLC 的功能（1） 邏輯控制 （2） 定時控制 （3） 計數(shù)控制 （4） 步進(jìn)（順序）控制 （5） PID 控制（6） 數(shù)據(jù)控制 (PLC 具有數(shù)據(jù)處理能力)（7） 通信和聯(lián)網(wǎng) （8） 其它 PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊，CRT 模塊?？删幊炭刂破鞯幕拘阅芸捎萌缦掳藯l予以概括：1、工作速度工作速度是指PLC的CPU執(zhí)行指令的速度與對急需處理的輸入信號的響應(yīng)速度。工作速度是PLC工作

26、的基礎(chǔ)。速度高了，才可能通過運行程序?qū)崿F(xiàn)控制，才可能不斷擴大控制規(guī)模，才可能發(fā)揮PLC的多種多樣的作用。PLC的指令是很多的。不同的PLC指令的條數(shù)也不同。少的幾十條，多的幾百條。指令不同，執(zhí)行的時間也不同。但各種PLC總有一些基本指令，而且各種的PLC都有這些基本指令，故常以執(zhí)行一條基本指令的時間來衡量這個速度。這個時間當(dāng)然越短越好，已從微秒級縮短到零點微秒級。并隨著微處理器技術(shù)的進(jìn)步，這個時間還在縮短。執(zhí)行時間短可加快PLC對一般輸入信號的響應(yīng)速度。從討論PLC的工作原理知，從對PLC加入輸入信號，到PLC產(chǎn)生輸出，最理想的情況也要延遲一個PLC運行程序的周期。因為PLC監(jiān)測到輸入信號，經(jīng)

27、運行程序后產(chǎn)生的輸出，才是對輸入信號的響應(yīng)。不理想時，還要多延長一個周期。當(dāng)輸入信號送入PLC時，PLC的輸入刷新正好結(jié)束，就是這種情況。這時，要多等待一個周期，PLC的輸入映射區(qū)才能接受到這個新的輸入信號。對一般的輸入信號，這個延遲雖可以接受，但對急需響應(yīng)的輸入信號，就不能接受了。對急需處理的輸入信號延遲多長時間PLC能予以響應(yīng)，要另作要求。為了處理急需響應(yīng)的輸入信號，PLC有種種措施。不同的PLC措施也不完全一樣，提高響應(yīng)速度的效果也不同。一般的作法是采用輸入中斷，然后再輸出即時刷新，即中斷程序運行后，有關(guān)的輸出點立即刷新，而不等到整個程序運行結(jié)束后再刷新。這個效果可從兩個方面來衡量：一是

28、能否對幾個輸入信號作快速響應(yīng)；二是快速響應(yīng)的速度有多快。多數(shù)PLC都可對一個或多個輸入點作快速響應(yīng)，快速響應(yīng)時間僅幾個毫秒。性能高的、大型的PLC響應(yīng)點數(shù)更多。工作速度關(guān)系到PLC對輸入信號的響應(yīng)速度，是PLC對系統(tǒng)控制是否與時的前提?？刂撇慌c時，就不可能準(zhǔn)確與可靠，特別是對一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng)。這就是把工作速度作為PLC第一指標(biāo)的原因。2、控制規(guī)?？刂埔?guī)模代表PLC控制能力，看其能對多少輸入、輸出點與對多少路模擬進(jìn)行控制?？刂埔?guī)模與速度有關(guān)。因為規(guī)模大了，用戶程序也長，執(zhí)行指令的速度不快，勢必延長PLC循環(huán)的時間，也必然會延長PLC對輸入信號的響應(yīng)。為了避免這個情況，PLC的工作速度就要快

29、。所以，大型PLC的工作速度總是比小的要快?？刂埔?guī)模還與存區(qū)的大小有關(guān)。規(guī)模大，用戶程序長，要求有更大的用戶存儲區(qū)。同時點數(shù)多，系統(tǒng)的存儲器輸入、輸出的信號區(qū)（輸入輸出繼電器區(qū)或稱輸入、輸出映射區(qū)）也大。這個區(qū)大，相應(yīng)地部器件也要增多，這些都要求有更大的系統(tǒng)存儲區(qū)?？刂埔?guī)模還與輸入、輸出電路數(shù)有關(guān)。如控制規(guī)模為1024點，那就得有1024條I/O電路。這些電路集成于I/O模塊中，而每個模塊有多少路的I/O點總是有數(shù)的。所以，規(guī)模大，所使用的模塊也多?？刂埔?guī)模還與PLC指令系統(tǒng)有關(guān)。規(guī)模大的PLC指令條數(shù)多，指令的功能也強，才能應(yīng)付對點數(shù)多的系統(tǒng)進(jìn)行控制的需要?？刂埔?guī)模是對PLC其它性能指標(biāo)起著

30、制約作用的指標(biāo)；也是PLC劃分為微、小、中、大和特大型的標(biāo)準(zhǔn)。3、組成模塊PLC的結(jié)構(gòu)雖有箱體與模塊式之分，但從質(zhì)上看，箱體也是模塊，只是它集成了更多的功能。在此，不妨把PLC的模塊組成當(dāng)作所有PLC的結(jié)構(gòu)性能。這個性輸入刷新正好結(jié)束，就是這種情況。這時，要多等待一個周期，PLC的輸入映射區(qū)才能接受到這個新的輸入信號。對一般的輸入信號，這個延遲雖可以接受，但對急需響應(yīng)的輸入信號，就不能接受了。對急需處理的輸入信號延遲多長時間PLC能予以響應(yīng)，要另作要求。為了處理急需響應(yīng)的輸入信號，PLC有種種措施。不同的PLC措施也不完全一樣，提高響應(yīng)速度的效果也不同。一般的作法是采用輸入中斷，然后再輸出即時

31、刷新，即中斷程序運行后，有關(guān)的輸出點立即刷新，而不等到整個程序運行結(jié)束后再刷新。這個效果可從兩個方面來衡量：一是能否對幾個輸入信號作快速響應(yīng)；二是快速響應(yīng)的速度有多快。多數(shù)PLC都可對一個或多個輸入點作快速響應(yīng)，快速響應(yīng)時間僅幾個毫秒。性能高的、大型的PLC響應(yīng)點數(shù)更多。工作速度關(guān)系到PLC對輸入信號的響應(yīng)速度，是PLC對系統(tǒng)控制是否與時的前提?？刂撇慌c時，就不可能準(zhǔn)確與可靠，特別是對一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng)。這就是把工作速度作為PLC第一指標(biāo)的原因。4、存容量PLC存有用戶與系統(tǒng)兩大部分。用戶存主要用以存儲用戶程序，個別的還將其中的一部分劃為系統(tǒng)所用。系統(tǒng)存是與CPU配置在一起的。CPU既要具

32、備訪問這些存的能力，還應(yīng)提供相應(yīng)的存儲介質(zhì)。用戶存大小與可存儲的用戶程序量有關(guān)。存大，可存儲的程序量大，也就可進(jìn)行更為復(fù)雜的控制。從發(fā)展趨勢看，存容量總是在不斷增大著。大型PLC的存容量可達(dá)幾十k，以至于一百多k。系統(tǒng)存對于用戶，主要體現(xiàn)在PLC能提供多少部器件。不同的部器件占據(jù)系統(tǒng)存的不同區(qū)域。在物理上并無這些器件，僅僅為RAM。但通過運行程序進(jìn)行使用時，給使用者提供的卻實實在在有這些器件。存器件種類越多，數(shù)量越多，越便于PLC進(jìn)行種種邏輯量與模擬控制。它也是代表 PLC性能的重要指標(biāo)。PLC部器件有：I/O繼電器，或稱映射區(qū)。它與PLC所能控制的I/O點數(shù)與模擬量的路數(shù)直接相關(guān)。 部繼電器

33、數(shù)，有的稱為標(biāo)志位數(shù)，代表著PLC的部繼電器數(shù)。它與I/O繼電器區(qū)相聯(lián)系著，有時與后者相聯(lián)系進(jìn)行處理。部繼電器多，便于PLC建立復(fù)雜的時序關(guān)系，以實現(xiàn)多種多樣的控制要求。一般講，部繼電器數(shù)比I/O繼電器要多得多。有的部繼電器還可丟電保持，即它的狀態(tài)（ON或OFF）、PLC丟電后，靠部電池仍予以保持。再上電后可繼續(xù)丟電前的狀態(tài)。保持繼電器可增強PLC控制能力，特別對記錄故障，故障排除后恢復(fù)運行，更顯得有用。定時器，可進(jìn)行定時控制。定時值可任意設(shè)定。定時器有多少，設(shè)定圍有多大，設(shè)定值的分辨率又是多少，這些都代表定時器件的性能。計數(shù)器，可進(jìn)行計數(shù)，到達(dá)某設(shè)定計數(shù)值可發(fā)送相應(yīng)信號?？蛇M(jìn)行什么樣的計數(shù)，

34、計數(shù)圍多大，怎么設(shè)定，有多少計數(shù)器，則是PLC計數(shù)器性能的代表指標(biāo)。數(shù)據(jù)存儲區(qū)，用以存儲工作數(shù)據(jù)。多以字、兩字或多字為單位予以使用，是PLC進(jìn)行模擬量控制，或記錄數(shù)據(jù)所必不可少的。這個存儲區(qū)的大小代表PLC的性能也是越大越好。趨勢也是越來越大。小型機也如此。如日本OMRON公司的CQM1機，其DM區(qū)就有6k字。而過去同是小型機的C60P的DM區(qū)才64個字。大型機的DM可達(dá)10K以至幾十K。此外還有其它一些部器件，了解某PLC性能時，也都必須掌握它。部器件也是PLC指令的操作數(shù)，不弄清楚是無法編程的。5、指令系統(tǒng)PLC有多少條指令，各條指令又具有什么功能，是了解與使用PLC的重要方面。你不懂PL

35、C指令怎么編程，沒有程序，PLC又怎么工作？PLC的指令越來越多，越來越豐富。功能很強的指令，綜合多種作用的指令日見增多。PLC的指令繁多，但主要的有這么幾種類型：基本邏輯指令，用于處理邏輯關(guān)系，以實現(xiàn)邏輯控制。這類指令不管什么樣的PLC都總是有的。數(shù)據(jù)處理指令，用于處理數(shù)據(jù)，如譯碼，編碼，傳送、移位等等。數(shù)據(jù)運算指令，用于進(jìn)數(shù)據(jù)的運算，如十、一、X、/ 等，可進(jìn)行整形數(shù)計算，有的還可浮點數(shù)運算；也可進(jìn)行邏輯量運算，等等。流程控制指令，用以控制程序運行流程。PLC的用戶程序一般是從零地址的指令開始執(zhí)行，按順序推進(jìn)。但遇到流程控制指令也可作相應(yīng)改變。流程控制指令也較多，運用得好，可使程序簡練，并

36、便于調(diào)試與閱讀。狀態(tài)監(jiān)控指令，用以監(jiān)視與記錄PLC與其控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對提高PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性大有幫助。當(dāng)然，并不是所有的PLC都有上述那么多類的指令，也不是有的PLC僅有上述幾類指令。以上只是指出幾個例子，說明要從哪幾個方面了解PLC指令，從中也可大致看出指令的多少與功能將怎樣影響PLC的性能。除了指令，為進(jìn)行通訊，PLC還有相應(yīng)的協(xié)議與通訊指令或命令，這些也反映了PLC的性能。6、支持軟件為了便于編制PLC程序，多數(shù)PLC廠家都開發(fā)有關(guān)計算機支持軟件。從本質(zhì)上講，PLC所能識別的只是機器語言。它之所以能使用一些助記符語言、梯形圖語言、流程圖語言，以至高級語言，全靠為使用這些語言

37、而開發(fā)的種種軟件。助記符語言是最基本也是最簡單的PLC語言。它類似計算機的匯編語言，PLC的指令系統(tǒng)就是用這種語言表達(dá)的。這種語言僅使用文字符號，所使用的編程工具簡單，用簡易編程器即可。所以，多數(shù)PLC都配備有這種語言。梯形圖語言是圖形語言，它用類似于繼電器電路圖的符號表達(dá)PLC實現(xiàn)控制的邏輯關(guān)系。這種語言與符號語言有對應(yīng)關(guān)系，很容易互相轉(zhuǎn)換，并便于電氣工程師了解與熟悉，故用得很普遍，幾乎所有的PLC都開發(fā)有這種語言。由于它是用圖形表達(dá)，小的編程器不好使用它，得有較大的液晶畫面的編程器，才能使用它。多數(shù)是在計算機對PLC編程時，才使用這種語言。流程圖語言，它也是圖形語言，不過所用的符號不與電氣

38、元件符號相似，而與計算機用的流程圖符號相似，便干計算機工作人員了解與熟悉。流程圖語言與符號語言也有一一對應(yīng)關(guān)系，只是它對應(yīng)的符號語言與梯形圖的對應(yīng)不一樣。熟悉計算機而又未從事過一般電氣工作的人員，樂于用這種語言對PLC編程。日本OMRON公司開發(fā)的F系列機就是使用這種語言。梯形圖與流程圖混合語言。這種語言，梯形圖與流程圖兩者兼用，可使PLC程序結(jié)構(gòu)化。它用流程圖把PLC程序劃分成若干結(jié)構(gòu)塊，并規(guī)塊間的邏輯聯(lián)系。用梯形圖再確定塊中的種種量間的邏輯關(guān)系。這種混合語言有不同的實現(xiàn)方法，而且多用于大型的PLC的編程。高級語言，PLC編程也可以使用高級語言，如BASIC、C語言等?？梢栽贒OS，也可在W

39、INDOWS平臺上運行。關(guān)鍵在于要把用高級語言編寫的程序轉(zhuǎn)換成助記符語言，或直接轉(zhuǎn)換成PLC所能識別的機器語言。從根本上講，只要能實現(xiàn)這個轉(zhuǎn)換的，什么高級語言都可以。而編寫這個轉(zhuǎn)換的軟件工作量很大，當(dāng)然應(yīng)由有關(guān)廠家開發(fā)與提供。當(dāng)前不少PLC廠家已有提供。如GEFANAC的PLC就提供有可用C語言編程的軟件。再前進(jìn)一步，從理論上講使用自然語言編程也是完全可能的。只是要下力氣去開發(fā)，以與市場有這個需要。支持軟件不僅編制PLC程序需要，監(jiān)控PLC運行，特別是監(jiān)視PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況也需要。所以，多數(shù)支持編程的軟件，也具有監(jiān)視PLC工作的功能。此外，也有專用于監(jiān)控PLC工作的軟件，它多與PLC

40、的監(jiān)視終端連用。有的PLC廠家或第三方廠家還開發(fā)了使用PLC的組態(tài)軟件，用以實現(xiàn)計算機對PLC控制系統(tǒng)監(jiān)控，以與與PLC交換數(shù)據(jù)。PLC的用戶也可基于DOS或WINDOWS平臺開發(fā)用于PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件，以提高PLC系統(tǒng)自動化與智能化水平。這方面的軟件已日益受到重視?？傊?，為了用好PLC，PLC的支持軟件越來越豐富，性能也越來越好，其界面也越來越友好，也因此，它的情況如何，已成為評判PLC性能的指標(biāo)之一。7、可靠控制為使PLC能可靠工作，在硬件與軟件兩個方面PLC廠家都采取了很多措施，對一些特殊可靠要求的PLC，還有相應(yīng)的特殊的措施，如熱備、冗余等等。這在介紹PLC的特點時已作了敘述?？?/p>

41、靠措施的目的是增加PLC平均故障間隔時間、MTBF（Mean Time Between Failure）與減少PLC的平均修復(fù)時間、MTTR（Mean Time ToRepair），以提高PLC的有效度A（Availability）。A=MTBF/(MTBF+MTTR)式中A-有效率MTBF-平均故障間隔時間MTTR-平均修復(fù)時間當(dāng)然，A值越大越好，它可使PLC系統(tǒng)得到充分的利用，是為什么要使用PLC的重要指標(biāo)。而從上式可知，MTBF越大，MTTR越小，則A越大。所以，PLC的可靠措施都是圍繞提高M(jìn)TBF與MTTR值進(jìn)行的。鑒于可靠工作是PLC的重要特點，至關(guān)重要，故有關(guān)提高M(jìn)TBF與降低MT

42、TR的措施如何，以與PLC的MTBF與MTTR值也成為PLC性能的重要指標(biāo)。8、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以上七條講的都是PLC的技術(shù)性能。其實，使用PLC，還要考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。經(jīng)濟(jì)是基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)上不合算，不能帶來經(jīng)濟(jì)效益，使用PLC也就沒有基礎(chǔ)。所以，這個指標(biāo)也是重要的。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最簡單的就是看價格。一般講，同樣技術(shù)性能的PLC，價格低其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)就好。此外，還要看供貨情況，供貨不與時，影響使用，價格即使低，也不一定就好；看技術(shù)服務(wù)，資料不全，用戶出現(xiàn)問題得不到技術(shù)支持也不好。對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還要作綜合分析，要看使用了PLC能否帶來效益，然后，再分析使用哪家的PLC效益更好些。1.8 PLC的選型原則在PLC系統(tǒng)設(shè)計時，首

43、先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計選型。工藝流程的特點和應(yīng)用要設(shè)計選型的主要依據(jù)。PLC與有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置與功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖與有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設(shè)計

44、相應(yīng)的控制系統(tǒng)。1.9 PLC的發(fā)展趨勢長期以來，PLC始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。其主要原因，在于它能夠為自動化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。另一方面，PLC還必須依靠其他新技術(shù)來面對市場份額逐漸縮小所帶來的沖擊，尤其是工業(yè)PC所帶來的沖擊。PLC需要解決的問題依然是新技術(shù)的采用、系統(tǒng)開放性和價格。 PLC技術(shù)展的最終趨勢仍然是人們所爭論的焦點之一。大多數(shù)人認(rèn)為，PLC將會繼續(xù)失去市場份額；更有甚者認(rèn)為，在工業(yè)PC面前，PLC將會一步一步走向死亡；但也有一部分人相信，一些特殊工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域

45、仍將為PLC提供一定的市場份額。在全球工業(yè)計算機控制領(lǐng)域，圍繞開放與再開放過程控制系統(tǒng)、開放式過程控制軟件、開放性數(shù)據(jù)通信協(xié)議，已經(jīng)發(fā)生巨大變革，幾乎到處都有PLC，但這種趨勢也許不會繼續(xù)發(fā)展下去。隨著軟PLC（SoftPLC）控制組態(tài)軟件技術(shù)的誕生與進(jìn)一步完善和發(fā)展，安裝有SoftPLC組態(tài)軟件和基于工業(yè)PC控制系統(tǒng)的市場份額正在逐步得到增長，這些事實使傳統(tǒng)PLC供應(yīng)商在思想上已經(jīng)發(fā)生了戲劇性的變化，他們必須面對現(xiàn)實，在傳統(tǒng)PLC的技術(shù)發(fā)展與提高方面作出更加開放的高姿態(tài)。對于控制軟件來講，這是PLC控制器的核心，PLC供應(yīng)商正在向工業(yè)用戶提供開放式的編程組態(tài)工具軟件，而且對于工業(yè)用戶表現(xiàn)得非

46、常積極。此外，開放式通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了突破，其結(jié)果是將PLC融入更加開放的工業(yè)控制行業(yè)。隨著微處理器技術(shù)、超大規(guī)模集成電路技術(shù)和數(shù)字通訊技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，可編程序控制器也得到了迅速發(fā)展，其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其定義所指的圍，其概念也日趨模糊，現(xiàn)代可編程控制器的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面:(1) 用高性能器件，盡量縮小與工業(yè)控制計算機之間的差距。例如，德國FESTO公司的IPC(Industrial PC)由一系列符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的模塊組成，它與微機兼容且具有PLC的功能。(2) 豐富I/O模塊，使PLC在實時性、精度、分辨率、人機對話等性能方面進(jìn)一步得到改善和提高。(3) 進(jìn)一步強化網(wǎng)絡(luò)功能，以實現(xiàn)

47、信息管理自動化。例如IPC型控制器具備多種現(xiàn)場總線接口。如FESTO總線、Profibus、AS-I、CAN等，以與各種網(wǎng)絡(luò)連接模塊，如Novell等，從而使PLC與PLC、PLC與PC、PLC與現(xiàn)場設(shè)備之間建立通訊聯(lián)網(wǎng)。(4) 多種編程語言并存，互補不足。IPC型控制器除了采用梯形圖、指令表編程以外，還可以用IEC1131規(guī)定的用于順序控制的標(biāo)準(zhǔn)化語言以與C、Basic等計算機語言進(jìn)行編程。(5) 硬件結(jié)構(gòu)集成化、冗余化。隨著專用集成電路(ASIC，Application Specific Integrated Circuits)和表面安裝技術(shù)(SMT，Surface-Mout Techno

48、logy)在PLC硬件設(shè)計上的運用，使得PLC產(chǎn)品硬件元件數(shù)量更少，集成度更高，體積更小，其可靠性更高。同時，為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性，PLC產(chǎn)品還采用了硬件冗余和容錯技術(shù)。用戶可以選擇CPU單元、通信單元、電源單元或I/O單元甚至整個系統(tǒng)的冗余配置，使得整個PLC系統(tǒng)的可靠性得以進(jìn)一步加強。2 PLC控制與繼電器控制的比較2.1 PLC控制與繼電器控制兩者區(qū)別1、控制方法不同，電器控制系統(tǒng)邏輯采用硬件接線，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成邏輯控制，其連線多且復(fù)雜，體積大，功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功率較為困難。另外，繼電器的觸點數(shù)量有限，所以電器控制系統(tǒng)的靈活性和可擴展性受到

49、很大性質(zhì)。而PLC采用了計算機技術(shù)，其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲器中，要改變控制邏輯只需改變程序，因而很容易改變或增加系統(tǒng)功能。系統(tǒng)連線少，體積小，功耗小，而且PLC所謂“軟繼電器”實質(zhì)上是存儲器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點數(shù)量是無限的，PLC系統(tǒng)的靈活性和可擴展性好。2、工作方式不同， 在繼電器控制電路中，當(dāng)電源接通時，電路中所有繼電器都處于制約狀態(tài)，即該吸合的繼電器同時吸合，不該吸合的繼電器受某種條件限制而不能吸合，這種工作方式稱為并行工作方式。而PLC的用戶程序按一定順序循環(huán)執(zhí)行，所以各軟繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件制約的各個繼電器的動作次序決定于程序掃描順序

50、，這種工作方式稱為串聯(lián)工作方式。3、觸點數(shù)目不同，硬繼電器的觸點數(shù)量有限，用于控制的繼電器觸點一般為4-8對，而梯形圖中每只“軟繼電器”供編程使用的觸點數(shù)是無限對的。4、組成器件不同，繼電器控制線路是許多真正的硬繼電器組成的，而梯形圖是由許多所謂“軟繼電器”組成的。硬繼電器易磨損，而“軟繼電器”則無磨損現(xiàn)象。5、定時和計數(shù)控制不同，電器控制系統(tǒng)采用時間繼電器的延時時間控制，時間繼電器的延時時間易受環(huán)境溫度和溫度變化影響，定時精度不高。而PLC采用半導(dǎo)體集成電路做定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，定時圍寬，用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定定時值，修改方便，不受環(huán)境的影響，且PLC具有計數(shù)功能，

51、而電器控制一般不具備計數(shù)功能。6、可靠性和可維護(hù)不同，由于電器控制系統(tǒng)使用了大量的機械觸點，其存在機械磨損，電弧燒傷等，壽命短，系統(tǒng)的連線多，所以可靠性和可維護(hù)性差。而PLC大量的開關(guān)動作有無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，其壽命長，可靠性高，PLC還具有自診斷功能，能查出自身的故障，隨時顯示給操作人員，并能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)提供方便。2.2 控制繼電器存在的缺點今天繼電器已應(yīng)用到家庭與工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。他們比以往的產(chǎn)品具有更高的可靠性。但是，這也是隨之帶來的一些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞。而且繼電器的觸點容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)?/p>

52、在一起產(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。再者，對一個具體使用的裝有上百個繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重的。在全負(fù)荷運載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱與噪聲，同時也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單的改動，也需要花費大量時間與人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。2.3 PLC相對于繼電器線路的優(yōu)勢1、功能強，性能價格比高一臺小型PLC有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與一樣功能的繼電器相比，具有很高的性能價格比?？善绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。 2、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強可編程序控制

53、器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。用戶能靈活方便的進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng)。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有很強的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器。 3、可靠性高，抗干擾能力強傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障，PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。 PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾

54、能力，平均無故障時間達(dá)到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，PLC已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 4、系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少。 PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計方法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計時間比設(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。 PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題

55、一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。 5、編程方法簡單梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語言，其電路符號和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。 梯形圖語言實際上是一種面向用戶的一種高級語言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時，用解釋程序?qū)⑺胺g”成匯編語言后再去執(zhí)行。 6、維修工作量少，維修方便PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因

56、，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 7、體積小，能耗低對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型PLC的體積相當(dāng)于幾個繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/2-1/10。3 舞臺燈光的PLC設(shè)計3.1舞臺燈光的設(shè)計原則舞臺燈光系統(tǒng)設(shè)計是遵循舞臺藝術(shù)表演的規(guī)律和特殊使用要求進(jìn)行配置的 其目的在于將各種表演藝術(shù)再現(xiàn)過程所需的燈光工藝設(shè)備按系統(tǒng)工程進(jìn)行設(shè)計配置使舞臺燈光系統(tǒng)準(zhǔn)確、圓滿地為藝術(shù)展示服務(wù)。 1、功能性原則這一條也就是說大家在對演藝廳舞臺燈光設(shè)計的時候必須符合功能的要求。無論是哪一個角落的燈光設(shè)計都需要根據(jù)不同的空間、不同的場合、不同的對象選

57、擇不同的照明方式和燈具，并保證恰當(dāng)?shù)恼斩群土炼取?、美觀性原則美觀性原則設(shè)計是為了能夠讓自己的舞臺燈光設(shè)計更加吸引人，燈光照明是裝飾美化環(huán)境和創(chuàng)造藝術(shù)氣氛的重要手段。一般演藝廳的舞臺燈光設(shè)計都是為了烘托出好的娛樂氣氛。所以在設(shè)計的時候一般非常注意這方面的設(shè)計原則。3、經(jīng)濟(jì)性原則在舞臺燈光設(shè)計的時候在滿足需求的同時要保證這一點原則，那才是整個舞臺燈光設(shè)計的重點，所以你若是一名燈光設(shè)計師那么在給演藝廳舞臺燈光設(shè)計的時候要注意這一點。在觀眾區(qū)燈光照明設(shè)計是為了滿足人們視覺生理和審美心理的需要，使演藝廳空間最大限度地體現(xiàn)實用價值和欣賞價值，并達(dá)到使用功能和審美功能的統(tǒng)一。這就是我們所說的經(jīng)濟(jì)性原則。4

58、、安全性原則安全性原則應(yīng)當(dāng)是整個演藝廳舞臺燈光設(shè)計的重點，無論大家想設(shè)計一個什么樣的燈光，在設(shè)計的時候一定要遵循這一設(shè)計的原則，在燈光照明設(shè)計要求絕對的安全可靠。大家在設(shè)計的時候不要只追求美觀而不注意它的安全設(shè)計。其實整個舞臺燈光設(shè)計中它應(yīng)當(dāng)算是設(shè)計的重點。3.2舞臺燈光系統(tǒng)的工藝要求1.該系統(tǒng)工藝設(shè)計和設(shè)備配置具有綜合劇場的使用功能 在短時間可輪換多種不同劇種的燈光操作方案。2該系統(tǒng)允許使用全部配置的各種類型燈具和其它補充設(shè)備 。3. 該系統(tǒng)設(shè)計有足夠的安全性和存儲容量 整個系統(tǒng)在不中斷主電力供應(yīng)的前提下對主控臺進(jìn)行持續(xù)的診斷檢查。3.3本系統(tǒng)的PLC和擴展模塊的選擇本次舞臺燈設(shè)計用的是來自

59、西門子(SIEMENS)S7-200系列CPU226可編程控制器。所用的擴展模板為EM223（8I/8Q）。產(chǎn)品規(guī)格：西門子(SIEMENS)S7-200系列CPU226 在編程環(huán)境等方面，它不僅具備了以往的小型PLC所具有的功能，盡可能使安裝空間最小化，并實現(xiàn)了具有10點-100點輸入輸出點數(shù)的彈性構(gòu)成。而且還可連接可編程控制終端，創(chuàng)造了尚無前例的靈活運用。它不僅可以替代繼電器控制柜，就是作為小型控制器或在傳感器應(yīng)用中，亦能適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場不同的需求，AC電源輸入，繼電器輸出，能加擴展單元。表3-1 CPU22X（CPU226）主要技術(shù)指標(biāo)表型號CPU226程序/字4096用戶數(shù)據(jù)/字2560用

60、戶儲存器類型EEFPROM本機I/O24入/16出數(shù)字量I/O映像區(qū)大小/bit256最大模擬量輸入/輸出32入/32出I/O映像寄存器/bit1281/和1280順序控制繼電器/bit256根據(jù)本設(shè)計舞臺燈的控制的需要，PLC控制系統(tǒng)的輸入信號有2個按鈕開關(guān)，輸出信號有24個彩燈。根據(jù)表3-1所示的CPU22X I/O點數(shù)表，可知CPU226有24個輸入口和16個輸出口，和擴展模板為EM223（8I/8Q），可以滿足控制要求。最后選定型號是S7-200系列CPU226AC/DC/RELAY，擴展模板為EM223（8I/8Q）。3.4 舞臺燈光工藝流程圖方式一：L0,L6,L7,L17, L1