舞台彩灯PLC控制课程设计报告

荆楚理工学院

PLC控制课程设计成果

学院：电子信息工程学院班级：2014电气工程及其自动化1班

学生姓名：覃榕尉学号：2014401020102

设计地点（单位）：PLC实验室

设计题目：舞台彩灯的PLC控制

完成日期：2016年12月23日

指导教师评语:_____________________________________________

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成绩(五级记分制)：____________________

教师签名：____________________

前言

在现代生活中，彩灯作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气氛，为人们的生活增添亮丽，用在舞台上增强晚会灯光效果和活跃气氛。随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高，人们对于彩灯的要求越来越高，另一方面，随着电子技术的发展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展，PLC技术的应用引起电子产品及系统开发的巨大变革。梯形图语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强、覆盖面广、抽象能力强，在实际应用中越来越广泛。于是，人们开始追求贯彻整个系统设计的自动化，可以从繁重的设计工作中彻底解脱出来，把精力集中在创造性的方案与概念构思上，从而可以提高设计效率，缩短产品的研制周期。整个过程通过PLC自动完成，一定程度上减轻设计人员的工作强度，减少出现故障的机会，并且提高了设计质量。

本次课程设计是基于PLC设计舞台彩灯来实现舞台效果的多彩和氛围，通过在可编辑程序装置上进行实验模拟来完成对相应内容的学习，加强自己对PLC

课程理论知识的理解和掌握。

目录

第一章控制系统设计要求

1.1系统控制要求 (1)

1.2PLC控制系统组成方框图 (1)

第二章系统硬件设计

2.1PLC的选型及硬件配置 (1)

2.2输入输出地址分配 (2)

2.3PLC的控制电路 (2)

第三章PLC控制程序的设计

3.1系统程序设计 (3)

3.2程序说明 (7)

第四章PLC程序的模拟调试

4.1程序模拟调试过程 (8)

4.2程序的调试结果 (9)

舞台彩灯的PLC 控制

一、控制系统设计要求

1.1控制要求：

如左图所示，舞台有八组灯光，合上开关，

舞台的灯光可按下列效果进行变换：

1--2--3—4—5—6—7—8—12—1234—1234

56—12345678—345678—5678—78—15—26

—48—26—15--1357—2468再循环。断开开

关，即停止。中途可停止，按下暂停停止按钮，

舞台灯光可暂停，按下启动按钮继续工作。

1.2PLC 控制系统组成方框图

二、系统硬件设计

2.1PLC 的选型及硬件配置

（1）PLC 的选型

本次设计需要外部交流电源提供给PLC 运行，直流24V 保证LED 彩灯的正常工作。有3个输入和8个输出共11个I/O 接口，不需要外接扩展单元。通过以上的PLC 选型要求，我选择的是日本三菱公司生产的FX1N-14MR 类型PLC 。FX1N-14MR 的I/O 总数为14个（输入8个端口、输出6个端口），交流电源220V 供电运行，24V 直流输入。适合在小型环境中进行控制，它具有卓越的性能、串行通讯功能以及紧凑的尺寸。价格便宜，适合大多数使用者。

（2）PLC 输入输出设备的选择

输入设备的选择：需要使用动合触点开关、暂停和启动需要按钮来控制；开关控制程序控制LED 指示灯

信号反馈

FX1N-14MR

可编辑程序控制器

输出设备的选择：为保证达到舞台灯的绚烂效果，可以选择普通不同颜色的LED单色灯或者选择具有特效的LED灯，从两者中我选择后者。

综上，工作停止开关我选择的是动合开关SL0、暂停和启动按钮我选择的是动合触点按钮SB1、SB2。输出设备我选择的是Y0—Y7八个具有特效的LED彩灯。

可知，所选的PLC类型和输入输出设备符合设计的要求，能在实际的生活中实现舞台灯的功能。

2.2输入输出地址分配

输入/输出电器元件I/O地址作用

输入SL0X0启动停止系统工作SB1X1暂停进行的工作SB2X2启动暂停的工作

输出1号灯Y0控制1号灯2号灯Y1控制2号灯3号灯Y2控制3号灯4号灯Y3控制4号灯5号灯Y4控制5号灯6号灯Y5控制6号灯7号灯Y6控制7号灯8号灯Y7控制8号灯

2.43PLC的控制电路

根据设计要求、控制系统组成方框图和PLC的选型，基于PLC舞台彩灯控制彩灯循环控制系统的外部I/O接线图如下。X0是工作开始结束开关，X1、X2是按钮。彩灯控制系统用X0开启，X1和X2分别表示工作暂停和继续启动进行当前暂停的工作。输入采用的是汇点式，共接一个COM端子，电源由PLC内部电源提供。Y0—Y7表示8个具有特效的LED彩灯。Y0使用COM0端子，Y1—Y3共用COM2端子，Y4—Y6共用COM2端子，Y7—Y8共用COM3端子。而输出共用一个直流24V 电源，所以将三个COM端子连在一起，实现电源的共用。