PLC在舞臺(tái)吊桿中的應(yīng)用畢業(yè)論文.doc

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題 目 PLC在舞臺(tái)吊桿控制系統(tǒng)中應(yīng)用 姓 名 張 濤 學(xué) 號(hào) 0320007105 所在學(xué)院 電氣與電子工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 自動(dòng)化職1 指導(dǎo)教師 蔡華鋒 日 期 2007年06 月08日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué) 院電氣與電子工程學(xué)院指導(dǎo)教師蔡華鋒職 稱助教（碩士）學(xué)生姓名張 濤專業(yè)班級(jí)自動(dòng)化職1學(xué) 號(hào)0320007105設(shè)計(jì)題目PLC在舞臺(tái)吊桿控制系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)內(nèi)容目標(biāo)和要求（設(shè)計(jì)內(nèi)容目標(biāo)和要求、設(shè)計(jì)進(jìn)度等）課題的目的：通過本課題的設(shè)計(jì)，使學(xué)生能深入的掌握PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，PLC控制軟件編寫，并將它們應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。課題的內(nèi)容：本課題要求完成某舞臺(tái)吊桿控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體技術(shù)要求是：6道電動(dòng)調(diào)速吊桿自動(dòng)和手動(dòng)控制，14道電動(dòng)吊桿自動(dòng)和手動(dòng)控制，電動(dòng)調(diào)速吊桿的精度5mm，上位機(jī)采用eview MT510T觸摸屏，位置傳感器選用E6CP-AG5C。課題的要求：1、完成6道電動(dòng)調(diào)速吊桿自動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)和控制軟件設(shè)計(jì)2、完成14道電動(dòng)吊桿自動(dòng)自動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)和控制軟件設(shè)計(jì)3、完成E6CP-AG5C的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件4、完成3000字的英文翻譯（內(nèi)容如課題內(nèi)容相關(guān)）5、完成論文的撰寫指導(dǎo)教師簽名：年 月 日基層教學(xué)單位審核學(xué) 院審 核此表由指導(dǎo)教師填寫學(xué)院審核1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)生開題報(bào)告課題名稱PLC在舞臺(tái)吊桿控制系統(tǒng)中應(yīng)用課題來源橫向課題課題類型AX指導(dǎo)教師蔡華鋒學(xué)生姓名張濤學(xué) 號(hào)0320007105專業(yè)班級(jí)自動(dòng)化職1本課題的研究現(xiàn)狀、研究目的及意義舞臺(tái)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀: 1采用STD工業(yè)控制機(jī)控制舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備2采用PLC控制的舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng) 近年來，由于可編程控制器（PLC）具有操作簡單、運(yùn)行可靠、性能穩(wěn)定、功能齊全等特點(diǎn)，除了具有基本的開關(guān)量輸出、輸入模塊外，還有多點(diǎn)I/O、A/D、D/A、高速計(jì)數(shù)器、模擬定時(shí)器、溫度傳感器等模塊，其內(nèi)部一般還設(shè)有計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、保持繼電器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，能夠提供上千條指令完成數(shù)值計(jì)算功能和數(shù)據(jù)處理，具有響應(yīng)速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模塊化結(jié)構(gòu)組靈活、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，并具有多種聯(lián)網(wǎng)模式與計(jì)算機(jī)通訊。3模糊控制用于舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng) 在工業(yè)控制中，控制對(duì)象經(jīng)常是時(shí)變的，非線性的。由于存在純滯后，參數(shù)未知或存在漂移，其數(shù)學(xué)模型很難建立。因此采用傳統(tǒng)的控制方法對(duì)這類被控制對(duì)象進(jìn)行分析和綜合是比較困難的。模糊控制作為一種語言控制器，近似的反映了最佳控制者人的行為，無需預(yù)先獲知被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型就可以獲得滿意的控制效果。模糊控制在實(shí)際中的應(yīng)用越來越廣，已經(jīng)有將模糊控制應(yīng)用于控制舞臺(tái)的工程，主要控制如下：（1）系統(tǒng)的啟動(dòng)啟動(dòng)過程中要求調(diào)速器以合理的斜率跟綜上給定的速度，啟動(dòng)過程要求平穩(wěn)。在此系統(tǒng)中，以均勻加速來達(dá)到以上要求，且限制了最高斜率，啟動(dòng)過程在系統(tǒng)總行程的10%以內(nèi)完成。（2）運(yùn)動(dòng)過程控制當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到預(yù)定速度之后，采用單輸入模糊控制策略來穩(wěn)定或跟蹤運(yùn)行速度，這一過程主要是對(duì)速度進(jìn)行穩(wěn)定及追綜，對(duì)位置的檢測(cè)僅作為求取速度及判斷減速制動(dòng)時(shí)機(jī)的依據(jù)。（3）系統(tǒng)減速及準(zhǔn)確定位將變?yōu)橹饕?，控制器的設(shè)計(jì)思想是：系統(tǒng)速度均勻降低，在到達(dá)指定位置時(shí)速度降到最低，再利用制動(dòng)機(jī)構(gòu)使其平穩(wěn)的停在預(yù)定位置。（4）工控組態(tài)軟件FIX用語舞臺(tái)機(jī)械的控制課題研究的目的 ：以前，有很多舞臺(tái)幕布、吊桿、燈光等都是完全用手動(dòng)來完成的，使舞臺(tái)工作人員面臨著很大的工作壓力，而且只使用低壓電器，控制精度不高，也存在著很大的安全隱患。用PLC去控制舞臺(tái)上的機(jī)械設(shè)施，安全可靠，可進(jìn)行手動(dòng)控制，更可進(jìn)行自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，使復(fù)雜的控制變簡單了，大大的節(jié)省工作量，提高了工作效率。因而，PLC得到了廣泛的應(yīng)用。課題研究的意義：從我國舞臺(tái)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，我國的舞臺(tái)不規(guī)范，還沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)；在舞臺(tái)研究和建設(shè)方面做的還不夠，目前進(jìn)行舞臺(tái)設(shè)計(jì)的公司也很少，在研究時(shí)，國內(nèi)的資料很少，很多要借鑒于國外的相關(guān)資料和技術(shù)成果，這樣對(duì)研究者是一種考驗(yàn)，也增加了研究設(shè)計(jì)的難度；而在舞臺(tái)機(jī)械行業(yè)的人才培養(yǎng)方面也特別缺乏。因此，在舞臺(tái)機(jī)械行業(yè)，我國幾乎處于空白。這對(duì)研究舞臺(tái)控制系統(tǒng)有重要的意義。在舞臺(tái)設(shè)計(jì)方面，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是舞臺(tái)的核心，舞臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)安全可靠的工作全在于此。隨著PLC、微處理器、網(wǎng)絡(luò)通信、人機(jī)界面技術(shù)的迅速發(fā)展，控制系統(tǒng)的安全性與可靠性越來越高，而PLC則克服了低壓電氣的缺點(diǎn)，也提高了控制系統(tǒng)的安全可靠性，解決很多復(fù)雜的問題，PLC的應(yīng)用越來越廣泛，因此也得到重視。在舞臺(tái)設(shè)計(jì)中，PLC能解決很多復(fù)雜的問題，還可以與計(jì)算機(jī)連接；在舞臺(tái)吊桿應(yīng)用方面，PLC修改程序很方便，可以根據(jù)需要改變程序而得到期望的效果。正是由于PLC的優(yōu)越性和我國舞臺(tái)發(fā)展的現(xiàn)狀，用PLC設(shè)計(jì)舞臺(tái)吊桿控制系統(tǒng)有著潛在的價(jià)值，對(duì)我國舞臺(tái)技術(shù)的發(fā)展都有很重要的意義。對(duì)于我們學(xué)生來講，可以更清楚的了解我國舞臺(tái)發(fā)展的現(xiàn)狀，在熟悉與應(yīng)用舞臺(tái)控制系統(tǒng)方面也有很重要的意義。課題類型：（1）A工程實(shí)踐型；B理論研究型；C科研裝置研制型；D計(jì)算機(jī)軟件型；E綜合應(yīng)用型（2）X真實(shí)課題；Y模擬課題；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。本課題的研究內(nèi)容1、熟悉變頻器FRE5405.5K的應(yīng)用與PLC的連接。2、熟悉E6CP-AG5C與PLC的連接以及數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。3、熟悉6道電動(dòng)調(diào)速吊桿自動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)和控制軟件設(shè)計(jì)。4、熟悉14道電動(dòng)吊桿自動(dòng)自動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)和控制軟件設(shè)計(jì)。5、完成PLC與傳感器的連接及電路設(shè)計(jì)。6、用低壓電器設(shè)計(jì)中間繼電器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)。7、用MT510T的顯示屏與PLC連接。8、合理分配PLC內(nèi)存的存儲(chǔ)單元。9、完成電路連接并設(shè)計(jì)出完整的電路圖以及控制軟件。10、完成論文。本課題研究的實(shí)施方案、進(jìn)度安排本課題研究的實(shí)施方案、進(jìn)度安排本課題研究將要熟悉歐姆龍CJ1M手冊(cè)，并能熟練應(yīng)用歐姆龍指令編寫程序，掌握CJ1M的輸入輸出端口的連接。本次舞臺(tái)吊桿控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)度安排如下：第一階段：3月6號(hào)3月20號(hào) 查找相關(guān)資料，進(jìn)行可行性分析。第二階段：3月20 號(hào)4月5號(hào) 掌握CJ1M的指令操作手冊(cè)，并熟悉歐姆龍PLC語言。第三階段：4月6 號(hào)4月30號(hào) 進(jìn)行系統(tǒng)詳細(xì)的設(shè)計(jì)以及編程工作。第四階段：5月1 號(hào)5月15號(hào) 進(jìn)行系統(tǒng)系統(tǒng)校正以及測(cè)試工作。第五階段：5月16 號(hào)5月31號(hào) 系統(tǒng)修正和改進(jìn)，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。已查閱的主要參考文獻(xiàn)1 戴一平.可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用M.機(jī)械工業(yè)出版社，2004.2 張桂香.電氣控制與PLC應(yīng)用M.化學(xué)工業(yè)出版社，2003.3 林明星.電氣控制及可編程序控制器M.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.4 張子毅. 基于PLC的舞臺(tái)吊桿控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J. 甘肅科技 , 2003,(07) . 5 蔣偉等. 舞臺(tái)吊桿七段式速度控制策略探討J.現(xiàn)代電子技術(shù)，2006,(05) .6 徐奇. 國內(nèi)、外舞臺(tái)機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩rJ.藝術(shù)科技 , 2001,(01) . 7 劉開元. 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用J藝術(shù)科技 , 1999,(01). 8 李戰(zhàn)明,呂德旭,陳若珠. 舞臺(tái)吊桿控制系統(tǒng)中操作臺(tái)與PLC之間的接口及通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)J. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī) , 2001,(05) . 9 李國棋.新國立劇場(chǎng)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備技術(shù)水平.J.藝術(shù)科技，2001，(1).10 李雙全等.升降舞臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) , 2003,(01) . 11 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