基于PLC的舞台吊杆控制系统设计

毕业论文主题：基于PLC的舞台动臂控制系统设计二级学院：学院专家：班级：学生名称：学号：导师：职务：评委：职务：新年目录摘要：本课题的研究目标是开发基于组成软件技术和可编程控制器(PLC )控制技术的舞台热潮控制系统，具体方案上位机组成软件采用昆仑通态的MCGS软件，下位机采用西门子公司的S7-200PLC，并与变频器、编码器等相结合上位机起到监视和管理的作用，下位机基于上位机的命令，或通过现场操作来实时监视舞台的热潮。 本设计的动臂控制系统多采用继电器、接触器的控制方式来代替以往的舞台动臂控制系统。 采用PLC控制系统，可以方便实时、正确地控制舞台热潮，同时，本设计的安全保护措施大幅度降低了系统失控造成的人员、财产等损失，大大保护了使用者的利益。关键词：设定软件、MCGS、PLC、舞台热潮abstract : thetartofthisprojectistodeventofconfigurationsoftwareteconfigurationsoftwaret stagesuspendercontrolsystemcontrolte theconcreteschemeofthepconfigurationsofkunlun-statemcgsoftware theselectionofsiemenscompanys7- 200 PLC， with frequency converter toachieeprecisecontrolsystemstagesuspendercontrolencoderetc. pcplayamonitoringandmanagement lowcomputerac mmand orthelocalooperationofreal-timecontrolandmonitoringstagesuspender.thecontrolocontrolsystemofthisdesign torepreplacethetr ollsystemestherelay，contactorcontrolmode.thecplccontrolsystem，12222222222222652 inadditiontothesectionofthesfortheskeywords :配置软件，MCGS，PLC，stage suspender绪言改革开放以来，中国社会主义市场经济蓬勃发展，我国人民的生活状况也发生了翻天复地的变化，在丰富人们的物质生活的同时，开始追求精神文化事业的发展。 近年来，在全国各地，特别是经济发达地区掀起了文化设施建设的热潮，许多剧场需要现代化设备，各种剧场成为了文化设施建设的主角，是我国经济快速发展、人民生活水平提高和文化事业空前繁荣的具体体现。 建设这些设施适应了频繁的文艺演出、各种形式的文化节、艺术活动和国际文化艺术交流不断增加的需要。 可以说国家大剧院的建设促进了剧场建设的发展，大大推进了中国的舞台机械和装备事业的前进。 国家大剧场舞台机械工程技术文件已经成为剧场建设舞台机械设计的好实例，对规范舞台机械行业的技术和商业活动发挥了很大的作用。 舞台设备发展到今天，许多致力于这方面研究的科学技术人员是分不开的。 我们首先需要回顾我国舞台机械设备的发展过程。解放前，我国舞台机器的发展非常缓慢，设备极其简陋。 随着新中国的成立，在物质生活水平提高的同时，人们也需要提高科学文化水平，党和政府非常重视人民大众文化事业的发展，从50年代初就建立了代表性剧场，具备了相当数量的舞台机械设备：手动热、假台口、电动垂直热等，控制手段还很落后六、七十年代，中国建立了许多规模较大的剧场。 最典型的是北京的人民大会堂，有广州的友谊剧场、长沙青年宫、杭州剧场等。 这些剧场设有更先进的平衡手动热潮和假台口，还有升降池。 但是，在舞台机械方面，还没有突破。 不能否认，在舞台发展方面，我国和发达国家有很大差异。 进入80年代后，由于我国的经济条件好转，前后根据各自的演出功能的要求，设计了各种类型的舞台机械：用于舞蹈表演的中国剧场、用于戏剧表演的中央戏剧学院的排练场、用于戏剧表演的中国少年艺术剧场等，这些舞台机器适应了不同的演出要求进入20世纪90年代，我国舞台机械方面又取得了很大进步，建设了深圳大剧场等一系列大型先进的现代电影院。 这些剧场的舞台机器已经齐备。 例如，舞台舞台的舞台机械有等速热潮、电动伸缩幕、活动计数器、右桥、右篮、天幕架等。 舞台的舞台机械有机械的起落架乐池、活动计数器、轻桥、舞台起落架、车辆。 尤其是后舞台有移动式转台，该设备能够电动移动到主台旋转，技术含量高，应用方便。 这是我国舞台机械化的程度与世界先进水平之间的差距正在逐渐缩小。第一章课题相关背景介绍1.1课题的概要随着社会主义精神文明建设的发展，人们对文化生活水平的要求也越来越高，随着这一步伐，全国各地开始建设文化设施场所，出现了许多剧场、广场、展览中心等。 剧场作为人们日常参加文化活动的主要场所，随着大小商业和文艺演出、文化节、文艺庆典的陆续出现，提高技能设备改善剧场环境、提高舞台控制系统是非常必要的，城市剧场设备的现代化也是这个城市现代化的侧面反映，我国科技水平不断提高的具体作为剧场非常重要的一部分舞台，根据专业分类分为舞台机械和控制系统、照明和控制系统和音响和控制系统三个系统。 舞台机械设备为舞台演出提供运动、动作、位置变化的服务。 和传统的机械产品一样，舞台机械也是基于电气、机械、液压和自动控制技术的。 良好精确的舞台机械控制与音响、照明、演员、舞蹈和场景相结合，不仅能为整个表演增添光彩，还能给人完美的视听感，陶冶人的情操。本课题主要完成舞台热潮控制系统的设计，分三层设计，上层为PC，中层为HMI控制，下层为西门子S7-200系列CPU226。 用一个交流电机控制动臂，下位机与上位机连接，通过485通信就能实现多轴联动。由于PLC的抗干扰性强、可靠性高、编程简单等特征是舞台热的控制核心，所以要移动舞台热，只需从上位机发送命令，就能容易地实现下位机的顺序执行，降低了工作难度，提高了工作效率1.2课题的现状文艺公演和戏剧表演最重要的物质基础是剧场的舞台设备，它很少，正式公演达不到预期的效果。 随着经济、科技和文化产业的发展，舞台形式也不断变化发展，可以分为空间开放的舞台、近端的舞台和扩张的舞台三种。 舞台配置舞台上的机器和舞台下的机器，为舞台演出提供更多的技术支持。 热潮是设置在舞台上空的机器，其作用是提高舞台的舞台要素，挂幕布，悬挂舞台照明器具。目前国内外常见的舞台热有手动热、电动热、液压热三种。 因为手动热潮是用人力驱动热潮，人力资源有限，所以手动热潮的大部分负荷通过平衡来取得平衡。 电动动臂是由电动机驱动的动臂，也可以分为上弦式电动动臂和上弦式动臂。 液压动臂是用液压能量驱动动臂的，分为用液压缸驱动动臂和用液压马达驱动动臂。现代化剧场是广大人民群众受到文化熏陶的重要通道，剧场的舞台机械设备也增加，带来了许多技术功能要求，各种问题也不断出现，如舞台热潮的数量增加，随之带来继电器、接触器数量庞大，复杂的布线问题和难以控制等问题PLC因其编程简单、抗干扰性强、可靠性高的特点而被广泛应用于工业控制。 将PLC应用于舞台动臂控制系统，有助于动臂的控制管理。1.3海外研究现状在西方文明史中，最古老的戏剧发生在古希腊的雅典，然后传入古罗马。 这些剧依靠白天的自然光源在露天剧场上演，乐池、景屋和观众席、乐池是表演、跳舞、唱歌的地方的景屋第一个换衣间和工具储藏室的观众席一般被乐池周围包围，靠山建，整齐地放置着长椅。文艺复兴时期，文学艺术空前繁荣，戏剧内容更加丰富多彩，戏剧舞台的发展也在推进。 17世纪的欧洲打破了传统露天剧场的界限，剧场开始出现镜框台口、箱型舞台和多层观众厅，对今后舞台形式的发展起到了隐含的作用。18世纪，欧洲各主要城市模仿意大利式剧场的建设，受到社会各界的好评。 最有代表性的是被称为歌剧麦的米兰歌剧座，有马蹄形的观众席和被六楼包围的单间，观众席被设计成对声场非常有利的“黄金律”，很多有名的歌剧在这里上演。19世纪下半叶，在欧洲建设了豪华的歌剧院，古典剧场的传统模式继续，舞台机械设备也增加了。 例如，悬挂舞台机械的巴黎歌剧院和设置了水压式机械升降台的布达佩斯国立歌剧院。 50年代，为了达到更好的视听效果，舞台上设置了电力驱动的转盘。第二次科学技术革命进一步推进了生产技术的发展，舞台机械技术、照明技术等科学成果广泛应用于乐池、镜框台口、箱形舞台，舞台文化艺术产业取得了前所未有的发展。 美国的剧场舞台也模仿英国的舞台技术，直到20世纪和21世纪才发展自己的舞台技术，形成了自己的风格。也就是说，海外舞台机械设备的发展较快，经过数百年的发展，更多的科技成果应用于舞台控制系统，通过各种升降、推拉、转动功能的转换，舞台艺术表演变得更完美，对现代舞台机械的发展产生了很大的影响。1.4国内研究现状我国戏剧的发展可以追溯到汉代，宋元南剧、元杂剧、明清传说、京剧都是不同时代的代表。 这些传统戏剧演出主要重视唱、读、打、做的合作，采用开放的舞台。 场景改变等是需要人的牵引、推动完成的，与同时期的西方国家相比，我们的舞台设施建设落后很多。到20世纪初，中国学习西方的舞台形式，建设了框架式的箱型舞台。 北京、上海、广州等大城市剧场开始使用简单的电动设备，还出现了人力小转盘、手动热等，这些都促进了中国舞台机械的发展。 但是，电动机器是有限的，例如，它不能加快速度，也不能进行定位控制，所以在上演戏剧时，受到设备的影响，无法获得完美的效果。20世纪50年代，我国的传统剧开始走向世界，在国际舞台上闪耀。 同时，西方歌剧、戏剧等剧种也在国内舞台上演奏，对我国舞台设备有更多的要求，我们必须与国际联系，促进剧场建设和舞台设备的建设。 因此，很多文化设施开始设置舞台机械设备，以北京首都剧场为例，在剧场建设了假台口、转盘、电动热潮等机械设备。20世纪70年代末，国内各地的剧场也被法制化，设置了舞台设备和舞台设备，采用液压技术的驱动系统和计算机控制的控制系统，满足不同的演出要求。 中央戏剧学院在我国舞台建设方面是三个第一、第一升降台、第一气垫式车辆，第一台是有8台升降台的滚筒式转台，同时开始了防火幕、帐篷热和定速热等机械设备。 实践证明，这些舞台机械设备的配置对舞台艺术表演非常有帮助。进入20世纪90年代后，随着工业的巨大发展和科学技术的进步，文化产业也不断发展，对文艺舞台的设备要求也越来越高。 我国引进了外国先进的舞台技术，结合自己的特点应用于国内舞台建设，使舞台机械设备的功能更加多样化。 进入21世纪以来，计算机数控系统在舞台控制系统中得到广泛应用，最具代表性的是舞台热潮，具有定点定位和无调速等功能，为舞台机械设备的发展揭开了新的篇章。第二章控制方