毕 业 设 计（论 文）题 目 PLC在舞台吊杆控制系统中应用 姓 名 张 涛 学 号 0320007105 所在学院 电气与电子工程学院 专业班级 自动化职1 指导教师 蔡华锋 日 期 2007年06 月08日 毕业设计（论文）任务书学 院电气与电子工程学院指导教师蔡华锋职 称助教（硕士）学生姓名张 涛专业班级自动化职1学 号0320007105设计题目PLC在舞台吊杆控制系统中的应用设计内容目标和要求（设计内容目标和要求、设计进度等）课题的目的：通过本课题的设计，使学生能深入的掌握PLC控制系统设计，PLC控制软件编写，并将它们应用到实际生产中。课题的内容：本课题要求完成某舞台吊杆控制系统的设计，具体技术要求是：6道电动调速吊杆自动和手动控制，14道电动吊杆自动和手动控制，电动调速吊杆的精度5mm，上位机采用eview MT510T触摸屏，位置传感器选用E6CP-AG5C。课题的要求：1、完成6道电动调速吊杆自动控制电路设计和控制软件设计2、完成14道电动吊杆自动自动控制电路设计和控制软件设计3、完成E6CP-AG5C的数据转换软件4、完成3000字的英文翻译（内容如课题内容相关）5、完成论文的撰写指导教师签名：年 月 日基层教学单位审核学 院审 核此表由指导教师填写学院审核1毕业设计（论文）学生开题报告课题名称PLC在舞台吊杆控制系统中应用课题来源横向课题课题类型AX指导教师蔡华锋学生姓名张涛学 号0320007105专业班级自动化职1本课题的研究现状、研究目的及意义舞台控制系统现状: 1采用STD工业控制机控制舞台机械设备2采用PLC控制的舞台机械控制系统 近年来，由于可编程控制器（PLC）具有操作简单、运行可靠、性能稳定、功能齐全等特点，除了具有基本的开关量输出、输入模块外，还有多点I/O、A/D、D/A、高速计数器、模拟定时器、温度传感器等模块，其内部一般还设有计数器、定时器、保持继电器、数据存储器，能够提供上千条指令完成数值计算功能和数据处理，具有响应速度快、实时性强、模块化结构组灵活、可靠性高的优点，并具有多种联网模式与计算机通讯。3模糊控制用于舞台机械控制系统 在工业控制中，控制对象经常是时变的，非线性的。由于存在纯滞后，参数未知或存在漂移，其数学模型很难建立。因此采用传统的控制方法对这类被控制对象进行分析和综合是比较困难的。模糊控制作为一种语言控制器，近似的反映了最佳控制者人的行为，无需预先获知被控对象的精确数学模型就可以获得满意的控制效果。模糊控制在实际中的应用越来越广，已经有将模糊控制应用于控制舞台的工程，主要控制如下：（1）系统的启动启动过程中要求调速器以合理的斜率跟综上给定的速度，启动过程要求平稳。在此系统中，以均匀加速来达到以上要求，且限制了最高斜率，启动过程在系统总行程的10%以内完成。（2）运动过程控制当系统达到预定速度之后，采用单输入模糊控制策略来稳定或跟踪运行速度，这一过程主要是对速度进行稳定及追综，对位置的检测仅作为求取速度及判断减速制动时机的依据。（3）系统减速及准确定位将变为主要矛盾，控制器的设计思想是：系统速度均匀降低，在到达指定位置时速度降到最低，再利用制动机构使其平稳的停在预定位置。（4）工控组态软件FIX用语舞台机械的控制课题研究的目的 ：以前，有很多舞台幕布、吊杆、灯光等都是完全用手动来完成的，使舞台工作人员面临着很大的工作压力，而且只使用低压电器，控制精度不高，也存在着很大的安全隐患。用PLC去控制舞台上的机械设施，安全可靠，可进行手动控制，更可进行自动控制，实现自动化，使复杂的控制变简单了，大大的节省工作量，提高了工作效率。因而，PLC得到了广泛的应用。课题研究的意义：从我国舞台发展的现状来看，我国的舞台不规范，还没有一个标准；在舞台研究和建设方面做的还不够，目前进行舞台设计的公司也很少，在研究时，国内的资料很少，很多要借鉴于国外的相关资料和技术成果，这样对研究者是一种考验，也增加了研究设计的难度；而在舞台机械行业的人才培养方面也特别缺乏。因此，在舞台机械行业，我国几乎处于空白。这对研究舞台控制系统有重要的意义。在舞台设计方面，控制系统设计是舞台的核心，舞台机械系统安全可靠的工作全在于此。随着PLC、微处理器、网络通信、人机界面技术的迅速发展，控制系统的安全性与可靠性越来越高，而PLC则克服了低压电气的缺点，也提高了控制系统的安全可靠性，解决很多复杂的问题，PLC的应用越来越广泛，因此也得到重视。在舞台设计中，PLC能解决很多复杂的问题，还可以与计算机连接；在舞台吊杆应用方面，PLC修改程序很方便，可以根据需要改变程序而得到期望的效果。正是由于PLC的优越性和我国舞台发展的现状，用PLC设计舞台吊杆控制系统有着潜在的价值，对我国舞台技术的发展都有很重要的意义。对于我们学生来讲，可以更清楚的了解我国舞台发展的现状，在熟悉与应用舞台控制系统方面也有很重要的意义。课题类型：（1）A工程实践型；B理论研究型；C科研装置研制型；D计算机软件型；E综合应用型（2）X真实课题；Y模拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。本课题的研究内容1、熟悉变频器FRE5405.5K的应用与PLC的连接。2、熟悉E6CP-AG5C与PLC的连接以及数据的转换。3、熟悉6道电动调速吊杆自动控制电路设计和控制软件设计。4、熟悉14道电动吊杆自动自动控制电路设计和控制软件设计。5、完成PLC与传感器的连接及电路设计。6、用低压电器设计中间继电器控制电机正反转。7、用MT510T的显示屏与PLC连接。8、合理分配PLC内存的存储单元。9、完成电路连接并设计出完整的电路图以及控制软件。10、完成论文。本课题研究的实施方案、进度安排本课题研究的实施方案、进度安排本课题研究将要熟悉欧姆龙CJ1M手册，并能熟练应用欧姆龙指令编写程序，掌握CJ1M的输入输出端口的连接。本次舞台吊杆控制系统设计工作的进度安排如下：第一阶段：3月6号3月20号 查找相关资料，进行可行性分析。第二阶段：3月20 号4月5号 掌握CJ1M的指令操作手册，并熟悉欧姆龙PLC语言。第三阶段：4月6 号4月30号 进行系统详细的设计以及编程工作。第四阶段：5月1 号5月15号 进行系统系统校正以及测试工作。第五阶段：5月16 号5月31号 系统修正和改进，撰写毕业设计论文。已查阅的主要参考文献1 戴一平.可编程控制器技术及应用M.机械工业出版社，2004.2 张桂香.电气控制与PLC应用M.化学工业出版社，2003.3 林明星.电气控制及可编程序控制器M.机械工业出版社，2005.4 张子毅. 基于PLC的舞台吊杆控制系统的设计J. 甘肃科技 , 2003,(07) . 5 蒋伟等. 舞台吊杆七段式速度控制策略探讨J.现代电子技术，2006,(05) .6 徐奇. 国内、外舞台机械的发展状况J.艺术科技 , 2001,(01) . 7 刘开元. 计算机控制技术在舞台机械设备中的应用J艺术科技 , 1999,(01). 8 李战明,吕德旭,陈若珠. 舞台吊杆控制系统中操作台与PLC之间的接口及通信系统设计J. 工业控制计算机 , 2001,(05) . 9 李国棋.新国立剧场舞台机械设备技术水平.J.艺术科技，2001，(1).10 李双全等.升降舞台自动控制系统的设计J.佳木斯大学学报(自然科学版) , 2003,(01) . 11 周铭等.多功能舞台电气控制系统的研究与设计J.机电工程 , 1999,(04) . 12 龚建兴, 吴爱梅. PLC在舞台吊杆控制系统中的应用J.电气传动自动化 , 2001,(05).13 于淇. 舞台控制系统设计D. 哈尔滨工程大学 ，2003. 14 袁勇. 智能舞台控制系统的研制D.电子科技大学，2004.15 沙宝良. 舞台自动控制系统的设计D. 哈尔滨理工大学，2003. 16 曹辉 霍罡.可编程序控制器系统原理及应用M.电子工业出版社，2003.指导教师意见指导教师签名： 年 月 日毕业设计（论文）学生申请答辩表课 题 名 称PLC在舞台吊杆控制系统中的应用指导教师（职称）蔡华锋 助教（硕士）申 请 理 由课题任务完成，已做好答辩准备。学生所在学院电气与 电子工程学院专业班级自动化职1学号0320007105 学生签名： 日期：毕业设计（论文）指导教师评审表序号评分项目（理工科、管理类）评分项目(文科)满分评分1工作量外文翻译152文献阅读与外文翻译文献阅读与文献综述103技术水平与实际能力创新能力与学术水平254研究成果基础理论与专业知识论证能力255文字表达文字表达106学习态度与规范要求学习态度与规范要求15是否同意参加答辩：总分评语 指导教师签名： 另附毕业设计（论文）指导记录册 年 月 日毕业设计（论文）评阅人评审表学生姓名张 涛专业班级03自动化职1学号0320007105设计（论文）题目PLC在舞台吊杆控制系统中的应用评阅人评阅人职称序号评分项目（理工科、管理类）评分项目(文科)满分评分1工作量外文翻译152文献阅读与外文翻译文献阅读与文献综述103技术水平与实际能力创新能力与学术水平254研究成果基础理论与专业知识论证能力255文字表达文字表达106学习态度与规范要求学习态度与规范要求15总分评语 评阅人签名： 年 月 日毕业设计（论文）答辩表学生姓名张 涛专业班级03自动化职1学号0320007105设