论文总字数：22921字

摘 要

在现代生活中，灯光和照明对于人类生活、工作和进步的重要性毋庸置疑，使用现代照明技术在改善人们的生活环境发挥着越来越重要的作用。随着科技的发展和人们的生活水平的提高，人们不仅对建筑物内照明系统，而且对一些舞台环境灯光都提出了新的要求，希望灯光控制系统既能控制照明光源的发光时间、亮度，又能对不同的场合做出相应的灯光背景。所以，智能照明控制系统替代传统的照明系统，是建筑物环境智能化过程中必然结果。

目前，国内舞台环境灯光控制系统种类繁多，传统舞台灯光采用开关机械式控制，人工的控制常常不能很好的满足舞台剧情表达的要求。而采用先进的PLC和计算机控制技术，构建满足多种条件下舞台灯光控制要求的智能化控制系统，是舞台灯光控制领域的重要的发展方向。针对舞台灯光控制工程的需求，开发了基于组态软件的舞台灯光控制系统，是完全有必要的。

本项研究将利用PLC，结合组态软件构成一个舞台灯光控制系统，将对舞台的顶棚灯、背景灯和地灯等三组灯光进行各种灯光效果切换控制。控制方式可以通过开关本地手动控制，也可通过计算机实现远程控制。该系统的研发对灯光智能控制提供了一定借鉴，且将具有一定的实际使用价值。

关键词：PLC控制 舞台灯光 组态软件

The Design of the Lighting Control System Based on

PLC and Configuration Software

Abstract

In modern life, the importance of lighting and lighting of human life, work and progress of the doubt, the use of modern lighting technology to improve people's living environment is playing an increasingly important role. With the improvement of technology development and people's living standards, people not only for lighting systems in buildings , and the environment to some stage lights are put forward new demands, hoping both to control lighting control system lighting time lighting , brightness, but also on different occasions to make the appropriate light background. So, intelligent lighting control system to replace the traditional lighting systems is the process of building environmental intelligence inevitable result.

At present, the domestic stage a wide range of ambient lighting control system, the traditional stage lighting control using mechanical switches, manual control often cannot meet the requirements of the stage drama expression. The use of advanced PLC and computer control technology, built under a variety of conditions to meet the control requirements of stage lighting intelligent control system, stage lighting control is an important development direction of the field. For the needs of the stage lighting control engineering, the development of stage lighting control configuration software -based systems, is necessary.

This study will use the PLC, combined with the configuration software constitutes a stage lighting control system, will be the stage ceiling lamps, floor lamps and other lights and background three lights for a variety of lighting effects switch. Local control can be manually controlled by a switch , can also be remotely controlled by a computer . The developments of intelligent control systems for lighting provide some reference, and will have some practical value.

Keywords：PLC control; Stage lighting; Configuration software

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 选题依据和意义 2

1.3 灯光智能控制系统研究现状 2

1.3.1 智能化灯光控制系统具有的特点 2

1.3.2 照明控制系统的基本类型 3

1.4 论文研究内容和研究意义 4

第二章 灯光控制系统总体方案设计 5

2.1 舞台灯光在现代舞台中的作用 5

2.2 舞台灯光控制系统灯光分组情况 5

2.3 舞台灯光控制方案的选择 6

2.3.1 常用的几种控制方式 6

2.3.2 舞台灯光控制方案的确定 7

2.4 舞台灯光控制系统的控制方案 8

第三章 舞台灯光控制系统硬件设计 9

3.1 舞台灯光控制系统的控制功能 9

3.2 舞台灯光控制系统的主控设备选择 9

3.2.1 PLC的选择 9

3.2.2 S7-200 PLC的组成 10

3.3 电压、电流信号采集和调光器 12

3.3.1 电压、电流传感器的选择 12

3.3.2 调光器的选择 13

第四章 舞台灯光控制系统软件设计 16

4.1 PLC控制系统设计的步骤和原则 16

4.1.1 PLC控制系统设计的一般步骤 16

4.1.2 PLC 控制系统的设计原则 16

4.2 舞台灯光控制系统的PLC程序设计 16

4.2.1 STEP 7编程软件 16

4.2.2 舞台灯光功能的描述 19

4.2.3 舞台灯光控制流程图 20

4.2.4 PLC的输入/输出地址分配及硬件接线 22

第五章 舞台灯光控制系统通讯与组态 24

5.1 舞台灯光控制系统的通讯 24

5.1.1 西门子PLC网络通讯 24

5.1.2 西门子PLC与上位机MPI通讯 25

5.1.3 西门子PLC与上位机PROFIBUS通讯 26

5.2 舞台灯光控制系统的组态 27

5.2.1 “组态王6.53”组态软件 27

5.2.2 “组态王6.53”的主要功能特性 28

5.2.3 人机交互界面组态过程 29

5.2.4 组态王编制的监控界面 31

第六章 结论与建议 33

6.1 创新点 33

6.2 不足与建议 33

第七章 致谢 34

附件：舞台灯光控制程序 35

参考文献 39

基于PLC和组态软件的灯光控制系统设计

第一章 绪论

1.1 概述

在现代生活中，由于照明技术和建筑装饰的有机结合，为人们提供了良好的视觉环境。更由于电光源的不断发展，为人们展示了一片崭新的光明世界，并对社会文明与进步起了积极地促进作用。

建筑内如果没有照明，就像人没有了眼睛，没有眼睛的建筑会让人们生活不便，并影响人们的生活情趣。灯光和照明对于人类生活、工作和进步的重要性毋庸置疑，使用现代照明技术将为改善人们的生活环境，帮助人们过上优质生活，提升人们的幸福感，帮助打造充满活力的生活环境，也能在重大场合渲染气氛。现如今人们将照明的灯具叫作灯饰，从称谓上人们就可以看出，灯具已不仅仅是用来照明的了，它还可以用来装饰房间^[[1]]。所以，照明技术在建筑中和我们的日常生活中发挥着特别重要的作用。

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