第一篇：影視舞臺燈光控制系統設計

影視舞臺燈光控制系統設計

來 源： 國際照明網

燈光控制系統是否安全可靠？這是困擾影視舞臺燈光師的問題之一，也是燈光設備廠家攻關的重要課題之一。英國斯全德燈光公司(Strand Lighting)率先推出了符合要求的安全系統，本文就其ShowNet網絡數字調光系統作一介紹。

使用價值與應用遠景

作為燈光系統的指揮中心，燈光控制系統的可靠與否，直接影響到應用場合的燈光效果。要確保燈光控制萬無一失，除了選用技術成熟、性能穩定可靠的調光產品之外，科學合理地設計備份控制系統也至為關鍵。近幾年來，各大專業燈光生產廠商為了解決備份控制問題，先后設計實施了若干方案。

其中最先進的模式是，將兩個功能相同的調光臺放在同一控制室內同時工作，信號輸出大者優先；當主控臺失效時，再通過副控臺進行控制。由于主、備控制臺之間的聯接沒有相互學習功能，通常在演出前要將燈控程序編入主、備份臺中，這樣既浪費資源，又達不到最佳的跟蹤備份效果。電視領域數字化、網絡化、智能化的浪潮，推動了專業燈光技術的迅猛發展。斯全德燈光以國際領先的技術，開發出Server及ShowNet Configuration軟件、ShowNet網絡系統。該系統采用網絡化數字調光技術，將主控臺Strand 550i(或530i、520i、300系列調光臺等)、備份臺Strand 510i(或530i、520i、310i等)通過網絡分配器和網絡節點，與調光硅柜連接成一個數字燈光控制網絡。ShowNet網絡數字調光系統在技術上保障了燈光控制DMX信號輸出的可靠性與連貫性。其特點體現在：

(1)運用網絡技術，可實現遠程控制和技術支持，并可使燈光設計人員的桌面設計電腦實現聯網。

(2)網絡中各控制臺之間互相學習、互為備份。備份臺以網絡的架構與主控臺相連，并利用全跟蹤備份模式對主控臺進行學習，即兩臺調光臺并行處理，任一臺上按鍵，另一臺即學習；當主、備控臺中任何一臺失效時，另一臺就會自動轉入跟進輸出。

(3)通過網絡通信接口和調光立柜Reporter PC軟件，操作人員可以在燈光控制室通過PC機或控制臺顯示屏，隨時了解燈光系統瞬間信息及工作狀態，從而對各回路燈光進行監控。

(4)通過網絡節點可以設置PC機、設計者方位(Designer Position)、遙控器、演示控制器(Show Controler)等，從而實現分點控制、多點控制、手提遙控或無人控制。

(5)網絡系統穩定、編程合理，在硬件結構不改變的情況下，可以利用軟件實現系統升級。ShowNet系統采用TCP/IP協議，可與其它采TCP/IP的系統共用管線以降低成本，兼容性較好。

網絡配置與技術要求

1.系統布線

對于ShowNet系統的硬件架構，其線材的選用可跟據系統的大小及節點間的距離來決定。從表中可見，除光纖(10 Base-FL)外，有效傳輸距離最遠者為10 Base-2。按理它應該為最佳選擇，但在整個系統的配置時，還須注意終端及線路的分布等問題。在典型的10 Base-2設計中，線路必須加上50Ω終端頭作為整個網絡的負載。節段最長可為185m，且須呈直線狀，電纜在鋪設中如果有缺口，原來的兩段將會癱瘓。再加上所用接口及線材較為昂貴，除非需要將兩分系統連接，一般不建議采用這種線材。Base-T的接法如星狀，中心部分以集線器(Hub)連接。其接口RJ45類似于電話設備接頭，線材為雙絞線的5類網線(100Mb/s)。這種接法的優點是：簡易明了、材料經濟、保險系數高，萬一其中某節段斷路，其它跟網絡分配器連接的節點還能繼續工作。Base-FL(光學纖維)一般為大型網絡系統所用。一般設計為每個分系統間的連接，如大型戶外演出、大型主題公園各個主題區間的連接。

2.系統硬件

ShowNet系統由調光臺、網絡節點、PC機和集線器組成。調光臺為整個系統的中心，也是操作界面。可使用Strand 500、Strand 300系列等采用PⅢ處理器的電腦調光臺，可定義為主控臺、備份臺及遙控臺三種模式。主控臺為整個網絡之核心，可具備18000個光路及32個DMX-512段，以控制整個系統。備份臺通過網絡與主控臺連接，并利用全跟蹤備份(Full Tracking Backup)模式對主控臺進行學習。遙控臺為主控臺的分控臺，在大型演出中往往要求分工處理，如主機控制傳統燈，分控臺控制電腦燈等。

網絡點可分為：SN100、SN102、SN103及SN104。SN100及SN102除能提供DMX輸入/輸出外，還能提供如彩顯、MIDI、AUX、Reporter、遙控及軟驅等信號。一條細小的5類網線就能包容如此多的信號，這是傳統DMX線所無法做到的。SN103及SN104也只有DMX輸入/輸出，其中SN103為AC供電、SN104為24～48V直流供電。在整個網絡中，PC機的角色非常重要。PC機上可加載Genius Pro、ShowNet Pro、Reporter及Server等軟件。

3.系統軟件

斯全德燈光公司開發了可在燈光網絡數字調光系統中應用的軟件，包括：GeniusPro、Tracker、Communique、Networker、Reporter、Server和ShowNet Configuration等。不同的軟件在網絡中的功能各異。

(1)Genius Pro為整個系統或單機的操作系統。該軟件具有處理6000光路、8192硅路、2000場、1000組、2000宏、600×99效果步、30效果演出、3000時間碼(SMPTE)等功能；除了在調光臺中應用外，還可裝進PC機作為脫機編輯或PC機備份。

(2)Tracker用于電腦燈控制，廣義上說，是為控制所有接收DMX信號而起動的器材。

(3)Communique為調光臺對外界信號連接的界面，如模擬輸入觸發、SMPTE、MIDI及宏觸發等。

(4)Networker為單機與網絡之間溝通的橋梁，目前以10Mb/s穩定運行，將來運行速度可高至100Mb/s。

(5)Server為所有控制臺內編程的集中地，控制臺可通過它實現資源共享。

(6)網絡工作站為PC平臺并安裝了ShowNet Configuration軟件，該軟件擔負全系統DMX地址碼分配工作，其功能強大，可把一段512回路里的任何回路跟其它段的任何回路合并成一新段。ShowNet的最新版本ShowNetPro更把原來的處理能力從16段提高到32段，即32×512=16384個DMX地址碼，這32段隱藏于Netslot的網絡配接帶上，每一路可以自由搭配或定義成輸入/輸出，體現在任何一個SN網絡節點中的任何一個接口上。設定完成后，可切換至PC Reporter報告軟件，從而可獲得CD80SV調光立柜中的所有信息，使燈光師對立柜工作狀況及至大電網情況了如指掌。

例如成功案例簡介

(1)中央電視臺(CCTV)

在CCTV 1000、800和600m2演播廳，以Strand 550i為主機，Strand 530i或520i為備份機，外加遙控器、SN103網絡節點和網絡分配器，組成網絡化數字調光系統，通過Strand CD80SV調光立柜或其它數字硅箱實現燈光控制。

(2)上海東方電視臺

該臺1200和400m2演播廳選用Strand 550i、Strand530i電腦調光臺各一臺，通過網絡控制7臺Strand CD80SV與3臺Strand CD80SV調光立柜。

(3)河北藝術中心

以Strand 550i電腦臺為主機，Strand 520i為備份機，采用數字調光網絡系統，主控臺與副控臺雙機熱備份，控制1000個調光回路。

(4)北京人民大會堂

選用兩臺Strand 550i電腦調光臺，分別用作舞臺演出與會議照明主機；另一臺Strand 550i為公用備份機，采用數字化網絡系統，總控1300個調光回路。

(5)昆明石林園景區

以兩臺Strand 550i為主、備機，通過網絡節點、網絡分配器和Strand CD80SV，實現各景區燈光智能化控制。

(6)悉尼2000年奧運會開幕式

選用兩臺2000光路Strand 550i電腦調光臺為主、備機，利用ShowNet Pro分出全系統5個網站，5600個DMX 地址，在11萬人體育場中總控300只High-End 電腦燈、136只Studio搖頭燈、132只Studio變色燈、64只Strand 4kW鏑燈、1000只PAR燈和其它硅負載，為氣勢磅礴的奧運會開幕式營造出如夢如幻的燈光意境。

結束語

現代影視舞臺燈光控制系統設計的方向是網絡化數字調光。我們相信，隨著國際互聯網的迅速普及和專業燈光人員素質的不斷提高，技術先進、性能穩定、控制靈活、操作方便、功能齊備、經濟耐用的自動化燈光控制系統，將為中國的影視舞臺增光添彩。

第二篇：報告廳舞臺燈光系統設計

報告廳舞臺燈光系統設計

一、舞臺燈光設計原則

報告廳舞臺燈光系統設計是遵循舞臺藝術表演的規律和特殊使用要求進行配置的，其目的在于將各種表演藝術再現過程所需的燈光工藝設備，按系統工程進行設計配置，使舞臺燈光系統準確、圓滿地為藝術展示服務。

報告廳專業音響工程技術

一、前言

1.報告廳專業音響工程的特點

專業音響工程是隨著社會的發展，人們物質文化生活的不斷提高，從而形成的對文藝演出、娛樂休閑形式的不斷要求而逐漸發展起來的新興行業。通常所謂的專業音響工程主要是包括專業舞臺音響燈光系統、實用音響燈光視頻系統、商業廣播會議系統等在內的一種系統工。具體在工程技術上，它集建筑、電子、電工技術于一體，是包含了聲學、光學、音頻、視頻等多項理論的一門綜合性工程技術。它要求工程商根據用戶不同的實際需要，認真研究，全面融入設計者的設計思想，精心設計和施工；同時還要得到建筑裝飾、電力供應部門的密切配合才能完成。可見，專業音響工程的意義非常重要，相應地工程技術的重要性也顯得十分突出。

2.（介紹）專業音響工程的技術術語和相關標準

學習專業音響工程技術首先必須認識了解有關的技術術語和相關的一些國家及行業標準，只有這樣專業的設計和施工才能做到有的放矢，工程的質量才能得到充分的保證。可以進一步講，所有和工程有關的專業標準和術語是工程工作的基礎，是設計施工的依據和參照，是中心。下面就列出一些必須認真學習理解的術語和標準。

聲壓級：指實際聲壓和基準聲壓之比的20倍對數值，單位是分貝。這是它的數學表達式。它的重要性就在于：所有的音響系統的發聲情況，所有的擴聲場所的聲學質量，都需要有這項指標，在后面的設計計算中它還是一個計算基準。

混響時間：指在一個穩定的聲音信號突然中斷后，廳堂內的聲壓級跌落60dB所需要的時間，單位是秒。它的數學表達式如下。可以發現，混響時間是和建筑裝飾的結構和材料密切相關的參數。在實際的工程中，混響時間更是廳堂建筑聲學效果的重要考證指標。

擴聲功率：指達到系統設計的額定擴聲聲壓級時，擴聲設備所需的額定功率，單位是瓦。這個參數在實際的音響調控中并不十分重要，但是在音響系統的設計和選型時，它卻是聲學指標在電聲參數上的直接體現，而且它將關系到工程的最終造價，所以也特別重要。一般在工程中，它主要靠音箱的額定功率來反映。國標GB-3947，是專業的聲學名詞術語的解釋。

3.報告廳專業音響工程的步驟

我們已經對專業音響工程的性質有了粗略的了解，但是具體在實際工作中，專業音響工程是這樣進行的呢？既然專業音響工程綜合性強，技術要求較高，那么對這個問題的理解就可以對大家更進一步認識專業音響工程這項工作有所幫助，也會對工程技術的重點學習也會有一個清晰的思路。

二.報告廳工程設計

1.報告廳工程的規劃

因為實用的音響工程涉及的類型非常的多，有針對于舞臺演出的，有針對于休閑娛樂的，有針對于企事業單位多種用途的，有針對于商業廣播和背景音樂的，還有專門用于大型會議的，等等。往往即便是在確定了類型和原則后，同樣的設計，同樣的造價，最終的工程結果也會懸殊很大，所以工程的規劃顯得非常重要。

所謂規劃，就是要根據用戶的實際需要和使用環境，結合工程的造價，將工程的最終類型確定，并且必須在以后的設計、選型、施工中使它得到體現。這就要求這個規劃是實際的可行的，否則無論是規劃還是設計施工都可能是失敗的。

2.報告廳總體設計

如果說工程的規劃是制定一個合理可行的工程定位的話，那么工程的總體設計就是在這個規劃的原則下，設計人員形成的一個全面的設計方案。雖然總體方案里的內容可能在以后的具體設計中還要重新仔細進行，但是作為必要的步驟，在總體設計時還是要進行必要的考慮，以便能和相關的部門進行協調，為后面的設計提供參考。下面我們就在總體設計的一些重要方面進行粗略的講解。

報告廳的廳堂的建筑聲學要求。絕大多數的專業音響工程都是在室內進行的，室內的情況千差萬別，除了一些重要的專門為音響設計的建筑外，大多數的建筑在布局和具體結構上都沒有考慮聲學的要求。但是，音響工程的建筑聲學又非常的重要，大家可以到一個經過嚴格科學設計的建筑里體會一下，其合理的聲學結構和良好聲音擴散、傳播效果，能使您得到美的享受，同樣擴聲設備在這里運行，當然會充分發揮其優美的音質；而一個沒有經過聲學設計的音響工程，無論它擁有多么高檔的設備，它的聲學效果絕對不會太好。可見，廳堂的建筑聲學設計是一件非常重要，也非常有意義的工作，它的作用將是事半功倍。

3.報告廳聲場的設計

一個專業音響工程的重要工作就是聲場的設計，對于工程的最終質量來說，聲場設計也是一個關鍵點。聲場設計的目的就在于：利用科學的計算做指導，為音響設備建造一個理想的擴聲空間，將設備的性能充分地發揮。在少數嚴格的建筑裝飾設計中，一般都要進行必要的聲場設計，但是為了規范地按照步驟進行專業音響的工程工作，杜絕任何的不合理因素，為下面的其它設計作出指導，還是有必要全面地進行聲場的設計，下面就分步驟進行講解。

隔聲處理：這是聲場設計的第一步，也是許多技術人員容易忽略的步驟。隔聲的目的就是在特定的工程區域內創造一個不受外界影響也不影響外界的安靜聲場。它包括與外界的隔聲，擴聲房間之間的隔聲；隔聲的部位有墻壁、門窗與天花板。首先來看看與外界的隔聲，這項工作的任務就是不讓外界的噪音傳入室內，也不讓室內的聲音傳到外面。進行這項工作時，有必要對建筑設計施工單位進行該工程建筑結構隔聲情況的咨詢，進一步可以向環保部門了解有關的情況。具體實施中，外界噪音傳如室內可以通過室內的總噪聲來控制，通常高等的實用音響工程要求在35-40dB以下；室內聲音傳到外界可以考察對外界的環境影響，按照環保部門的規定，一般不要高于平均值10-15dB為好。

4.電氣的設計

因為專業音響工程的所有系統都是靠電能進行工作的，而且在具體的施工中也要涉及大量有關電氣方面的處理，所以電氣的設計具有與聲場設計同等的重要性。在一般的工程設計中，電氣的設計包括：各系統電源功率的計算，電源的供應形式，管線預埋的形式以及供電、用電的安全考慮等方面，下面我們就分別予以介紹。

電源功率的計算：音響工程中，電源的使用非常廣泛，可以說所有的設備都需要電源才能工作，而且由于設備的差別，不同類型的工程電源功率相差較大，如果沒有充分的計算作為依據，不僅后面的選型、施工工作會受到影響，而且極容易造成實際使用中系統工作不正常，還會危及用電的安全。而電源功率計算的目的就是計算的結果指導設備的選型，確定施工管線、開關器件的規格，以及以此作為向配電部門申請電源容量的依據。

電氣設計和方案的安全性：專業音響工程始終不能忘記的就是安全性，電氣的安全也特別重要，在設計中同樣要充分考慮。首先要檢查設計的配電容量、供電形式是否合理，不容許超負荷供電形式，埋設線纜不能低規格；不容許選用質量低劣規格不夠的開關元件。其次，要檢查管線的預埋方案是否安全規范，連接方式是否合理。這些安全因素都要認真檢查，必要時可以將設計的方案報有關部門批準。

5.報告廳系統布局與設備的選型

在工程的總體設計中，將理論的規劃和計算落實到具體的系統配置的首要步驟，就是工程中各系統的布局。布局的合理與否，布局的特點，布局的設備位置確定在很大程度上體現了各種規劃和設計的思想，也直接決定了后面的設備選型情況，所以系統的布局也是設計的關鍵一步，也可以說是理論與實踐結合的關鍵一步。具體說來，系統的布局其實就是各系統里動作設備的數量、位置的確定，比如：音箱的數量和吊掛位置，排列方向；各類舞臺燈具的數量和懸掛位置，排列方向，電腦燈的數量、懸掛位置及相互的造型安排；視頻投影和監視器的數量和位置以及懸掛情況對視覺的影響等方面。

報告廳工程施工

1.工程施工技術的特點和技術要求

專業音響工程的另一個重要的內容就是工程的施工。有了理想的規劃沒有科學合理的設計和選型不行，有了好的設計和選型而沒有規范可靠的施工，同樣也是不行的。這好比做衣服一樣，同樣的一塊面料，技術不同的裁縫做出來的衣服質量可能完全不同，專業音響工程也如此，規劃好了，設計好了，布局選型也好了，設備也僅僅是放在那里隨意更換、運輸的單個設備，沒有安裝、連接、調試成一個能正常工作的系統，任何的設計都只能是紙上談兵。特別是近年來社會上的各種音響工程非常的多，一些沒有規范的設計和施工技術的公司就乘機粗制濫造了不少工程，要么使得很好的設備發揮不出相應的效果，要么使得系統工作的穩定性、安全性難以保證，這些都使得音響工程的施工技術的重要性更加突出。總結起來，對于大多數的專業音響工程，其施工技術都有以下的特點。

首先，工程的技術含量高。應該說音響工程與其他工程最大的區別就是在實際的安裝、調試施工中，始終都需要跟各種各樣的設備打交道，這些設備在不同的系統中都可能起著重要的作用，它們在安裝和調試中的要求也不盡相同，稍有不合理的地方就有可能影響整個系統的工作，所以工程施工的技術含量較高。同時，工程施工的技術含量高還表現在，工程施工中需要較高的信號線焊接技術，可靠的掛接件電焊技術，科學規范的調試檢測技術等諸多方面。

其次，工程的靈活性強，工程量不大但責任重。如果一個工程已經經過嚴格合理的設計和選型，在具體的施工中又配備了合格的施工隊伍，在建筑裝飾單位的密切配合下，工程的工期一般都不會太長，即便是很大的一個工程，有幾百個工作日就能完成，小型的工程就更快了。在這樣的施工特點下，工程經常會因為各種各樣的客觀因素而需要對施工的進程作出相應的調整，有些時候會因為設計和建筑環境相矛盾而需要修正時，工程的施工還有可能改變計劃，這就是工程施工的靈活性強的原因。工程施工的責任重大，大家一定容易理解，一般的音響工程投資多數都有十幾萬，幾十甚至上百萬元，要在很短的時間里達到良好的聲音、燈光、視頻效果，承擔的責任肯定是很重的。

3.工程施工的注意事項

通過上面的工程施工介紹我們可以發現，專業音響工程的施工是一項比較復雜的工作，如果由于施工技術不過硬或者草率行事，就很容易使施工質量受到影響，下面根據經驗向大家介紹一下部分施工注意事項。

首先，除了主要的地方需要嚴格遵守設計和相應的規范以外，一些細微的環節也要重視，否則仍然可能影響施工。例如：預埋管線的出口處理很少有人注意，要么管口很高，要么位置欠佳，要么影響建筑裝飾的美觀，這些問題在預埋時只要稍加注意就能解決，假如后期處理相對就麻煩多了。又比如：音響和視頻設備中有的電源是通過附屬的變壓器提供110V交流電工作的，設備上的插座形式和220V插頭沒有什么區別，如果不注意而混淆，后果就可想而知了；另外某些音響周邊設備使用交流低壓電源，有些又使用直流低壓電源，配備的電源附件一般又沒有太大差別，如果在線路連接時張冠李戴，輕則設備不工作，重則容易損壞設備，可見細微的施工環節也要重視。

其次，施工的順序要有條不紊。如果工程一開始就見什么干什么，顛三倒四，結果可能會影響施工的進度。例如：設備安裝這步一定要等到管線、掛接件埋設好了，線路鋪設完畢后再進行，否則就會因為各種原因要重新拆裝，時機合適時，安裝設備就沒有那么被動了，不僅可以迅速全面進行，而且也不用機械地完全照搬設計，必要時候可以按照管線和線路的情況來調整安裝位置。

四.工程的設備調試

1.設備調試的重要性

經過前面的工程一系列的規劃、設計、選型和施工，可以說一個工程的基本概貌已經形成了，各種系統也已經構成，甚至多數設備這時就可以使用了，但是專業音響工程與其他工程不同的地方還有一個，這就是各系統設備的調試。只有經過科學合理調試的系統，它們才能適應不同的環境，充分地發揮相應的功能，相互協調地配合，長期保證正常穩定地工作。可以這樣比喻，沒有經過嚴格調試的系統，它的所有設備就象沒有經過嚴格訓練的部隊一樣，命令各不相同，行動起來始終處在無序的狀態，表現出來的水平就很低了。嚴格的調試重要性除了直接反映在充分發揮系統的各種性能以外，另一個重要性表現在：嚴格規范的調試能讓設備準確地在最佳的工作狀態工作，加上在后期的使用中注意保養，設備的使用壽命可以延長很多。實際的經驗和調查表明，在正常范圍內損壞的設備，絕大多數都是由于設備調試和保養不當造成的，而在大量的工程中，實際最具有能力、條件和調試經驗的就是工程設計、施工單位，可見工程中設備的調試工作顯得多么重要。

2.設備調試的步驟

專業的音響工程的各個系統所包括的設備類型和數量都比較多，各種設備的使用方法以及系統的工作模式都不盡相同，所以系統的設備調試也有所區別，但是由于工程的類型同樣也千差萬別，如果要對所有類型工程的設備調試方法都一一進行介紹，未免篇幅太長，所以我們這里只就一般類型的工程后期設備調試的步驟進行一番講解。

首先是調試前的準備。音響工程的調試是一項既需要技術和經驗，又需要認真和負責精神的工作，當設計、選型、布局和施工都符合要求時，設備和系統的調試就是達到設計要求的唯一手段了，所以在調試前要作好充分的準備工作。這些準備包括：準備必要的儀器和工具，例如，音響調試需要的相位儀、噪聲發生器、頻譜儀、聲壓計以及萬用表等；準備所有的工程設計和施工圖紙；認真閱讀所有設備的安裝和使用說明書，并且將重要或特殊設備的使用說明書準備好備用；再有需要準備的是，調試工作開始前一定要保證現場沒有無關的人員，避免調試工作受到干擾。

其次，按照設計和布局要求檢查設備的安裝、連接情況。與工程的施工步驟不同的是，在設備調試階段對系統和設備的安裝、連接情況的檢查的思維是以整個系統為輪廓的，目的也是希望發現問題，而且也容易發現問題，所以在調試前的檢查很有必要；同時檢查過程中要向施工人員詢問在施工過程中是否有遺留的問題，確信供電線路和電壓沒有任何問題。

3.調試中需要注意的事項

前面已經對工程調試的重要性進行了講解，也對各個系統的調試步驟方法進行了系統的介紹，從中我們不難發現，音響燈光工程的調試工作需要用認真負責的態度來對待，只有保證對設計、施工、系統構造以及設備性能都有充分認識后，才能得到一個較好的調試結果，針對一般調試工作中經常發生的問題，這里我們向大家介紹幾個調試時應該注意的技術環節，供大家參考。

①調試前一定要認真了解報告廳的各個系統構造和設備的性能，因為只有全面掌握了系統和設備的情況，我們才根據實際情況制定一個可行的調試方案，才能對調試時可能發生的情況有所估計，否則，對系統、設備情況不了解不熟悉盲目調試，結果肯定不會理想。尤其是對于我們在一般工程中很少用到的一些新型、特殊設備，安裝調試前一定要認真學習它的原理、性能和操作方法。

②調試前一定要對報告廳的系統、設備的設定情況進行全面的檢查。因為安裝和單機檢查過程和系統調試的側重點畢竟不同，設備的設定情況往往是隨意的，在進行調試前可能某些重要的設定鈕已經和實際要求完全不同了，所以全面檢查是有必要的，最好對各設備的設定情況作好記錄。

③調試時應該根據系統的特點采用相應的調試方法。因為報告廳的音響燈光工程的系統指標要求可能各有不同，所涉及的設備也不盡相同，如果一味依照一般的工程調試方法進行調試，結果肯定不會理想。比如：一個沒有反饋抑制器的音響系統，調試時如果不參照設計的結果，僅靠長時間高增益擴聲的辦法來查找反饋點，就可能導致音箱損壞。

1.創造完全的舞臺布光自由空間，適應一切布光要求；

2.為使該系統能夠持續運行，適當加大儲備和擴展空間；

3.系統的抗干擾能力和安全性作為重要設計指標；

4.高效節能冷光新型燈具被引入系統設計中；

5.DMX512數字信號網絡技術被引入系統設計的各個環節之中。

二、報告廳舞臺燈光系統工藝設計要求

1．該系統工藝設計和設備配置具有綜合劇場的使用功能，在短時間內可輪換多種不同劇種的燈光操作方案。

2．該系統設計可以從一種照明方案快速轉換到另外一種照明方案，轉換時間在2小時內完成。3．該系統允許使用全部配置的各種類型燈具和其它補充設備。

4．該系統設計有足夠的安全性和存儲容量，整個系統在不中斷主電力供應的前提下，對主控臺進行持續的診斷檢查。

5．該系統中的設備完全符合舞臺背景噪聲的技術要求，空場狀態下，所有燈光設備開啟時的噪聲及外界環境噪聲的干擾不高于NR25，測試點1M效果器材的噪聲不大于30dB。

6．系統的擴展能力是該系統設計之初有意預留的，如電力硅控容量、網絡容量，待日后資金充裕或新技術出現，使本系統不至于因設計不足而大面積修改或更新，達到節省資金和快速適應變化的需求。

三、舞臺燈光系統設計說明

舞臺燈光燈位布置的頂光、區位構成布光陣列，舞臺各部位均有布光點，杜絕死區，可靈活多變地按需組合。

（1）報告廳頂光系統設計配置

頂光作用是對舞臺縱深的表演空間進行必要的照明，頂光配置中采用的各種燈具，大大地提高了光的透光性，透光率比目前國產鏡提高了150%，遮光葉設計美觀新穎，四頁設置合理，遮光效果好，可作舞臺頂光布光或染色用。

A.配置燈具分布建議：

舞臺上空，共設有20道頂燈吊桿。

其中每道頂光分別用不同數目的燈具：PD-JG150 1KW螺紋聚光燈24臺(配換色器)、PD-JG1501KW平凸聚光燈40臺(配換色器)、PD-P64(配換色器)40臺、PH750-26（750W）成像聚光燈64臺(配換色器)和（DJD）LD1000R影視舞臺柔光燈36臺及彩熠2KW電腦搖頭燈16臺。

B．燈具的排列及投射方法：

第一道頂光與面光相銜接照明主演區，銜接時注意人物的高度，可在第一道頂光位置作為定點光及安置特效燈光，并選擇部分燈加強表演區支點的照明；第二道至第十道可向舞臺后直投、也可垂直向下投射、可加強舞臺人物造型及景物空間的照明。前后排光相銜接，使舞臺表演區獲得比較均勻的色彩和亮度。

（2）報告廳電腦燈設計配置

考慮到智能化燈具是２１世紀舞臺照明的必然發展趨勢，為了滿足各種演出燈光需要，舞臺燈光設計配置了16臺電腦燈搖頭燈。電腦燈主要布置在舞臺上空的頂光燈桿上，采用ＤＭＸ信號控制，通過網絡接點連接電腦控制臺，可任意調整燈具投射角度，亮度，變換圖案，光束大小，顏色等功能，確保滿足演出對電腦燈變化要求。

（3）燈光換色器設計配置

安裝在部分燈具上的換色器，其作用舞臺光、染色、色彩變化、襯托劇情，達到多姿多彩的效果。

換色器配置：

選用WD－512－08A系列電腦換色器136個。

四、舞臺燈光控制設備配置

（1）報告廳的燈光控制臺

燈光控制臺英國“Strand”公司300系列125型光路電腦調光臺，此調光臺使用品質保證的Genius Pro操作軟件，此軟件支持中小型控制臺的預置或追蹤模式操作。電腦燈控制是斯全德300系列控制臺的又一標準特性，它通過智能鼠標追蹤球實現。具有80多年生產、制造、銷售、設計經驗的全球性公司，其產品的可靠和先進性為我們的選擇及業主的使用提供了信心。

（2）報告廳調光硅柜

調光硅柜英國“Strand”公司CD80－A數字調光硅柜。

數字硅柜是實現大功率負荷調光的載體，亦是調光系統的核心硬件。CD80－A硅柜是采用數字解碼觸發控制技術的、具有高控制精度、高性能的調光器。它的DMX輸入接口采用光電隔離技術，高精度、高速度的數字觸發系統（調光范圍1-100%，調光曲線10條，調光精度1024級）。抗干擾強、調試簡單，系統不受溫度、電壓等環境影響，系統不需調試就可達到國家標準一級機規定的輸出電壓一致性的指標，不需要進行出光點、一致性的維護性調整。系統采用ISP在線系統可編程大規模集成電路，硬件可靠性得到了提高，軟件上采用“看門狗”技術和容錯技術，即使受到外電網和傳輸線強烈干擾，能自動檢測配電系統，在配電電壓波動時可自動修正觸發導通角，抑制燈光閃動，保證自身正常工作。硅柜與調光臺是以光電隔離方式傳輸信號，避免了因漏電、靜電等意外原因導致燒毀調光臺的事故。硅柜具有調光記憶最后一場功能，一旦主、副控制都出故障，也能保證正常演出。可設置9級預熱值，以延長燈具壽命,機內固化的10條調光曲線完全可以滿足各種演出的需要。設有兩個輸入接口，可同時接收數字和模擬控制臺信號。每個功率單元都具有直通開關，而且各功率單元可以在任何情況下任意互換，為保證演播廳在綜藝節目，文藝演出晚會的現場演出、拍攝、直播，節目錄制等要求方面提供了保證，而且為電腦燈，激光效果，變色燈，換色器等設備的應用提供充足的兼容效果和擴展功能,完全滿足各種演出的需要。

第三篇：舞臺燈光知識

舞臺燈光知識劇場舞臺燈光配置

舞臺燈光的構成要點:

一、演出空間構成特點

建筑，雕塑，繪畫是把時間，空間在平面或立體中保持相對永恒的藝術。演出藝術作為綜合時間和空間藝術需要一個維持觀演關系的空間--劇場或演出場所。舞臺美術家在超越時空的演出中共同構成具有聲、光、色、形等多維因素的視覺和聽覺的創意空間，并隨著時間，以及情節、場景的轉換而延續發展。不論是戲劇情節的轉折還是戲曲歌舞的表演，與此同時，演出燈光在觀眾視覺中或以不知不覺的方式進行光的明暗效果變化、形體空間的變化或以光設備本身具備的功能造成各種視覺表現效果。以塑造形象、渲染色彩、變化節奏等方式參懷演出并形成有視覺語匯的特舞臺演出空間氣氛，從而影響觀眾的情緒變化，構成情景、演員、觀眾相互影響的與舞臺演出內容吻合的定空間。

1、演出空間

1）舞臺

根據演出場景的特點以及劇場演播室等演出環境中發現可以利用客觀條件進行燈光設計。

2）劇場、演播廳等演出空間的狀況

*空間環境：調查了解劇場，測量繪制或索取演出環境空間的平面圖、剖面圖資料，劇場臺口的高度、寬度、舞臺深度的數據和比例尺單位。

*設備狀況：吊桿的數量長度、排列間距、順序編號、平面位置等。*用電負荷：主干線額定負載容量、支線回路的額定負載容量等。

2、研讀劇本及創意構思

劇本是進行燈光設備，創作構想的依據，其中可以了掘與創作相關的表現空間加以提煉加工。

1）找出具有代表性的人物特點、情節變化、矛盾沖突、設想所需的環境。

2）對時代、時間、季節、場景環境、光源方向以及色彩等方面的描述進行設想和定位。

3）確定與相適應的演出表現方法和表現手段。思考用何種燈具可以創造與劇情相吻合的舞臺視覺效果。

4）劇本提示的場景、舞臺裝置。

3、時間與空間轉換的表現

1）天候：日出日落、黃昏至夜晚、夜晚至黎明、季節變化、月夜星空、地點與地域的變化等。

2）地域空間、心理空間、場景空間、虛擬空間、局部和整體空間的轉換等。

4、從平面到立體的空間造形構想

對于每個形體表面視覺效果的制作加工和組合以及前景空間、中景空間、后景空間的平面構圖表現應用。上、中、下部空間的里面組織安排以及實現的方法預測。

例如：逆光位置的設定：水平方向、垂直角度、位置高度、燈具數量等。

5、局部與整體的畫面構圖

控制燈光和色彩和照明區域。以面積大小、形狀、數量來表現舞臺視覺畫面的構圖。

6、表現形式選擇

根據創作的整體風格確定恰當的表現表式。

過去現在將來連想幻覺夢境回憶憧憬感覺印象抽象與寫實等。

7、在有限空間中表現無限空間

在演出中存在著千差萬別的巨大的空間效果變化。

現實空間與虛擬空間的表現：特定的舞臺空間與特殊的舞臺表現形式話外音：對白：獨白等。

對實際的空間環境進行改造和拓展，或進行夸大或進行縮小的描繪。對劇中人物角色心理空間的描寫和表現。

8、燈光變化的方式

1）以情節變化是空間變化的契機。

2）以臺詞確定的燈光變化契機。

3）以動作確定的燈光變化契機。

4）以音樂或音響效果確定的燈光變化契機。

5）以時間確定的燈光變化契機。

9、不同風格流派的空間處理

古典、浪漫、自然、現實、象征、立體、未來、構成、表現、超現實與音樂、音響效果相關的時空轉換：曲調、旋律、節奏。

二、空間表現手段

1、對燈光器材設備的特點性能的調研

*泛光燈：天地排燈、腳光燈、頂排泛光燈等。

*聚光燈：凸透鏡聚燈、柔光聚光燈。

*無透鏡聚光燈：回光燈、PAR燈及封閉燈泡。包括：平行、集光型、柔光型、散光型等。*成像聚光燈：造形燈以及成像插片、追光燈。

*幻燈效果燈具：水波紋幻燈、跑云幻燈、PANI幻燈及其它效果燈具等。

*電腦燈：燈體旋轉形式、鏡面運動形式、集換色、成像造形、運動變化為一體的照明燈具。

*特殊投映燈具：效果器材、換色器、煙霧器、數字電腦投映設備等。

*操作控制系統：可控硅調光器及調光操作臺各部分功能。

*彩色燈光濾色片：各種濾色，色溫，減光，反光片，柔光片等。

*演示激光：以各色低功率激光發生裝置在計算機控制下完成對畫面的掃描。*輔助效果器材：煙霧發生器及排風、送風裝置。

下雪發生裝置、肥皂泡發生裝置、二氧化碳煙霧、液氮、炒煙、紙花炮、干冰等。

2、燈光與被照明物體材料材質特點的研究運用表現

材質--反射漫反射透光半透不透軟硬柔吸收反射規律。

材料--紡織材料--棉布綢緞絲絨麻布紗布。

金屬材料--金銀銅鐵鋁合金不銹鋼。

自然材料--木石土磚植物

合成材料--尼龍塑料發泡材料PVC板材。

煙霧材料--乙二醇煙霧油性滯留型煙霧干冰低層煙霧炒煙液氮

表現效果--正投、反投、平面、立體、浮雕、肌理、點、線、面、層次、透空、光暈剪影、半剪影等。

表現特點--網狀、繩狀、條屏、柱石、紗幕、條屏、框架、燈箱等。

3、布光造型的研究及基本概念：感受與表現

A布光基礎--靜態人物布光的研究

布光四要素

1）主光：以主題和視點需要確定主光方向，主光強于其它光，使用聚光燈等硬光照明。

2）輔助光：是對主光的輔助和補充，起修飾作用。以軟光燈照明模擬自然環境的反射光。

3）逆光：在主光基礎上加光。可強于主光，也可低于主光而強于輔助光，起裝飾造型作用。

4）光比：型體對各方受光的明暗比例。可根據創作需求作光比調整，從而獲得理想的效果。

布光角度研究：90/120/180/270度等。

B投光實驗

投射位置受光效果視覺印象劇場照明設備

1）正前上方--安定自然感面光

2）前斜上方--立體有生氣耳光

3）正前水平--平淡表情淡化平射追光

4）正前下方--異常不安感腳光及低角度投光

5）正上方向--形象失真無表情頂排光及頂部投光

6）正側上方--對比強烈陰陽臉側天橋及頂側投光

7）正側水平--強硬冷酷感側流動燈及平側光

8）正后上方--輪廓鮮明裝飾感頂排逆光及頂逆光

4、體驗觀察生活

a、觀察自然環境的變化-日光、月光、晴天、陰天、雨天、雪天、環境影響

b、觀察生活-光與人物情景-日光：順光、逆光、側光、半側等效果表現

c、應用-確定主題內容的布光練習：人物畫面的布光練習。

相關因素-明暗強弱色彩色調光影光質媒體運動語匯

視覺效果-空間區域變化節奏時空轉換表現形式環境處理設計組合舞臺布光-小劇場大劇場伸出式舞臺三面舞臺四面舞臺布光劇場投光實驗

5、劇場布光實驗：包括劇場照明設備、投射位置、照明效果、視覺印象

TEST-1泛光排燈：舞臺整體均勻的照明，畫景幕的照明，效果分散而勻稱。

TEST-2腳光地排：模擬自然地面反射光，近距離描寫演員，但天幕亂影較多。TEST-3泛光排燈與腳光地排：演區，天幕得到均勻照明，清描淡寫，立體感不足。TEST-4天排燈：均勻渲染天幕的上關部及色彩變化。

TEST-5地排燈：天幕下部的明暗色彩變化：日出日落時的剪影效果描寫等。TEST-6天地排燈：上下部同一色光時，可獲均勻背景照明。可表現晝夜朝幕等場景。

TEST-7泛光排燈、腳光、天地排光：消除了雜影，高調淡化效果，人物的主次關系不分明。

TEST-8泛排燈：自舞臺上方投射，被投形象表現突出，色光效果更為艷麗。TEST-9泛光排燈、腳光、天地排、頂排燈：觀眾視線更為集中，人物造型光不足。

TEST-10舞臺流動燈：可增強人物景物的立體感，但臺面常出現影子。TEST-11面光照明：自觀眾席上方約450角投向舞臺，模擬自然光效果。TEST-12耳光照明：自舞臺前兩側投出，增強演員的立體感效果。

TEST-13泛光排燈+腳光+天地排+面光+耳光：在獲得充足的亮度時要注意色調關系。

TEST-14泛光排燈、腳光、天地排、頂排、流動、面光、耳光：通常采用較多的照明方式。比較周全的方位的投光，根據演出實際需要，通過調光手段，從

而獲得理想的立體空間效果。

TEST-15追光：通常設置于觀眾席后方或所需位置時局部空間照明，如人物半、全身。

TEST-16地排、頂排、面光、流動、追光等：通過調光處理表現立體感獲得有創意的環境氛圍。

TEST-17天地排藍色、頂排白光、及淺藍、流動白光：天地排藍色光造成整體色調，頂排藍光鋪滿舞臺，其中三臺聚光燈分別強調三個局部人物造型，一臺流動燈強調圓球形后景。

TEST-18地排燈綠色、藍色、頂排燈白和藍色、流動燈淺紫色：天幕由下向上形成藍色到深藍色過渡，頂排燈藍色鋪滿臺面，頂排單燈白色壓光后投向人物，兩側流動淺紫光補充舞臺中部，形成冷色調的柔和的對比色氛圍。

TEST-19聚光腳光淺紫淺藍兩臺、頂排光白光淺藍、流動燈深藍色：用聚光腳光有意將人物光影投映在天幕背景上，頂排燈藍光鋪滿舞臺，頂光單燈強調中心形象，加之流動燈深藍光，表現出夢幻般的沖擊效果氣氛。

TEST-20地排燈紅色、頂排單燈白光、兩側流動燈橙色和黃色、面光淺橙色、重點加強流動淺黃：地排燈造成紅色過度背景，頂排白光作重點強調，面光投出柔和橙光的舞臺，加強流動燈使立體感空間感更為凸出。（TEST1-20注釋文字出自松下電工《STAGE&ENTERAINMENTLIGHTING》。

舞臺燈光的常用光位要想做好專業舞臺燈的配置，道先要了解舞臺燈具的常用光位。這是正確選用配置的一個重要環節。

1、面光：自觀眾頂部正面投向舞臺的光，主要作用為人物正面照明及整臺基本光鋪染。

2、耳光：位于臺口外兩側，斜投于舞臺的光，分為上下數層，主要輔助面光，加強面部照明，增加人物、景物的立體感。

3、柱光（又稱側光）：自臺口內兩側投射的光，主要用于人物或景物的兩側面照明，增加立體感、輪廓感。

4、頂光：自舞臺上方投向舞臺的光，由前到后分為一排頂光、二排頂光、三排頂光……等，主要用于舞臺普遍照明，增強舞臺照度，并且有很多景物、道具的定點照射，主要靠頂光去解決。

5、逆光：自舞臺逆方向投射的光（如頂光、橋光等反向照射），可勾畫出人物、景稱的輪廓，增強立體感和透明感，也可作為特定光源

6、橋光：在舞臺兩側天橋處投向舞臺的光，主要用于輔助柱光，增強立體感，也用于其他光位不便投射的方位，也可作為特定光源。

7、腳光：自臺口前的臺板上向舞臺投射的光，主要輔助面光照明和消除由于面光等高位照射的人物面部和下顎所形成的陰影。

8、天地排光：自天幕上方和下方投向天幕的光，主要用于天幕的照明和色彩變化。

9、流動光：位于舞臺兩側的流動燈架上，主要輔助橋光，補充舞臺兩側光線或其他特定光線。

10、追光：自觀眾席或其他位置需用的光位，主要用于跟蹤演員表演或突出某一特定光線，又用于主持人，是舞臺藝術的特寫之筆，起到面龍點睛的作用。

第四篇：教室日光燈控制系統設計

傳感器應用課題

題 目

教室日光燈控制系統設計

專 業 電氣控制與自動化

班 級 電氣工程與自動化2010級2班

姓名/學號

2012年 11月 24日

教室日光燈控制系統

教室日光燈控制系統設計

摘 要：常言道“眼睛是心靈的窗戶”,而燈則是指引心靈的方向標。在生活中，我們無時無刻不在地使用著燈,當我們在校園的時候我們需要來到教室里學習,然而當大家離開教室時有許多教室的燈依然亮著,這樣就會造成大量資源浪費,因此我們設計一種既不浪費國家電力又很方便實用的照明燈系統是很有實用價值意義的一件事。

關鍵詞：傳感器；PLC;延時電路

教室日光燈控制系統

1課題研究的目

（1）鍛煉學生自學能力和靈活運用所學知識的能力,寫作能力和口頭表達能力（2）鍛煉學生團隊協作精神

2課題設計的原理

當教室里有人時，日光燈就亮，當無人的時候，經過幾分鐘，燈熄滅。在白天光線很亮的情況下，即使教室中有人，日光燈也不亮。

3設計思路

(1).該設計需要兩種傳感器，熱感應傳感器與光線傳感器。(2).“當無人的時候，經過幾分鐘，燈熄滅。”由此可知在電路中熱感應傳感器應該串聯一個時間繼電器。

(3).“在白天光線很亮的情況下，即使教室中有人，日光燈也不亮。”由此可知光線傳感器應該實現電路的關斷功能。

(4).要使該電路正常工作，那么光線傳感器不應放置在教室內部，因為該電路控制的日光燈本身便會影響光感應傳感器，使電路失效。

(5).電路有多種控制方法，我們選擇PLC作為電路的控制部分，因為PLC.編程簡單而且可以用PLC內部的定時器來代替時間繼電器，節省成本、簡化電路。

4資料查找（1）熱釋電傳感器

熱釋電傳感器又稱人體紅外傳感器，被廣泛應用于防盜報警、來客告知及非接觸開關等紅外領域。

壓電陶瓷類電介質在電極化后能保持極化狀態，稱為自發極化。自發極化隨溫度升高而減小，在居里點溫度降為零。因此，當這種材料受到紅外輻射而溫度升高時，表面電荷將減少，相當于釋放了一部分電荷，故稱為熱釋電。將釋放的電荷經放大器可轉換為電壓輸出。這就是熱釋電傳感器的工作原理。

當輻射繼續作用于熱釋電元件，使其表面電荷達到平衡時，便不再釋放電荷。因此，熱釋電傳感器不能探測恒定的紅外輻射。（2）光線傳感器

教室日光燈控制系統

2002年的 諾基亞7650(7650還帶有揚聲器感應)開始，便有了光線傳感器，它的好處就是可以根據手機所處環境的光線來調節手機屏幕的亮度和鍵盤燈。比

如在光線充足的地方，屏幕很亮，鍵盤燈就會關閉；相反，在暗處，鍵盤燈就會亮，屏幕較暗(與屏幕亮度的設置也有關系)，這樣既保護了眼睛又節省了能量，一舉兩得。而且光線傳感器在進入睡眠模式的時候，會發出藍色周期性閃動的光，甚是好看。

光線傳感器位于前攝像頭旁邊的一個小點，如果在光線充足的情況下（室外或者是燈光充足的室內），大概在2-3秒之后，鍵盤燈會自動熄滅，即使你再操作機子，鍵盤燈也不會亮, 除非到了光線比較暗的地方，又一個鍵盤燈才會自動的亮起來； 如果在光線充足的情況下，你試著用手將光線感應器遮上，2-3秒之后，鍵盤燈會自動亮起來，這個就是光線感應器的作用，是起到一個節電的功能，畢竟這個機子很費電。

怎樣檢測光線感應器是否有問題, 下面來看看你的光線傳感器是不是正常工作的：

在待機狀態下，將手機的副攝像頭左邊的光線傳感器置于臺燈或強光下，按“掛斷”鍵，手機鍵盤燈應熄滅，LCD背景燈應常亮。

在待機狀態下，將手機的副攝像頭左邊的光線傳感器用手指遮住，按“掛斷”鍵，手機鍵盤燈應開啟，LCD背景燈應稍暗。

如果你的鍵盤燈不能像上述一樣變化，而是在任何情況下都是常亮的話，那你的機器就是有問題的了。

（3）時間繼電器原理

在交流電路中常采用空氣阻尼型時間繼電器,它是利用空氣通過小孔節流的原理來獲得延時動作的。它由電磁系統、延時機構和觸點三部分組成。

時間繼電器可分為通電延時型和斷電延時型兩種類型。

空氣阻尼型時間繼電器的延時范圍大(有0.4～60s和0.4～180s兩種)，它結構簡單,但準確度較低。

當線圈通電（電壓規格有ac380v、ac220v或dc220v、dc24v等）時，銜鐵及托板被鐵心吸引而瞬時下移，使瞬時動作觸點接通或斷開。但是活塞桿和杠桿不能同時跟著銜鐵一起下落，因為活塞桿的上端連著氣室中的橡皮膜，當活塞桿在釋放彈簧的作用下開始向下運動時，橡皮膜隨之向下凹, 上面空氣室的空氣變得稀薄而使活塞桿受到阻尼作用而緩慢下降。經過一定時間，活塞桿下降到一定位置，便通過杠桿推動延時觸點動作，使動斷觸點斷開，動合觸點閉合。從線圈

教室日光燈控制系統

通電到延時觸點完成動作，這段時間就是繼電器的延時時間。延時時間的長短可以用螺釘調節空氣室進氣孔的大小來改變。吸引線圈斷電后，繼電器依靠恢復彈簧的作用而復原。空氣經出氣孔被迅速排出。[2]（4）接觸器

接觸器（Contactor）狹義上是指能頻繁關合、承載和開斷正常電流及規定的過載電流的開斷和關合裝置。它應用于電力、配電與用電。接觸器廣義上是指工業電中利用線圈流過電流產生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。接觸器由電磁系統（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭系統（常開觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。（5）PLC 可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，），它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。

PLC的優點

1.使用方便，編程簡單

采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識，因此系統開發周期短，現場調試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。

2.功能強，性能價格比高

一臺小型PLC內有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現非常復雜的控制功能。它與相同功能的繼電器系統相比，具有很高的性能價格比。PLC可以通過通信聯網，實現分散控制，集中管理。3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強

PLC產品已經標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統配置，組成不同功能、不同規模的系統。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強的帶負載能力，可以直接驅動一般的電磁閥和小型交流接觸器。

硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應工藝條件的變化。

4.可靠性高，抗干擾能力強

傳統的繼電器控制系統使用了大量的中間繼電器、時間繼電器，由于觸點接觸不良，容易出現故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件元件，接線可減少到繼電器控制系統的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。

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PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達到數萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業生產現場，PLC已被廣大用戶公認為最可靠的工業控制設備之一。5.系統的設計、安裝、調試工作量少

PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。

PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設計法來設計。這種編程方法很有規律，很容易掌握。對于復雜的控制系統，設計梯形圖的時間比設計相同功能的繼電器系統電路圖的時間要少得多。

PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調試，輸入信號用小開關來模擬，通過PLC上的發光二極管可觀察輸出信號的狀態。完成了系統的安裝和接線后，在現場的統調過程中發現的問題一般通過修改程序就可以解決，系統的調試時間比繼電器系統少得多。6.維修工作量小，維修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執行機構發生故障時，可以根據PLC上的發光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故

5所需元件

熱釋電傳感器(SEBBA SB0072)光線傳感器(SENBA D57系列)時間繼電器（SXJ48-V）接觸器(ZAJ9)PLC(西門子S7-200 CPU224)6項目電路設計

整個電路分兩部分：控制電路與工作電路

（1）控制電路：以PLC為控制中心，熱釋電傳感器、光線傳感器作為PLC的兩個輸入端，PLC的輸出端接控制日光燈開關的線圈。（2）工作電路：包括接觸器與日光燈（3）系統原理框圖

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（4）PLC程序設計 PLC梯形圖如下：

如圖所示，熱釋電傳感器與光線傳感器分別接PLC的X0、X1兩輸入端，線圈Y0接接觸器。① 當光線傳感器得到感應時，即白天光線充足時，X1的常閉觸點斷開，線圈不得電，電路無法工作。當光線傳感器X1無信號或弱信號輸出時，即夜晚光線不足時，電路才能正常工作。② 當有人進入教室，熱釋電傳感器得到感應，此時X0的常開觸點閉合、常閉觸點斷開，線圈Y0得電并自鎖，此時日光燈亮。當所有人離開教室，熱釋電傳感器停止感應，電路啟動斷電延時程序，經180秒（3分③ 鐘）后，線圈斷電，日光燈滅。

傳感器位置圖示

教室日光燈控制系統

光線傳感器位置a：此位置位于上方墻角，受到日光燈光照的干擾較小，適用于抗干擾力強，精度高，價格較昂貴的光線傳感器。

光線傳感器位置b：此位置位于窗臺，基本上完全不受室內日光燈光線的干擾，但是傳感器本身卻易受到雨水等因素的影響，適用于抗干擾能力弱，精度較低，價格便宜的光線傳感器。

7總結

本次課程設計選題是由我們小組3人討論決定的，完成設計我們小組用時2個星期。在課題可行性的方面上我們覺得這個課題很適合我們現階段的能力，在我們確定課題后，隨即我們就分工任務。各自負責自己的部分，然后在一起討論確定最佳的設計。

在編寫課題設計時，我們一致認為最先確定設計的主要模塊。開始認為在這個主要模塊設計時不會花費很多的時間，之后才知道原來簡單的事情自己動手也是這么的復雜。在很多細節的地方我們沒有注意到。隨后我們參考了很多的文獻，也在網上收集了資料。不斷修改，不斷完善了我的課程設計。

在元器件的選擇上，雖然沒有要求做出實物，但是我們依然考慮到設計的經濟適用，我們在網上收集了設計需要的元件。

這次課題設計培養了我們運用知識，分析問題，發現問題的能力。鍛煉我們團隊協作精神,通過這次課題設計我們也得到了深刻的感受。

參考文獻：

教室日光燈控制系統

[1] 郁有文 常建 程繼紅.傳感器原理及工程應用 第三版;西安電子科技大學出版社,2008 [2] 宋伯生.PLC編程理論 第二版;機械工業出版社 ,2009 [3] 李建興.可編程序控制器應用技術；機械工業出版社，2004

第五篇：機械手運行控制系統設計

機電系畢業設計任務書

（二）指導教師：張國同

一、設計題目機械手運行控制系統設計

（二）二、設計目標

1）掌握機械手動作流程。

2）以PLC為系統控制核心

3）掌握正確選擇PLC的方法

4）掌握電氣控制元件的選擇與計算方法。

3）掌握液壓元件選擇與應用。

三、設計內容

機械手由液壓元件驅動，左，右運行采用雙伸出桿液壓缸。機械手的基本動作： 機械手原位→下降→抓物→上升→右行→下降→放物→上升→左行→到原位結束。

1）選擇正確的電氣控制器件

2）選擇正確的液壓元件（包括液壓泵和電機型號）。

3）有各步的工作狀態指示。

4）有必要的電、液保護和聯鎖。

5）繪制電氣控制原理圖和液壓原理圖。

6）繪制元件安裝布置圖。

7）繪制接線圖、控制方框圖、控制流程圖。

四、畢業設計說明書格式要求（15000字以上）。以機電系畢業設計要求為準。

1）設計題目

2）控制原理說明設計方案論證

3）主要器件選擇依據與計算

4）元件明細表

5）設計總結及改進意見

6）主要參考資料

五、參考文獻

工廠電氣控制技術機械工業出版社 主編方承遠

工廠電氣控制設備機械工業出版社 主編許廖

機床電氣控制技術機械工業出版社 主編王炳實

可編程序控制器的應用技術機械工業出版社 主編 王兆義

可編程序控制器的原理及程序設計電子工業出版社 主編崔亞軍