影视舞台灯光控制系统设计五篇范文

第一篇：影视舞台灯光控制系统设计

影视舞台灯光控制系统设计

来 源： 国际照明网

灯光控制系统是否安全可靠？这是困扰影视舞台灯光师的问题之一，也是灯光设备厂家攻关的重要课题之一。英国斯全德灯光公司(Strand Lighting)率先推出了符合要求的安全系统，本文就其ShowNet网络数字调光系统作一介绍。

使用价值与应用远景

作为灯光系统的指挥中心，灯光控制系统的可靠与否，直接影响到应用场合的灯光效果。要确保灯光控制万无一失，除了选用技术成熟、性能稳定可靠的调光产品之外，科学合理地设计备份控制系统也至为关键。近几年来，各大专业灯光生产厂商为了解决备份控制问题，先后设计实施了若干方案。

其中最先进的模式是，将两个功能相同的调光台放在同一控制室内同时工作，信号输出大者优先；当主控台失效时，再通过副控台进行控制。由于主、备控制台之间的联接没有相互学习功能，通常在演出前要将灯控程序编入主、备份台中，这样既浪费资源，又达不到最佳的跟踪备份效果。电视领域数字化、网络化、智能化的浪潮，推动了专业灯光技术的迅猛发展。斯全德灯光以国际领先的技术，开发出Server及ShowNet Configuration软件、ShowNet网络系统。该系统采用网络化数字调光技术，将主控台Strand 550i(或530i、520i、300系列调光台等)、备份台Strand 510i(或530i、520i、310i等)通过网络分配器和网络节点，与调光硅柜连接成一个数字灯光控制网络。ShowNet网络数字调光系统在技术上保障了灯光控制DMX信号输出的可靠性与连贯性。其特点体现在：

(1)运用网络技术，可实现远程控制和技术支持，并可使灯光设计人员的桌面设计电脑实现联网。

(2)网络中各控制台之间互相学习、互为备份。备份台以网络的架构与主控台相连，并利用全跟踪备份模式对主控台进行学习，即两台调光台并行处理，任一台上按键，另一台即学习；当主、备控台中任何一台失效时，另一台就会自动转入跟进输出。

(3)通过网络通信接口和调光立柜Reporter PC软件，操作人员可以在灯光控制室通过PC机或控制台显示屏，随时了解灯光系统瞬间信息及工作状态，从而对各回路灯光进行监控。

(4)通过网络节点可以设置PC机、设计者方位(Designer Position)、遥控器、演示控制器(Show Controler)等，从而实现分点控制、多点控制、手提遥控或无人控制。

(5)网络系统稳定、编程合理，在硬件结构不改变的情况下，可以利用软件实现系统升级。ShowNet系统采用TCP/IP协议，可与其它采TCP/IP的系统共用管线以降低成本，兼容性较好。

网络配置与技术要求

1.系统布线

对于ShowNet系统的硬件架构，其线材的选用可跟据系统的大小及节点间的距离来决定。从表中可见，除光纤(10 Base-FL)外，有效传输距离最远者为10 Base-2。按理它应该为最佳选择，但在整个系统的配置时，还须注意终端及线路的分布等问题。在典型的10 Base-2设计中，线路必须加上50Ω终端头作为整个网络的负载。节段最长可为185m，且须呈直线状，电缆在铺设中如果有缺口，原来的两段将会瘫痪。再加上所用接口及线材较为昂贵，除非需要将两分系统连接，一般不建议采用这种线材。Base-T的接法如星状，中心部分以集线器(Hub)连接。其接口RJ45类似于电话设备接头，线材为双绞线的5类网线(100Mb/s)。这种接法的优点是：简易明了、材料经济、保险系数高，万一其中某节段断路，其它跟网络分配器连接的节点还能继续工作。Base-FL(光学纤维)一般为大型网络系统所用。一般设计为每个分系统间的连接，如大型户外演出、大型主题公园各个主题区间的连接。

2.系统硬件

ShowNet系统由调光台、网络节点、PC机和集线器组成。调光台为整个系统的中心，也是操作界面。可使用Strand 500、Strand 300系列等采用PⅢ处理器的电脑调光台，可定义为主控台、备份台及遥控台三种模式。主控台为整个网络之核心，可具备18000个光路及32个DMX-512段，以控制整个系统。备份台通过网络与主控台连接，并利用全跟踪备份(Full Tracking Backup)模式对主控台进行学习。遥控台为主控台的分控台，在大型演出中往往要求分工处理，如主机控制传统灯，分控台控制电脑灯等。

网络点可分为：SN100、SN102、SN103及SN104。SN100及SN102除能提供DMX输入/输出外，还能提供如彩显、MIDI、AUX、Reporter、遥控及软驱等信号。一条细小的5类网线就能包容如此多的信号，这是传统DMX线所无法做到的。SN103及SN104也只有DMX输入/输出，其中SN103为AC供电、SN104为24～48V直流供电。在整个网络中，PC机的角色非常重要。PC机上可加载Genius Pro、ShowNet Pro、Reporter及Server等软件。

3.系统软件

斯全德灯光公司开发了可在灯光网络数字调光系统中应用的软件，包括：GeniusPro、Tracker、Communique、Networker、Reporter、Server和ShowNet Configuration等。不同的软件在网络中的功能各异。

(1)Genius Pro为整个系统或单机的操作系统。该软件具有处理6000光路、8192硅路、2000场、1000组、2000宏、600×99效果步、30效果演出、3000时间码(SMPTE)等功能；除了在调光台中应用外，还可装进PC机作为脱机编辑或PC机备份。

(2)Tracker用于电脑灯控制，广义上说，是为控制所有接收DMX信号而起动的器材。

(3)Communique为调光台对外界信号连接的界面，如模拟输入触发、SMPTE、MIDI及宏触发等。

(4)Networker为单机与网络之间沟通的桥梁，目前以10Mb/s稳定运行，将来运行速度可高至100Mb/s。

(5)Server为所有控制台内编程的集中地，控制台可通过它实现资源共享。

(6)网络工作站为PC平台并安装了ShowNet Configuration软件，该软件担负全系统DMX地址码分配工作，其功能强大，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更把原来的处理能力从16段提高到32段，即32×512=16384个DMX地址码，这32段隐藏于Netslot的网络配接带上，每一路可以自由搭配或定义成输入/输出，体现在任何一个SN网络节点中的任何一个接口上。设定完成后，可切换至PC Reporter报告软件，从而可获得CD80SV调光立柜中的所有信息，使灯光师对立柜工作状况及至大电网情况了如指掌。

例如成功案例简介

(1)中央电视台(CCTV)

在CCTV 1000、800和600m2演播厅，以Strand 550i为主机，Strand 530i或520i为备份机，外加遥控器、SN103网络节点和网络分配器，组成网络化数字调光系统，通过Strand CD80SV调光立柜或其它数字硅箱实现灯光控制。

(2)上海东方电视台

该台1200和400m2演播厅选用Strand 550i、Strand530i电脑调光台各一台，通过网络控制7台Strand CD80SV与3台Strand CD80SV调光立柜。

(3)河北艺术中心

以Strand 550i电脑台为主机，Strand 520i为备份机，采用数字调光网络系统，主控台与副控台双机热备份，控制1000个调光回路。

(4)北京人民大会堂

选用两台Strand 550i电脑调光台，分别用作舞台演出与会议照明主机；另一台Strand 550i为公用备份机，采用数字化网络系统，总控1300个调光回路。

(5)昆明石林园景区

以两台Strand 550i为主、备机，通过网络节点、网络分配器和Strand CD80SV，实现各景区灯光智能化控制。

(6)悉尼2000年奥运会开幕式

选用两台2000光路Strand 550i电脑调光台为主、备机，利用ShowNet Pro分出全系统5个网站，5600个DMX 地址，在11万人体育场中总控300只High-End 电脑灯、136只Studio摇头灯、132只Studio变色灯、64只Strand 4kW镝灯、1000只PAR灯和其它硅负载，为气势磅礴的奥运会开幕式营造出如梦如幻的灯光意境。

结束语

现代影视舞台灯光控制系统设计的方向是网络化数字调光。我们相信，随着国际互联网的迅速普及和专业灯光人员素质的不断提高，技术先进、性能稳定、控制灵活、操作方便、功能齐备、经济耐用的自动化灯光控制系统，将为中国的影视舞台增光添彩。

第二篇：报告厅舞台灯光系统设计

报告厅舞台灯光系统设计

一、舞台灯光设计原则

报告厅舞台灯光系统设计是遵循舞台艺术表演的规律和特殊使用要求进行配置的，其目的在于将各种表演艺术再现过程所需的灯光工艺设备，按系统工程进行设计配置，使舞台灯光系统准确、圆满地为艺术展示服务。

报告厅专业音响工程技术

一、前言

1.报告厅专业音响工程的特点

专业音响工程是随着社会的发展，人们物质文化生活的不断提高，从而形成的对文艺演出、娱乐休闲形式的不断要求而逐渐发展起来的新兴行业。通常所谓的专业音响工程主要是包括专业舞台音响灯光系统、实用音响灯光视频系统、商业广播会议系统等在内的一种系统工。具体在工程技术上，它集建筑、电子、电工技术于一体，是包含了声学、光学、音频、视频等多项理论的一门综合性工程技术。它要求工程商根据用户不同的实际需要，认真研究，全面融入设计者的设计思想，精心设计和施工；同时还要得到建筑装饰、电力供应部门的密切配合才能完成。可见，专业音响工程的意义非常重要，相应地工程技术的重要性也显得十分突出。

2.（介绍）专业音响工程的技术术语和相关标准

学习专业音响工程技术首先必须认识了解有关的技术术语和相关的一些国家及行业标准，只有这样专业的设计和施工才能做到有的放矢，工程的质量才能得到充分的保证。可以进一步讲，所有和工程有关的专业标准和术语是工程工作的基础，是设计施工的依据和参照，是中心。下面就列出一些必须认真学习理解的术语和标准。

声压级：指实际声压和基准声压之比的20倍对数值，单位是分贝。这是它的数学表达式。它的重要性就在于：所有的音响系统的发声情况，所有的扩声场所的声学质量，都需要有这项指标，在后面的设计计算中它还是一个计算基准。

混响时间：指在一个稳定的声音信号突然中断后，厅堂内的声压级跌落60dB所需要的时间，单位是秒。它的数学表达式如下。可以发现，混响时间是和建筑装饰的结构和材料密切相关的参数。在实际的工程中，混响时间更是厅堂建筑声学效果的重要考证指标。

扩声功率：指达到系统设计的额定扩声声压级时，扩声设备所需的额定功率，单位是瓦。这个参数在实际的音响调控中并不十分重要，但是在音响系统的设计和选型时，它却是声学指标在电声参数上的直接体现，而且它将关系到工程的最终造价，所以也特别重要。一般在工程中，它主要靠音箱的额定功率来反映。国标GB-3947，是专业的声学名词术语的解释。

3.报告厅专业音响工程的步骤

我们已经对专业音响工程的性质有了粗略的了解，但是具体在实际工作中，专业音响工程是这样进行的呢？既然专业音响工程综合性强，技术要求较高，那么对这个问题的理解就可以对大家更进一步认识专业音响工程这项工作有所帮助，也会对工程技术的重点学习也会有一个清晰的思路。

二.报告厅工程设计

1.报告厅工程的规划

因为实用的音响工程涉及的类型非常的多，有针对于舞台演出的，有针对于休闲娱乐的，有针对于企事业单位多种用途的，有针对于商业广播和背景音乐的，还有专门用于大型会议的，等等。往往即便是在确定了类型和原则后，同样的设计，同样的造价，最终的工程结果也会悬殊很大，所以工程的规划显得非常重要。

所谓规划，就是要根据用户的实际需要和使用环境，结合工程的造价，将工程的最终类型确定，并且必须在以后的设计、选型、施工中使它得到体现。这就要求这个规划是实际的可行的，否则无论是规划还是设计施工都可能是失败的。

2.报告厅总体设计

如果说工程的规划是制定一个合理可行的工程定位的话，那么工程的总体设计就是在这个规划的原则下，设计人员形成的一个全面的设计方案。虽然总体方案里的内容可能在以后的具体设计中还要重新仔细进行，但是作为必要的步骤，在总体设计时还是要进行必要的考虑，以便能和相关的部门进行协调，为后面的设计提供参考。下面我们就在总体设计的一些重要方面进行粗略的讲解。

报告厅的厅堂的建筑声学要求。绝大多数的专业音响工程都是在室内进行的，室内的情况千差万别，除了一些重要的专门为音响设计的建筑外，大多数的建筑在布局和具体结构上都没有考虑声学的要求。但是，音响工程的建筑声学又非常的重要，大家可以到一个经过严格科学设计的建筑里体会一下，其合理的声学结构和良好声音扩散、传播效果，能使您得到美的享受，同样扩声设备在这里运行，当然会充分发挥其优美的音质；而一个没有经过声学设计的音响工程，无论它拥有多么高档的设备，它的声学效果绝对不会太好。可见，厅堂的建筑声学设计是一件非常重要，也非常有意义的工作，它的作用将是事半功倍。

3.报告厅声场的设计

一个专业音响工程的重要工作就是声场的设计，对于工程的最终质量来说，声场设计也是一个关键点。声场设计的目的就在于：利用科学的计算做指导，为音响设备建造一个理想的扩声空间，将设备的性能充分地发挥。在少数严格的建筑装饰设计中，一般都要进行必要的声场设计，但是为了规范地按照步骤进行专业音响的工程工作，杜绝任何的不合理因素，为下面的其它设计作出指导，还是有必要全面地进行声场的设计，下面就分步骤进行讲解。

隔声处理：这是声场设计的第一步，也是许多技术人员容易忽略的步骤。隔声的目的就是在特定的工程区域内创造一个不受外界影响也不影响外界的安静声场。它包括与外界的隔声，扩声房间之间的隔声；隔声的部位有墙壁、门窗与天花板。首先来看看与外界的隔声，这项工作的任务就是不让外界的噪音传入室内，也不让室内的声音传到外面。进行这项工作时，有必要对建筑设计施工单位进行该工程建筑结构隔声情况的咨询，进一步可以向环保部门了解有关的情况。具体实施中，外界噪音传如室内可以通过室内的总噪声来控制，通常高等的实用音响工程要求在35-40dB以下；室内声音传到外界可以考察对外界的环境影响，按照环保部门的规定，一般不要高于平均值10-15dB为好。

4.电气的设计

因为专业音响工程的所有系统都是靠电能进行工作的，而且在具体的施工中也要涉及大量有关电气方面的处理，所以电气的设计具有与声场设计同等的重要性。在一般的工程设计中，电气的设计包括：各系统电源功率的计算，电源的供应形式，管线预埋的形式以及供电、用电的安全考虑等方面，下面我们就分别予以介绍。

电源功率的计算：音响工程中，电源的使用非常广泛，可以说所有的设备都需要电源才能工作，而且由于设备的差别，不同类型的工程电源功率相差较大，如果没有充分的计算作为依据，不仅后面的选型、施工工作会受到影响，而且极容易造成实际使用中系统工作不正常，还会危及用电的安全。而电源功率计算的目的就是计算的结果指导设备的选型，确定施工管线、开关器件的规格，以及以此作为向配电部门申请电源容量的依据。

电气设计和方案的安全性：专业音响工程始终不能忘记的就是安全性，电气的安全也特别重要，在设计中同样要充分考虑。首先要检查设计的配电容量、供电形式是否合理，不容许超负荷供电形式，埋设线缆不能低规格；不容许选用质量低劣规格不够的开关元件。其次，要检查管线的预埋方案是否安全规范，连接方式是否合理。这些安全因素都要认真检查，必要时可以将设计的方案报有关部门批准。

5.报告厅系统布局与设备的选型

在工程的总体设计中，将理论的规划和计算落实到具体的系统配置的首要步骤，就是工程中各系统的布局。布局的合理与否，布局的特点，布局的设备位置确定在很大程度上体现了各种规划和设计的思想，也直接决定了后面的设备选型情况，所以系统的布局也是设计的关键一步，也可以说是理论与实践结合的关键一步。具体说来，系统的布局其实就是各系统里动作设备的数量、位置的确定，比如：音箱的数量和吊挂位置，排列方向；各类舞台灯具的数量和悬挂位置，排列方向，电脑灯的数量、悬挂位置及相互的造型安排；视频投影和监视器的数量和位置以及悬挂情况对视觉的影响等方面。

报告厅工程施工

1.工程施工技术的特点和技术要求

专业音响工程的另一个重要的内容就是工程的施工。有了理想的规划没有科学合理的设计和选型不行，有了好的设计和选型而没有规范可靠的施工，同样也是不行的。这好比做衣服一样，同样的一块面料，技术不同的裁缝做出来的衣服质量可能完全不同，专业音响工程也如此，规划好了，设计好了，布局选型也好了，设备也仅仅是放在那里随意更换、运输的单个设备，没有安装、连接、调试成一个能正常工作的系统，任何的设计都只能是纸上谈兵。特别是近年来社会上的各种音响工程非常的多，一些没有规范的设计和施工技术的公司就乘机粗制滥造了不少工程，要么使得很好的设备发挥不出相应的效果，要么使得系统工作的稳定性、安全性难以保证，这些都使得音响工程的施工技术的重要性更加突出。总结起来，对于大多数的专业音响工程，其施工技术都有以下的特点。

首先，工程的技术含量高。应该说音响工程与其他工程最大的区别就是在实际的安装、调试施工中，始终都需要跟各种各样的设备打交道，这些设备在不同的系统中都可能起着重要的作用，它们在安装和调试中的要求也不尽相同，稍有不合理的地方就有可能影响整个系统的工作，所以工程施工的技术含量较高。同时，工程施工的技术含量高还表现在，工程施工中需要较高的信号线焊接技术，可靠的挂接件电焊技术，科学规范的调试检测技术等诸多方面。

其次，工程的灵活性强，工程量不大但责任重。如果一个工程已经经过严格合理的设计和选型，在具体的施工中又配备了合格的施工队伍，在建筑装饰单位的密切配合下，工程的工期一般都不会太长，即便是很大的一个工程，有几百个工作日就能完成，小型的工程就更快了。在这样的施工特点下，工程经常会因为各种各样的客观因素而需要对施工的进程作出相应的调整，有些时候会因为设计和建筑环境相矛盾而需要修正时，工程的施工还有可能改变计划，这就是工程施工的灵活性强的原因。工程施工的责任重大，大家一定容易理解，一般的音响工程投资多数都有十几万，几十甚至上百万元，要在很短的时间里达到良好的声音、灯光、视频效果，承担的责任肯定是很重的。

3.工程施工的注意事项

通过上面的工程施工介绍我们可以发现，专业音响工程的施工是一项比较复杂的工作，如果由于施工技术不过硬或者草率行事，就很容易使施工质量受到影响，下面根据经验向大家介绍一下部分施工注意事项。

首先，除了主要的地方需要严格遵守设计和相应的规范以外，一些细微的环节也要重视，否则仍然可能影响施工。例如：预埋管线的出口处理很少有人注意，要么管口很高，要么位置欠佳，要么影响建筑装饰的美观，这些问题在预埋时只要稍加注意就能解决，假如后期处理相对就麻烦多了。又比如：音响和视频设备中有的电源是通过附属的变压器提供110V交流电工作的，设备上的插座形式和220V插头没有什么区别，如果不注意而混淆，后果就可想而知了；另外某些音响周边设备使用交流低压电源，有些又使用直流低压电源，配备的电源附件一般又没有太大差别，如果在线路连接时张冠李戴，轻则设备不工作，重则容易损坏设备，可见细微的施工环节也要重视。

其次，施工的顺序要有条不紊。如果工程一开始就见什么干什么，颠三倒四，结果可能会影响施工的进度。例如：设备安装这步一定要等到管线、挂接件埋设好了，线路铺设完毕后再进行，否则就会因为各种原因要重新拆装，时机合适时，安装设备就没有那么被动了，不仅可以迅速全面进行，而且也不用机械地完全照搬设计，必要时候可以按照管线和线路的情况来调整安装位置。

四.工程的设备调试

1.设备调试的重要性

经过前面的工程一系列的规划、设计、选型和施工，可以说一个工程的基本概貌已经形成了，各种系统也已经构成，甚至多数设备这时就可以使用了，但是专业音响工程与其他工程不同的地方还有一个，这就是各系统设备的调试。只有经过科学合理调试的系统，它们才能适应不同的环境，充分地发挥相应的功能，相互协调地配合，长期保证正常稳定地工作。可以这样比喻，没有经过严格调试的系统，它的所有设备就象没有经过严格训练的部队一样，命令各不相同，行动起来始终处在无序的状态，表现出来的水平就很低了。严格的调试重要性除了直接反映在充分发挥系统的各种性能以外，另一个重要性表现在：严格规范的调试能让设备准确地在最佳的工作状态工作，加上在后期的使用中注意保养，设备的使用寿命可以延长很多。实际的经验和调查表明，在正常范围内损坏的设备，绝大多数都是由于设备调试和保养不当造成的，而在大量的工程中，实际最具有能力、条件和调试经验的就是工程设计、施工单位，可见工程中设备的调试工作显得多么重要。

2.设备调试的步骤

专业的音响工程的各个系统所包括的设备类型和数量都比较多，各种设备的使用方法以及系统的工作模式都不尽相同，所以系统的设备调试也有所区别，但是由于工程的类型同样也千差万别，如果要对所有类型工程的设备调试方法都一一进行介绍，未免篇幅太长，所以我们这里只就一般类型的工程后期设备调试的步骤进行一番讲解。

首先是调试前的准备。音响工程的调试是一项既需要技术和经验，又需要认真和负责精神的工作，当设计、选型、布局和施工都符合要求时，设备和系统的调试就是达到设计要求的唯一手段了，所以在调试前要作好充分的准备工作。这些准备包括：准备必要的仪器和工具，例如，音响调试需要的相位仪、噪声发生器、频谱仪、声压计以及万用表等；准备所有的工程设计和施工图纸；认真阅读所有设备的安装和使用说明书，并且将重要或特殊设备的使用说明书准备好备用；再有需要准备的是，调试工作开始前一定要保证现场没有无关的人员，避免调试工作受到干扰。

其次，按照设计和布局要求检查设备的安装、连接情况。与工程的施工步骤不同的是，在设备调试阶段对系统和设备的安装、连接情况的检查的思维是以整个系统为轮廓的，目的也是希望发现问题，而且也容易发现问题，所以在调试前的检查很有必要；同时检查过程中要向施工人员询问在施工过程中是否有遗留的问题，确信供电线路和电压没有任何问题。

3.调试中需要注意的事项

前面已经对工程调试的重要性进行了讲解，也对各个系统的调试步骤方法进行了系统的介绍，从中我们不难发现，音响灯光工程的调试工作需要用认真负责的态度来对待，只有保证对设计、施工、系统构造以及设备性能都有充分认识后，才能得到一个较好的调试结果，针对一般调试工作中经常发生的问题，这里我们向大家介绍几个调试时应该注意的技术环节，供大家参考。

①调试前一定要认真了解报告厅的各个系统构造和设备的性能，因为只有全面掌握了系统和设备的情况，我们才根据实际情况制定一个可行的调试方案，才能对调试时可能发生的情况有所估计，否则，对系统、设备情况不了解不熟悉盲目调试，结果肯定不会理想。尤其是对于我们在一般工程中很少用到的一些新型、特殊设备，安装调试前一定要认真学习它的原理、性能和操作方法。

②调试前一定要对报告厅的系统、设备的设定情况进行全面的检查。因为安装和单机检查过程和系统调试的侧重点毕竟不同，设备的设定情况往往是随意的，在进行调试前可能某些重要的设定钮已经和实际要求完全不同了，所以全面检查是有必要的，最好对各设备的设定情况作好记录。

③调试时应该根据系统的特点采用相应的调试方法。因为报告厅的音响灯光工程的系统指标要求可能各有不同，所涉及的设备也不尽相同，如果一味依照一般的工程调试方法进行调试，结果肯定不会理想。比如：一个没有反馈抑制器的音响系统，调试时如果不参照设计的结果，仅靠长时间高增益扩声的办法来查找反馈点，就可能导致音箱损坏。

1.创造完全的舞台布光自由空间，适应一切布光要求；

2.为使该系统能够持续运行，适当加大储备和扩展空间；

3.系统的抗干扰能力和安全性作为重要设计指标；

4.高效节能冷光新型灯具被引入系统设计中；

5.DMX512数字信号网络技术被引入系统设计的各个环节之中。

二、报告厅舞台灯光系统工艺设计要求

1．该系统工艺设计和设备配置具有综合剧场的使用功能，在短时间内可轮换多种不同剧种的灯光操作方案。

2．该系统设计可以从一种照明方案快速转换到另外一种照明方案，转换时间在2小时内完成。3．该系统允许使用全部配置的各种类型灯具和其它补充设备。

4．该系统设计有足够的安全性和存储容量，整个系统在不中断主电力供应的前提下，对主控台进行持续的诊断检查。

5．该系统中的设备完全符合舞台背景噪声的技术要求，空场状态下，所有灯光设备开启时的噪声及外界环境噪声的干扰不高于NR25，测试点1M效果器材的噪声不大于30dB。

6．系统的扩展能力是该系统设计之初有意预留的，如电力硅控容量、网络容量，待日后资金充裕或新技术出现，使本系统不至于因设计不足而大面积修改或更新，达到节省资金和快速适应变化的需求。

三、舞台灯光系统设计说明

舞台灯光灯位布置的顶光、区位构成布光阵列，舞台各部位均有布光点，杜绝死区，可灵活多变地按需组合。

（1）报告厅顶光系统设计配置

顶光作用是对舞台纵深的表演空间进行必要的照明，顶光配置中采用的各种灯具，大大地提高了光的透光性，透光率比目前国产镜提高了150%，遮光叶设计美观新颖，四页设置合理，遮光效果好，可作舞台顶光布光或染色用。

A.配置灯具分布建议：

舞台上空，共设有20道顶灯吊杆。

其中每道顶光分别用不同数目的灯具：PD-JG150 1KW螺纹聚光灯24台(配换色器)、PD-JG1501KW平凸聚光灯40台(配换色器)、PD-P64(配换色器)40台、PH750-26（750W）成像聚光灯64台(配换色器)和（DJD）LD1000R影视舞台柔光灯36台及彩熠2KW电脑摇头灯16台。

B．灯具的排列及投射方法：

第一道顶光与面光相衔接照明主演区，衔接时注意人物的高度，可在第一道顶光位置作为定点光及安置特效灯光，并选择部分灯加强表演区支点的照明；第二道至第十道可向舞台后直投、也可垂直向下投射、可加强舞台人物造型及景物空间的照明。前后排光相衔接，使舞台表演区获得比较均匀的色彩和亮度。

（2）报告厅电脑灯设计配置

考虑到智能化灯具是２１世纪舞台照明的必然发展趋势，为了满足各种演出灯光需要，舞台灯光设计配置了16台电脑灯摇头灯。电脑灯主要布置在舞台上空的顶光灯杆上，采用ＤＭＸ信号控制，通过网络接点连接电脑控制台，可任意调整灯具投射角度，亮度，变换图案，光束大小，颜色等功能，确保满足演出对电脑灯变化要求。

（3）灯光换色器设计配置

安装在部分灯具上的换色器，其作用舞台光、染色、色彩变化、衬托剧情，达到多姿多彩的效果。

换色器配置：

选用WD－512－08A系列电脑换色器136个。

四、舞台灯光控制设备配置

（1）报告厅的灯光控制台

灯光控制台英国“Strand”公司300系列125型光路电脑调光台，此调光台使用品质保证的Genius Pro操作软件，此软件支持中小型控制台的预置或追踪模式操作。电脑灯控制是斯全德300系列控制台的又一标准特性，它通过智能鼠标追踪球实现。具有80多年生产、制造、销售、设计经验的全球性公司，其产品的可靠和先进性为我们的选择及业主的使用提供了信心。

（2）报告厅调光硅柜

调光硅柜英国“Strand”公司CD80－A数字调光硅柜。

数字硅柜是实现大功率负荷调光的载体，亦是调光系统的核心硬件。CD80－A硅柜是采用数字解码触发控制技术的、具有高控制精度、高性能的调光器。它的DMX输入接口采用光电隔离技术，高精度、高速度的数字触发系统（调光范围1-100%，调光曲线10条，调光精度1024级）。抗干扰强、调试简单，系统不受温度、电压等环境影响，系统不需调试就可达到国家标准一级机规定的输出电压一致性的指标，不需要进行出光点、一致性的维护性调整。系统采用ISP在线系统可编程大规模集成电路，硬件可靠性得到了提高，软件上采用“看门狗”技术和容错技术，即使受到外电网和传输线强烈干扰，能自动检测配电系统，在配电电压波动时可自动修正触发导通角，抑制灯光闪动，保证自身正常工作。硅柜与调光台是以光电隔离方式传输信号，避免了因漏电、静电等意外原因导致烧毁调光台的事故。硅柜具有调光记忆最后一场功能，一旦主、副控制都出故障，也能保证正常演出。可设置9级预热值，以延长灯具寿命,机内固化的10条调光曲线完全可以满足各种演出的需要。设有两个输入接口，可同时接收数字和模拟控制台信号。每个功率单元都具有直通开关，而且各功率单元可以在任何情况下任意互换，为保证演播厅在综艺节目，文艺演出晚会的现场演出、拍摄、直播，节目录制等要求方面提供了保证，而且为电脑灯，激光效果，变色灯，换色器等设备的应用提供充足的兼容效果和扩展功能,完全满足各种演出的需要。

第三篇：舞台灯光知识

舞台灯光知识剧场舞台灯光配置

舞台灯光的构成要点:

一、演出空间构成特点

建筑，雕塑，绘画是把时间，空间在平面或立体中保持相对永恒的艺术。演出艺术作为综合时间和空间艺术需要一个维持观演关系的空间--剧场或演出场所。舞台美术家在超越时空的演出中共同构成具有声、光、色、形等多维因素的视觉和听觉的创意空间，并随着时间，以及情节、场景的转换而延续发展。不论是戏剧情节的转折还是戏曲歌舞的表演，与此同时，演出灯光在观众视觉中或以不知不觉的方式进行光的明暗效果变化、形体空间的变化或以光设备本身具备的功能造成各种视觉表现效果。以塑造形象、渲染色彩、变化节奏等方式参怀演出并形成有视觉语汇的特舞台演出空间气氛，从而影响观众的情绪变化，构成情景、演员、观众相互影响的与舞台演出内容吻合的定空间。

1、演出空间

1）舞台

根据演出场景的特点以及剧场演播室等演出环境中发现可以利用客观条件进行灯光设计。

2）剧场、演播厅等演出空间的状况

*空间环境：调查了解剧场，测量绘制或索取演出环境空间的平面图、剖面图资料，剧场台口的高度、宽度、舞台深度的数据和比例尺单位。

*设备状况：吊杆的数量长度、排列间距、顺序编号、平面位置等。*用电负荷：主干线额定负载容量、支线回路的额定负载容量等。

2、研读剧本及创意构思

剧本是进行灯光设备，创作构想的依据，其中可以了掘与创作相关的表现空间加以提炼加工。

1）找出具有代表性的人物特点、情节变化、矛盾冲突、设想所需的环境。

2）对时代、时间、季节、场景环境、光源方向以及色彩等方面的描述进行设想和定位。

3）确定与相适应的演出表现方法和表现手段。思考用何种灯具可以创造与剧情相吻合的舞台视觉效果。

4）剧本提示的场景、舞台装置。

3、时间与空间转换的表现

1）天候：日出日落、黄昏至夜晚、夜晚至黎明、季节变化、月夜星空、地点与地域的变化等。

2）地域空间、心理空间、场景空间、虚拟空间、局部和整体空间的转换等。

4、从平面到立体的空间造形构想

对于每个形体表面视觉效果的制作加工和组合以及前景空间、中景空间、后景空间的平面构图表现应用。上、中、下部空间的里面组织安排以及实现的方法预测。

例如：逆光位置的设定：水平方向、垂直角度、位置高度、灯具数量等。

5、局部与整体的画面构图

控制灯光和色彩和照明区域。以面积大小、形状、数量来表现舞台视觉画面的构图。

6、表现形式选择

根据创作的整体风格确定恰当的表现表式。

过去现在将来连想幻觉梦境回忆憧憬感觉印象抽象与写实等。

7、在有限空间中表现无限空间

在演出中存在着千差万别的巨大的空间效果变化。

现实空间与虚拟空间的表现：特定的舞台空间与特殊的舞台表现形式话外音：对白：独白等。

对实际的空间环境进行改造和拓展，或进行夸大或进行缩小的描绘。对剧中人物角色心理空间的描写和表现。

8、灯光变化的方式

1）以情节变化是空间变化的契机。

2）以台词确定的灯光变化契机。

3）以动作确定的灯光变化契机。

4）以音乐或音响效果确定的灯光变化契机。

5）以时间确定的灯光变化契机。

9、不同风格流派的空间处理

古典、浪漫、自然、现实、象征、立体、未来、构成、表现、超现实与音乐、音响效果相关的时空转换：曲调、旋律、节奏。

二、空间表现手段

1、对灯光器材设备的特点性能的调研

*泛光灯：天地排灯、脚光灯、顶排泛光灯等。

*聚光灯：凸透镜聚灯、柔光聚光灯。

*无透镜聚光灯：回光灯、PAR灯及封闭灯泡。包括：平行、集光型、柔光型、散光型等。*成像聚光灯：造形灯以及成像插片、追光灯。

*幻灯效果灯具：水波纹幻灯、跑云幻灯、PANI幻灯及其它效果灯具等。

*电脑灯：灯体旋转形式、镜面运动形式、集换色、成像造形、运动变化为一体的照明灯具。

*特殊投映灯具：效果器材、换色器、烟雾器、数字电脑投映设备等。

*操作控制系统：可控硅调光器及调光操作台各部分功能。

*彩色灯光滤色片：各种滤色，色温，减光，反光片，柔光片等。

*演示激光：以各色低功率激光发生装置在计算机控制下完成对画面的扫描。*辅助效果器材：烟雾发生器及排风、送风装置。

下雪发生装置、肥皂泡发生装置、二氧化碳烟雾、液氮、炒烟、纸花炮、干冰等。

2、灯光与被照明物体材料材质特点的研究运用表现

材质--反射漫反射透光半透不透软硬柔吸收反射规律。

材料--纺织材料--棉布绸缎丝绒麻布纱布。

金属材料--金银铜铁铝合金不锈钢。

自然材料--木石土砖植物

合成材料--尼龙塑料发泡材料PVC板材。

烟雾材料--乙二醇烟雾油性滞留型烟雾干冰低层烟雾炒烟液氮

表现效果--正投、反投、平面、立体、浮雕、肌理、点、线、面、层次、透空、光晕剪影、半剪影等。

表现特点--网状、绳状、条屏、柱石、纱幕、条屏、框架、灯箱等。

3、布光造型的研究及基本概念：感受与表现

A布光基础--静态人物布光的研究

布光四要素

1）主光：以主题和视点需要确定主光方向，主光强于其它光，使用聚光灯等硬光照明。

2）辅助光：是对主光的辅助和补充，起修饰作用。以软光灯照明模拟自然环境的反射光。

3）逆光：在主光基础上加光。可强于主光，也可低于主光而强于辅助光，起装饰造型作用。

4）光比：型体对各方受光的明暗比例。可根据创作需求作光比调整，从而获得理想的效果。

布光角度研究：90/120/180/270度等。

B投光实验

投射位置受光效果视觉印象剧场照明设备

1）正前上方--安定自然感面光

2）前斜上方--立体有生气耳光

3）正前水平--平淡表情淡化平射追光

4）正前下方--异常不安感脚光及低角度投光

5）正上方向--形象失真无表情顶排光及顶部投光

6）正侧上方--对比强烈阴阳脸侧天桥及顶侧投光

7）正侧水平--强硬冷酷感侧流动灯及平侧光

8）正后上方--轮廓鲜明装饰感顶排逆光及顶逆光

4、体验观察生活

a、观察自然环境的变化-日光、月光、晴天、阴天、雨天、雪天、环境影响

b、观察生活-光与人物情景-日光：顺光、逆光、侧光、半侧等效果表现

c、应用-确定主题内容的布光练习：人物画面的布光练习。

相关因素-明暗强弱色彩色调光影光质媒体运动语汇

视觉效果-空间区域变化节奏时空转换表现形式环境处理设计组合舞台布光-小剧场大剧场伸出式舞台三面舞台四面舞台布光剧场投光实验

5、剧场布光实验：包括剧场照明设备、投射位置、照明效果、视觉印象

TEST-1泛光排灯：舞台整体均匀的照明，画景幕的照明，效果分散而匀称。

TEST-2脚光地排：模拟自然地面反射光，近距离描写演员，但天幕乱影较多。TEST-3泛光排灯与脚光地排：演区，天幕得到均匀照明，清描淡写，立体感不足。TEST-4天排灯：均匀渲染天幕的上关部及色彩变化。

TEST-5地排灯：天幕下部的明暗色彩变化：日出日落时的剪影效果描写等。TEST-6天地排灯：上下部同一色光时，可获均匀背景照明。可表现昼夜朝幕等场景。

TEST-7泛光排灯、脚光、天地排光：消除了杂影，高调淡化效果，人物的主次关系不分明。

TEST-8泛排灯：自舞台上方投射，被投形象表现突出，色光效果更为艳丽。TEST-9泛光排灯、脚光、天地排、顶排灯：观众视线更为集中，人物造型光不足。

TEST-10舞台流动灯：可增强人物景物的立体感，但台面常出现影子。TEST-11面光照明：自观众席上方约450角投向舞台，模拟自然光效果。TEST-12耳光照明：自舞台前两侧投出，增强演员的立体感效果。

TEST-13泛光排灯+脚光+天地排+面光+耳光：在获得充足的亮度时要注意色调关系。

TEST-14泛光排灯、脚光、天地排、顶排、流动、面光、耳光：通常采用较多的照明方式。比较周全的方位的投光，根据演出实际需要，通过调光手段，从

而获得理想的立体空间效果。

TEST-15追光：通常设置于观众席后方或所需位置时局部空间照明，如人物半、全身。

TEST-16地排、顶排、面光、流动、追光等：通过调光处理表现立体感获得有创意的环境氛围。

TEST-17天地排蓝色、顶排白光、及浅蓝、流动白光：天地排蓝色光造成整体色调，顶排蓝光铺满舞台，其中三台聚光灯分别强调三个局部人物造型，一台流动灯强调圆球形后景。

TEST-18地排灯绿色、蓝色、顶排灯白和蓝色、流动灯浅紫色：天幕由下向上形成蓝色到深蓝色过渡，顶排灯蓝色铺满台面，顶排单灯白色压光后投向人物，两侧流动浅紫光补充舞台中部，形成冷色调的柔和的对比色氛围。

TEST-19聚光脚光浅紫浅蓝两台、顶排光白光浅蓝、流动灯深蓝色：用聚光脚光有意将人物光影投映在天幕背景上，顶排灯蓝光铺满舞台，顶光单灯强调中心形象，加之流动灯深蓝光，表现出梦幻般的冲击效果气氛。

TEST-20地排灯红色、顶排单灯白光、两侧流动灯橙色和黄色、面光浅橙色、重点加强流动浅黄：地排灯造成红色过度背景，顶排白光作重点强调，面光投出柔和橙光的舞台，加强流动灯使立体感空间感更为凸出。（TEST1-20注释文字出自松下电工《STAGE&ENTERAINMENTLIGHTING》。

舞台灯光的常用光位要想做好专业舞台灯的配置，道先要了解舞台灯具的常用光位。这是正确选用配置的一个重要环节。

1、面光：自观众顶部正面投向舞台的光，主要作用为人物正面照明及整台基本光铺染。

2、耳光：位于台口外两侧，斜投于舞台的光，分为上下数层，主要辅助面光，加强面部照明，增加人物、景物的立体感。

3、柱光（又称侧光）：自台口内两侧投射的光，主要用于人物或景物的两侧面照明，增加立体感、轮廓感。

4、顶光：自舞台上方投向舞台的光，由前到后分为一排顶光、二排顶光、三排顶光……等，主要用于舞台普遍照明，增强舞台照度，并且有很多景物、道具的定点照射，主要靠顶光去解决。

5、逆光：自舞台逆方向投射的光（如顶光、桥光等反向照射），可勾画出人物、景称的轮廓，增强立体感和透明感，也可作为特定光源

6、桥光：在舞台两侧天桥处投向舞台的光，主要用于辅助柱光，增强立体感，也用于其他光位不便投射的方位，也可作为特定光源。

7、脚光：自台口前的台板上向舞台投射的光，主要辅助面光照明和消除由于面光等高位照射的人物面部和下颚所形成的阴影。

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变化。

9、流动光：位于舞台两侧的流动灯架上，主要辅助桥光，补充舞台两侧光线或其他特定光线。

10、追光：自观众席或其他位置需用的光位，主要用于跟踪演员表演或突出某一特定光线，又用于主持人，是舞台艺术的特写之笔，起到面龙点睛的作用。

第四篇：教室日光灯控制系统设计

传感器应用课题

题 目

教室日光灯控制系统设计

专 业 电气控制与自动化

班 级 电气工程与自动化2010级2班

姓名/学号

2012年 11月 24日

教室日光灯控制系统

教室日光灯控制系统设计

摘 要：常言道“眼睛是心灵的窗户”,而灯则是指引心灵的方向标。在生活中，我们无时无刻不在地使用着灯,当我们在校园的时候我们需要来到教室里学习,然而当大家离开教室时有许多教室的灯依然亮着,这样就会造成大量资源浪费,因此我们设计一种既不浪费国家电力又很方便实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。

关键词：传感器；PLC;延时电路

教室日光灯控制系统

1课题研究的目

（1）锻炼学生自学能力和灵活运用所学知识的能力,写作能力和口头表达能力（2）锻炼学生团队协作精神

2课题设计的原理

当教室里有人时，日光灯就亮，当无人的时候，经过几分钟，灯熄灭。在白天光线很亮的情况下，即使教室中有人，日光灯也不亮。

3设计思路

(1).该设计需要两种传感器，热感应传感器与光线传感器。(2).“当无人的时候，经过几分钟，灯熄灭。”由此可知在电路中热感应传感器应该串联一个时间继电器。

(3).“在白天光线很亮的情况下，即使教室中有人，日光灯也不亮。”由此可知光线传感器应该实现电路的关断功能。

(4).要使该电路正常工作，那么光线传感器不应放置在教室内部，因为该电路控制的日光灯本身便会影响光感应传感器，使电路失效。

(5).电路有多种控制方法，我们选择PLC作为电路的控制部分，因为PLC.编程简单而且可以用PLC内部的定时器来代替时间继电器，节省成本、简化电路。

4资料查找（1）热释电传感器

热释电传感器又称人体红外传感器，被广泛应用于防盗报警、来客告知及非接触开关等红外领域。

压电陶瓷类电介质在电极化后能保持极化状态，称为自发极化。自发极化随温度升高而减小，在居里点温度降为零。因此，当这种材料受到红外辐射而温度升高时，表面电荷将减少，相当于释放了一部分电荷，故称为热释电。将释放的电荷经放大器可转换为电压输出。这就是热释电传感器的工作原理。

当辐射继续作用于热释电元件，使其表面电荷达到平衡时，便不再释放电荷。因此，热释电传感器不能探测恒定的红外辐射。（2）光线传感器

教室日光灯控制系统

2002年的 诺基亚7650(7650还带有扬声器感应)开始，便有了光线传感器，它的好处就是可以根据手机所处环境的光线来调节手机屏幕的亮度和键盘灯。比

如在光线充足的地方，屏幕很亮，键盘灯就会关闭；相反，在暗处，键盘灯就会亮，屏幕较暗(与屏幕亮度的设置也有关系)，这样既保护了眼睛又节省了能量，一举两得。而且光线传感器在进入睡眠模式的时候，会发出蓝色周期性闪动的光，甚是好看。

光线传感器位于前摄像头旁边的一个小点，如果在光线充足的情况下（室外或者是灯光充足的室内），大概在2-3秒之后，键盘灯会自动熄灭，即使你再操作机子，键盘灯也不会亮, 除非到了光线比较暗的地方，又一个键盘灯才会自动的亮起来； 如果在光线充足的情况下，你试着用手将光线感应器遮上，2-3秒之后，键盘灯会自动亮起来，这个就是光线感应器的作用，是起到一个节电的功能，毕竟这个机子很费电。

怎样检测光线感应器是否有问题, 下面来看看你的光线传感器是不是正常工作的：

在待机状态下，将手机的副摄像头左边的光线传感器置于台灯或强光下，按“挂断”键，手机键盘灯应熄灭，LCD背景灯应常亮。

在待机状态下，将手机的副摄像头左边的光线传感器用手指遮住，按“挂断”键，手机键盘灯应开启，LCD背景灯应稍暗。

如果你的键盘灯不能像上述一样变化，而是在任何情况下都是常亮的话，那你的机器就是有问题的了。

（3）时间继电器原理

在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器,它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。

时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种类型。

空气阻尼型时间继电器的延时范围大(有0.4～60s和0.4～180s两种)，它结构简单,但准确度较低。

当线圈通电（电压规格有ac380v、ac220v或dc220v、dc24v等）时，衔铁及托板被铁心吸引而瞬时下移，使瞬时动作触点接通或断开。但是活塞杆和杠杆不能同时跟着衔铁一起下落，因为活塞杆的上端连着气室中的橡皮膜，当活塞杆在释放弹簧的作用下开始向下运动时，橡皮膜随之向下凹, 上面空气室的空气变得稀薄而使活塞杆受到阻尼作用而缓慢下降。经过一定时间，活塞杆下降到一定位置，便通过杠杆推动延时触点动作，使动断触点断开，动合触点闭合。从线圈

教室日光灯控制系统

通电到延时触点完成动作，这段时间就是继电器的延时时间。延时时间的长短可以用螺钉调节空气室进气孔的大小来改变。吸引线圈断电后，继电器依靠恢复弹簧的作用而复原。空气经出气孔被迅速排出。[2]（4）接触器

接触器（Contactor）狭义上是指能频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。它应用于电力、配电与用电。接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。（5）PLC 可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

PLC的优点

1.使用方便，编程简单

采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。

2.功能强，性能价格比高

一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。3.硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强

PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。

硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。

4.可靠性高，抗干扰能力强

传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。

教室日光灯控制系统

PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。5.系统的设计、安装、调试工作量少

PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。

PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图的时间要少得多。

PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。6.维修工作量小，维修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故

5所需元件

热释电传感器(SEBBA SB0072)光线传感器(SENBA D57系列)时间继电器（SXJ48-V）接触器(ZAJ9)PLC(西门子S7-200 CPU224)6项目电路设计

整个电路分两部分：控制电路与工作电路

（1）控制电路：以PLC为控制中心，热释电传感器、光线传感器作为PLC的两个输入端，PLC的输出端接控制日光灯开关的线圈。（2）工作电路：包括接触器与日光灯（3）系统原理框图

教室日光灯控制系统

（4）PLC程序设计 PLC梯形图如下：

如图所示，热释电传感器与光线传感器分别接PLC的X0、X1两输入端，线圈Y0接接触器。① 当光线传感器得到感应时，即白天光线充足时，X1的常闭触点断开，线圈不得电，电路无法工作。当光线传感器X1无信号或弱信号输出时，即夜晚光线不足时，电路才能正常工作。② 当有人进入教室，热释电传感器得到感应，此时X0的常开触点闭合、常闭触点断开，线圈Y0得电并自锁，此时日光灯亮。当所有人离开教室，热释电传感器停止感应，电路启动断电延时程序，经180秒（3分③ 钟）后，线圈断电，日光灯灭。

传感器位置图示

教室日光灯控制系统

光线传感器位置a：此位置位于上方墙角，受到日光灯光照的干扰较小，适用于抗干扰力强，精度高，价格较昂贵的光线传感器。

光线传感器位置b：此位置位于窗台，基本上完全不受室内日光灯光线的干扰，但是传感器本身却易受到雨水等因素的影响，适用于抗干扰能力弱，精度较低，价格便宜的光线传感器。

7总结

本次课程设计选题是由我们小组3人讨论决定的，完成设计我们小组用时2个星期。在课题可行性的方面上我们觉得这个课题很适合我们现阶段的能力，在我们确定课题后，随即我们就分工任务。各自负责自己的部分，然后在一起讨论确定最佳的设计。

在编写课题设计时，我们一致认为最先确定设计的主要模块。开始认为在这个主要模块设计时不会花费很多的时间，之后才知道原来简单的事情自己动手也是这么的复杂。在很多细节的地方我们没有注意到。随后我们参考了很多的文献，也在网上收集了资料。不断修改，不断完善了我的课程设计。

在元器件的选择上，虽然没有要求做出实物，但是我们依然考虑到设计的经济适用，我们在网上收集了设计需要的元件。

这次课题设计培养了我们运用知识，分析问题，发现问题的能力。锻炼我们团队协作精神,通过这次课题设计我们也得到了深刻的感受。

参考文献：

教室日光灯控制系统

[1] 郁有文 常建 程继红.传感器原理及工程应用 第三版;西安电子科技大学出版社,2008 [2] 宋伯生.PLC编程理论 第二版;机械工业出版社 ,2009 [3] 李建兴.可编程序控制器应用技术；机械工业出版社，2004

第五篇：机械手运行控制系统设计

机电系毕业设计任务书

（二）指导教师：张国同

一、设计题目机械手运行控制系统设计

（二）二、设计目标

1）掌握机械手动作流程。

2）以PLC为系统控制核心

3）掌握正确选择PLC的方法

4）掌握电气控制元件的选择与计算方法。

3）掌握液压元件选择与应用。

三、设计内容

机械手由液压元件驱动，左，右运行采用双伸出杆液压缸。机械手的基本动作： 机械手原位→下降→抓物→上升→右行→下降→放物→上升→左行→到原位结束。

1）选择正确的电气控制器件

2）选择正确的液压元件（包括液压泵和电机型号）。

3）有各步的工作状态指示。

4）有必要的电、液保护和联锁。

5）绘制电气控制原理图和液压原理图。

6）绘制元件安装布置图。

7）绘制接线图、控制方框图、控制流程图。

四、毕业设计说明书格式要求（15000字以上）。以机电系毕业设计要求为准。

1）设计题目

2）控制原理说明设计方案论证

3）主要器件选择依据与计算

4）元件明细表

5）设计总结及改进意见

6）主要参考资料

五、参考文献

工厂电气控制技术机械工业出版社 主编方承远

工厂电气控制设备机械工业出版社 主编许廖

机床电气控制技术机械工业出版社 主编王炳实

可编程序控制器的应用技术机械工业出版社 主编 王兆义

可编程序控制器的原理及程序设计电子工业出版社 主编崔亚军