基于PLC實現(xiàn)彩燈控制系統(tǒng)的方案設(shè)計

隨著社會市場經(jīng)濟的不斷繁榮和發(fā)展，各種裝飾彩燈、廣告彩燈越來越多地出現(xiàn)在城市中。在大型晚會的現(xiàn)場，彩燈更是成為不可缺少的一道景觀。小型的彩燈多為采用霓虹燈管做成各種各樣和多種色彩的燈管，或是以日光燈、白熾燈作為光源，另配大型廣告語、宣傳畫來達到效果。這些燈的控制設(shè)備多為數(shù)字電路。而在現(xiàn)代生活中，大型樓宇的輪廓裝飾或大型晚會的燈光布景，由于其變化多、功率大，數(shù)字電路則不能勝任。針對PLC日益得到廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀，本文介紹PLC在不同變化類型的彩燈控制中的應(yīng)用，燈的亮滅、閃爍時間及流動方向的控制均通過PLC來達到控制要求。

1 彩燈常見的工作模式

在彩燈的應(yīng)用中，裝飾燈、廣告燈、布景燈的變化多種多樣，但就其工作模式，可分為三種主要類型：長明燈、流水燈及變幻燈。長明燈的特點是只要燈投入工作，負載即長期接通，一般在彩燈中用以照明或襯托底色，沒有頻繁的動態(tài)切換過程，因此可用開關(guān)直接控制，不需經(jīng)過PLC控制。流水燈負載變化頻率高，變換速度快，使人有眼花繚亂之感，分為多燈流動、單燈流動等情形。變幻燈則包括字形變化、色彩變化、位置變化等，其主要特點是在整個工作過程中周期性地花樣變化，但頻率不高。流水燈及變幻燈均適宜采用PLC控制。

2 彩燈控制實例

2．1 控制要求

某大型晚會現(xiàn)場設(shè)有長明燈10組、變幻燈8組、舞臺流水燈15組、標(biāo)語牌底色流水燈15組。變化規(guī)律如下：

1）變幻燈周期為60 s，8路負載接通規(guī)律如表1所示；

2）舞臺流水燈有1 s和1 ms兩種流動速率，正、反兩種流動方向，有雙燈6間隔、3燈5間隔、4燈4間隔三種流動細合方式：

3）標(biāo)語牌底色流水燈速率為1ms，工作方式為正向亮至全亮，熄滅2ms后，反向單燈流動1周，熄滅2ms后，從中間向兩側(cè)分別點亮至全亮后，熄滅2ms，如此循環(huán)。

2．2 確定輸入輸出設(shè)備，選擇PLC類型

該彩燈系統(tǒng)長明燈不需經(jīng)過PLC控制，變幻燈及流水燈采用PLC控制。需設(shè)置總啟動、停止按鈕各1個，流水燈流動速率開關(guān)1個，流動方向開關(guān)1個，流動組合方式開關(guān)3個，輸入信號共7個；輸出有變幻負載8組，舞臺流水燈及標(biāo)語牌底色燈各15組。

考慮輸入信號較少，而輸出負載多，選擇PLC基本單元FX2N-16MT，可提供8輸入8輸出，另配置輸出擴展模塊FX2N-16EYT兩臺，由PLC基本單元供電。燈組均通過無觸頭開關(guān)模塊控制。

2．3 I／O分配表

根據(jù)控制要求，輸入及輸出設(shè)備端口分配如表2所示。

2．4 控制系統(tǒng)接線圖

根據(jù)I／O端口分配表，系統(tǒng)接線圖如圖1所示。

2．5 梯形圖程序

由PLC控制的彩燈有三類：變幻燈、舞臺流水燈及標(biāo)語牌底色流水燈。其變化時間周期1ms、1s分別由PLC內(nèi)部特殊輔助繼電器M8012、M8013控制。流水變化采用傳送指令、移位指令實現(xiàn)。

系統(tǒng)運行初始化程序如圖2所示，依次為啟?？刂啤⒆兓脽舫跏蓟?、舞臺流水燈組合方式選擇、標(biāo)語牌底色燈初始化程序。

系統(tǒng)輸出控制采用主控指令編程，如圖3所示，依次為：變幻負載輸出、舞臺流水燈方向及速率控制、標(biāo)語牌底色控制程序。

3 結(jié)論

將以上兩部分程序組合起來，即為彩燈系統(tǒng)的控制程序。經(jīng)仿真運行，該設(shè)計達到控制要求，有實用價值。PLC在彩燈控制中的應(yīng)用，可依據(jù)以上設(shè)計思路，實現(xiàn)不同控制要求。

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