基于PLC控制的舞台艺术灯设计.pdf

基 子 P L C控 制 的 舞 台 艺 木 灯 设 计 张 明 金 徐 州工业职业技术 学院电气工程 系， 江苏徐 州 2 2 1 1 4 0 ， 晚会的舞台灯光各式各 样色彩缤纷 ，用以吸 引观众的注 意力。近年来 随着科技 的飞速发展 ，单 片机 、P L C 向深入 ．对于这些灯饰 的控制均可 以采用 P I C控制 ，如灯光的闪耀 、移位 及时序的变化等 。介绍 了舞 台艺术 详细介绍基于P L C控制的彩灯控制设计的过程，给出其P L C控制系统的接线图，设计f { _{ 了指令程序，蔫港符 j 7携演结果验证。 关键词 P L C；舞 台艺术灯 ；硬件设 计 ；软件设计 中图分类号 T P 2 7 3 文献标识码 A 文章编号1 0 0 9 9 4 9 2 2 0 1 0 1 2 0 0 7 0 - 0 2 1引 言 在现代生活 中，霓虹广 告灯及晚会 的舞台灯光各 式各 样 ，色 彩 缤 纷 ，用 以吸 引观 众 的 注 意 力 。 近 年 来 随着 科 技 的飞速发展，单片机 、P L C的应用正在不断地走向深入 ，对 于 这 些 灯 饰 的 控 制 均 可 以采 用 P L C控 制 ， 如 灯 光 的 闪 耀 、 移位 及时序的变化等 。本文介绍 了舞台艺 术灯控制 的一种 案例 ，全面介绍基于 P L C控制的彩灯控制设计 的过程 ，给 出其 P L C控制系统 的接线 图 ，设计 出了指令程序 。该 设计 具有 可编程性 、线路简单 、可靠性高等特点 ，提高 了系统 的灵 活性及 可扩展性 ．仿真结果 验证 了该设计 的正确性 和 实 用 性 。 2舞 台艺术灯控制实例 某舞 台艺术灯饰 自动控制演 示装置 的结构 ，如图 l 所 示 。它共有 8道灯 ，其 中 5道灯呈拱形 ，3道灯 呈梯 形。 控制要求 0 7号灯 闪亮 的时 序如下 1 7号灯一亮 一灭交替进行 ； 2 6 、5、4和 3号灯 由外 到 内依 次点亮 ，再 全灭 ， 然 后 重 复 上 述 过 程 ，循 环 往 复 ； 3 2、1和 0号 阶 梯 形 由上 到 下 ，依 次 点 亮 ，再 全 灭 ．然 后 重 复 上述 过 程 ，循 环 往 复 。 按停止按 钮 ，程序中止 运行【 。 3硬件设计 3 ． 1 确 定 输入 输 出设 备 。选 择 P L C类型 该 彩 灯 系 统 控 制 采 用 P L C控 制 。需 要 设 置 总 启 动 、停 止 按 钮 各 1个 ，输 出 负 载 为 8组 发 光 二 极 管 ，可 选 用 工 作 电压为 1 2 V，工作电流为 1 0 ～ 2 0 mA的发 光二极 管。因为输 收稿 日期 2 0 1 0 0 6 2 2 人信 号较 少 ，而输 出负载较多 ，时间响应较快 ，所 以选择 P L C基 本单元 F X 2 N 一 3 2 MT ，可提供 1 6输 ．K／ 1 6输 出，输 出 电 压 DC 5～ 3 0 V，输 出 电 流 0 ． 8 A／ 4点 ， 响 应 时 间 小 于 0 ． 2 ms ，满 足 要 求⋯。 Ll 网 1 舞 台 艺 术 灯 的结 构 图 2 ． 2 I ／ 0分配 表 根 据控制要求 ，输 入及输 出 P L C的每个输 出控制对 应 一 道 灯组 设 备端 口分 配 如 表 1所 示 。 2 _ 3 控 制 系统 接线 图 根 据 I ／ O端 口分 配 表 ．系 统 接 线 图 如 图 2所 示 。 自 表 1 输入／ 输出信 号分 配 输入 I 输出 0 元件 功能 信号地址 元件 功能 信号地址 按钮 S B1 程序启动 X0 组成舞 台艺术灯 灯 L O L 7 Y O ～Y 7 按钮 S B2 程序停止 Xl 动感效果 图 2 舞 台艺术灯控制的 P L C硬 件接线 图 3软件设计 根据控制要求 ，彩灯控制的指令 程序如下[ LD S ET LD RS T LD AN1 0UT L D ANI ANI A NI ANI O UT LD S f r r L LD ZRS T LD ANI ANI AN1 0UT LD S F r r L LD Z RST XO 5 2 M2O 5 3 X1 54 M 2 O 5 5 M20 56 I 10 5 7 T0 K1 0 58 M2 0 59 M l 60 M2 61 M3 62 M4 6 3 M0 6 4 T O 6 5 MO M 1 K5 K1 6 6 M5 6 7 M1 M5 6 8 M2 0 6 9 Ml 2 70 M1 3 71 M1 4 72 Ml1 73 TO 74 M 1 l M1 2 K4 K1 M l 5 M l 2 M1 5 MO M2 M4 YO M0 M4 Y l M l M4 Y2 M2 M4 Y4 M l 1 M 1 4 Y5 M1 2 M 1 4 Y 6 M1 3 M1 4 Y7 4改变控制要求的软件设计 如果控制要求改为 当 X 0为 O N时．灯道先 以 L D ～ L 7 次序每隔 1 s轮流点亮 ，当 L 7亮后 ，停 3 s ；然 后以 L 7 ～ L 0 次 序 每 隔 1 s轮 流 点 亮 ，当 L 0再 亮 后 ，停 3 s ，重 复 上 述 过 程 。 当 X1为 ON 时 ，停 止 工 作 。则 不需 要 改 变 硬 件 连 接 ， 只需 修 改 程 序 ．其 对 应指 令 程 序 如 下 ] XO M1 O M1 0 K1 K4Y0 X0 T1 M O M1 Xl M0 M0 M8 O1 3 K4 YO K1 Y7 M 1 M 1 0UT TO K30 LD I ’ 】 AND M8 01 3 ANI X1 ANI M2 R0Rp K4 Y0 K1 LD M 1 AND Y0 0UT T1 K3 O 0UT M2 L D T1 0R Xl RST M 1 L D X1 M0V KO K2 Y0 END 5结 论 基 于 P L C控制的舞 台艺术灯光设计系统可以通过修改 程 序方 便 地调 整 灯 光 的 闪 烁 次 序 与 闪 烁 速 度 ，再 加 上 改变 灯 光 的 颜 色 和 灯 光 的 排 列 ，可 以设 计 出五 彩 缤 纷 的造 型 。 如果 对外部 电路 稍加修改 ，或者在 系统程序 中加入分 支 ， 可 以把 舞 台艺 术灯 光系 统改为 霓虹 灯 、广告 灯等 艺术灯 饰 ，能够用在娱乐场所 、宾馆 、餐厅以及大型商场 的门面 等多种地方 ，可以满 足各种要求 ，收到 良好 的视觉效果。 参数文献 [ 1 ]孙振强．可编程控制器原理及应用教程 [ M]．北京 清华 大 学 出版社 ．2 0 0 5 ． [ 2 ]李俊秀．可编程控制 器应用技 术 [ M]．北京 化学工业 出版 社 ． 2 0 08 ． [ 3 ]张万 中．可编程控制 器应用技 术 [ M]．北京 化学工业 出版 社 ．2 0 0 9 ． [ 4 ]瞿彩萍． P L C应 用技 术 三菱 [ M]．北京 中国劳动社会 保 障 出版 社 ．2 0 06 ． [ 5 ]刘守操．可编程序控制 器技 术与应 用 [ M]．北京 机械．Y - 业 出 版社 ．2 0 0 6 ． [ 6 ]唐进．P L C在彩 灯控_ } ；4 中的应用 [ J ]．电子技术 ，2 0 0 9 6 2 0 - 21 作者简介 张明金 ，男 ，1 9 6 3年生 ，江苏徐州人 ，大学本科 ，副 教授 。研究领域 电工 、电气 自动化 。已发表论文 l 5篇 。 编 辑 向 飞 勰 如 ” 卯 山 m 唧 叫 一 叻 0 ，4 9 m B 叽 m m 皿 0 2 0 4 6 9 n ” 钾