随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩、低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式各样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现,电路结构复杂、功能单一。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。一旦制成成品只能按固定的模式闪亮,从功能效果上看,亮灯模式少而且样式单调,不能根据不同场合、不同时间段的需求来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数,缺乏用户可操作性,影响亮灯效果。
PLC由于具有可靠性高、抗干扰能力强、适用性强、维护方便、体积小、能耗低等优点,在人们的日常生活中得到了越来越广泛的应用,本节将就PLC在节日彩灯控制中的应用进行介绍。
一、节日彩灯简介
用PLC实现对节日彩灯的控制,结构简单、变幻形式多样、价格低。彩灯的形式及变幻尽管花样繁多,但其工作方式可分为三种主要类型:长明灯、流水灯及变换灯。长明灯的特点是只要灯投入工作,负载即长期接通,一般在彩灯中用于照明或衬托底色,没有频繁的动态切换过程,因此可用开关直接进行控制,不需要PLC控制。流水灯负载变化频率高,变换速度快,犹如行云流水、星光闪烁,使人有眼花缭乱之感,分为多灯流动、单灯流动等情形,特点是定时通断,但频率较高,通常间隔几十毫秒至几百毫秒。变换灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等,其主要特点是在整个工作过程中周期性地变换花样,但频率不高。流水灯及变换灯均适宜PLC控制。
二、控制方案设计
当用PLC对流水灯或变换灯进行控制时,需要按预定节拍产生一个“环形分配器”(一般可用SHRB、ROL_W产生),有了环形分配器,彩灯就能得到预设频率和预设花样的闪亮信号,即可实现花样的变幻。通常先根据花样变幻的规律写出动作时序表,再按预设彩灯变幻花样在表中“打点”,然后再依据动作时序表输出即可。
本节所选彩灯变换花样为逐次闪烁方式:程序开始时,灯1 (Q0.0)、灯2(Q0.1)亮;一次循环扫描且定时时间到后,灯1 (Q0.0)灭,灯2(Q0.1)亮、灯3(Q0.2)亮;再次循环扫描且定时时间到后,灯2(Q0.1)灭,灯3 (QO.2)亮、灯4(Q0.3)亮……。其动作时序表如表9-3所示,梯形图如图9-10所示。
表9-3 节日彩灯动作时序表
注:@表示灯亮。
图9-10 节日彩灯控制梯形图