可編程序控制器在溶洞燈光控制系統中的應用研究

李明

摘? 要：溶洞形成經歷幾百年甚至幾千年的時間，是一種自然風貌，目前我國已經開放的溶洞數量在300個左右。基于此，文章將首先介紹溶洞燈光控制系統運行方式，其次分析可編程序控制器的應用特點，最后研究可編程序控制器在溶洞燈光控制系統中的應用，希望通過本次研究，能夠提升可編程序控制器的應用效率。

關鍵詞：可編程序控制器;溶洞;燈光控制系統

中圖分類號：TU113.8? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）05-0157-02

前言

溶洞目前屬于我國旅游項目的一種，但是在洞穴開發的過程中，由于管理部門以及文化組織、經濟能力中存在的差異，導致溶洞的開發程度中也存在一定差距。可編程序控制器屬于一種電子系統，其在實際應用的過程中能夠采用電子控制技術，保證自身運行質量的同時，提升溶洞燈光控制系統的運行效率。

1 溶洞燈光控制系統運行方式

溶洞燈光控制系統主要對溶洞中的燈光進行控制管理，在此過程中的燈光照明主要分為兩部分內容：第一為景觀照明方式，該種照明方式中使用的燈光為景燈;第二為游覽道照明，在此過程中使用的燈光為路燈，要想確定溶洞燈光控制系統的照明方式，則需要先確定溶洞的游覽方式。目前我國多數溶洞在實際開放的過程中，采用的游覽方式為沿游覽道順序進行，整個溶洞中的景觀將被分為幾個部分，游覽過程中設置相應的觀景點，在進入溶洞之后，按照指定順序欣賞景點。因此溶洞燈光控制系統的運行原理為順序控制，當游客瀏覽第一個景點時，管理人員對控制器下達控制命令，打開第一個景點燈，游覽完畢之后，繼續開啟下一個瀏覽點的燈光，并關閉第一個景點的燈光，直到全部景點游覽結束之后，完成溶洞燈光控制系統的運行。

除此之外，溶洞燈光控制系統可以分為以下幾種類型，第一種，繼電器控制型，該種類型主要存在于早期的溶洞燈光控制系統中，通過將繼電器相互連接的方式，將繼電器中的觸點相互組合，實現對系統的控制。但是這種控制方式在實際應用的過程中，如果要對開燈順序進行調整，則需要對整個控制系統進行全面改動，操作難度較高。另外，繼電器的組成結構較為復雜，加上所處的環境較為潮濕陰暗，整個系統運行的故障率較高，甚至會影響溶洞燈光控制的正常運行。第二種，可編程序控制系統，該種溶洞燈光控制系統將可編程序控制器作為核心內容，其在實際應用中的體積較小、運行可靠性較高，操作較為簡單，目前已經成為在溶洞燈光控制系統中應用最廣泛的控制類型之一。

2 可編程序控制器的應用特點

可編程序控制器屬于電子系統，其在實際應用的過程中，利用能夠編制的存儲器，在內部實施編輯、巡邏以及順序控制等指令，并采用數字和模擬的方式，對數據信號進行輸出傳送，對各種程序類型進行有效控制。由此可以看出，可編程序控制器在實際運行中具有編程簡單、操作簡單、運行穩定性強等優點，即使是在較為特殊的環境中，可編程序控制器也能夠正常高效的運行，平均故障時長為30000小時以上，通過以上數據能夠看出，可編程序控制器具有較強的穩定性以及安全性。由于溶洞燈光控制系統的運行環境較為潮濕、黑暗，因此在實際燈光控制的過程中，需要具備較強的綜合運行效果，經過不斷研究發現，可編程序控制器是溶洞燈光控制系統中應用的最佳控制系統[1]。

3 可編程序控制器在溶洞燈光控制系統中的應用

3.1 可編程序控制器在溶洞燈光控制系統組成中的應用

溶洞燈光控制系統主要包括以下幾個部分，其在實際運行的過程中，可編程序控制器也能夠應用在其中，提升溶洞燈光控制系統整體的運行效果。第一，可編程序控制器的選擇，通常情況下，溶洞燈光控制系統的管理長度為幾百米到上千米之間，一臺可編程序控制器無法對其進行有效控制，則需要采用多個控制器，根據區域進行劃分面，具體的數量需要根據實際情況確定。第二，輸出點以及輸入點的分配，在對輸入點進行分配的過程中，可編程序控制器中的聯絡點為一臺可編程序控制器各段景觀的控制點，如果對一臺可編程序控制器進行操作，則能夠對所有的點進行控制。在對輸出控制點進行分配的過程中，一臺可編程序控制器能夠對各路段、各景點進行控制，系統中的金鹵燈需要單獨對應一個輸出點，只有這樣才能對金鹵燈進行全面有效的控制。第三，可編程序控制器之間的聯絡，為了能夠對整個溶洞進行燈光控制，則需要將各個階段的可編程序控制器相互連接，實現通信傳遞，通過接收命令以及發送命令的方式，實現整個溶洞的良好控制。例如，將每臺可編程序控制器的輸出點和輸入點與下一臺可編程序控制器的輸入點和輸出點相互連接，在此過程中使用雙絞屏蔽線。

3.2 可編程序控制器在溶洞燈光控制系統功能中的應用

可編程序控制器還能夠應用在溶洞燈光控制系統的功能設置中：第一，對金鹵燈的控制，金鹵燈在實際使用過程中的功率較小、發光效率較高，加上自身的顯色性較高，因此目前被廣泛應用在溶洞燈光控制系統中。但是金鹵燈在實際使用的過程中，自身參數穩定時間需要4-8分鐘，熄滅之后5-10分鐘之后才能重啟動。因此在對金鹵燈進行控制的過程中，需要將其與其他光源相互區分，例如，在游客達到溶洞之前的4-8分鐘，啟動金鹵燈，這種方式能夠保證游客欣賞溶洞過程中金鹵燈的穩定性，在關閉金鹵燈的過程中，需要確定上一階段是否存在游客，在沒有人的情況下才能關閉金鹵燈，這種方式能夠保證金鹵燈的控制效果。

第二，溶洞燈光控制系統的順序控制，在此過程中需要根據游客的游覽順序進行控制，保證人來燈亮，人走燈滅，這種控制方式具有較強的準確性，避免出現游客在溶洞中隨意走動的情況出現，保證溶洞內部的安全[2]。

第三，全線開關的控制，通常指的誰在溶洞入口處，對溶洞中的燈進行統一控制，進而實現所有燈光的關閉和開啟。例如，溶洞中人數較多時，可以采用這種方式，將溶洞中的燈光全部啟動，保證游客的觀賞順利。而需要關閉燈光的過程中，采用全線關的方式，就能夠將溶洞中的所有燈光關閉，避免使用可編程序控制器一部分一部分的關閉，這種方式能夠大大提升可編程序控制器在燈光控制系統中的應用效率。

3.3 可編程序控制器在溶洞燈光數據采集系統和顯示系統中的應用

可編程序控制器在動態顯示功能中的應用，通常情況下，溶洞的入口處會安裝顯示系統，將溶洞中的路線圖以及游客進度情況顯示出來，確定游客在溶洞中的位置，這種方式能夠保證對游客的行動進行實時掌控。要想實現實時顯示功能，則需要選擇CPM1A機型，這種機型的設備具有通信接口，能夠對數據信息進行及時有效的傳遞，進而將其顯示在顯示屏中。

例如，在將可編程序控制器應用在顯示系統的過程中，則需要將計算機與可編程序控制器相互連接，組成一個完整的控制網絡系統，并利用計算機對可編程序控制器中的數據進行分析處理，利用圖形軟件將其中的內容顯示出來，以上流程就完成了動態圖的制作。各個溶洞景點可以利用可編程序控制器，將適配器中的總線相互連接，共同組成網絡，再利用另一個適配器對總線信號進行轉換，并將其與計算機相互連接，這種方式能夠實現溶洞內部的分布式監控管理。由于計算機與顯示屏相互連接，因此可編程序控制器能夠將計算機顯示屏中的內容存儲下來，并顯示在顯示屏中，這種管理方式能夠方便管理人員對游客進行管理。

3.4 可編程序控制器在溶洞燈光操作系統中的應用

操作系統通常情況下為可編程序控制器的輸入信號，在此過程中使用人體感應以及紅外線等進行控制，磁控制的結構較為簡單，使用成本較低，目前已經被廣泛應用在溶洞燈光控制系統中。紅外線控制技術需要利用編碼調節，其在使用的過程中具有較強的抗干擾性，能夠應用在遠距離的控制中。可編程序控制器在實際應用的過程中，通常使用OMRON，CPMIA等系統進行管理，以上可編程序控制器具較強的適應性，同時安裝較為方便。在系統安裝的過程中，由于溶洞環境較為潮濕黑暗，因此控制柜需要具備防潮性能，系統配線中的I/O需要符合動力電纜的需求，只有這樣才能將可編程序控制器的應用價值充分發揮出來。

我國從1995年開始將可編程序控制器應用在溶洞燈光控制系統中，直到現在已經經歷了20多年，其中的應用技術和應用手段也較為成熟，可編程序控制器的應用效率也逐漸提升。可編程序控制器自身具備較強的靈活性以及有效性，能夠對溶洞中的光源進行有效控制，發生故障的概率也較低，能夠保證整個燈光控制系統的穩定運行。目前可編程序控制器在溶洞照明控制系統應用中得到了快速發展，其應用價值以及應用效率也逐漸提升。希望通過本文的研究，能夠使相關人員對可編程序控制器的應用進行深一步了解，不斷提升我國溶洞燈光控制系統運行的穩定性和安全性，由此可以看出，可編程序控制器在溶洞燈光控制系統中具有非常重要的地位[3]。

4 結束語

綜上所述，隨著人們對溶洞燈光控制系統的關注程度越來越高，如何保證溶洞燈光控制系統運行質量，成為有關人員關注的重點問題。本文通過研究可編程序控制器在溶洞燈光控制系統中的應用發現，對其進行研究，能夠大大提升溶洞燈光控制系統運行的穩定性，促進可編程序控制器在該系統中的發展。

參考文獻：

[1]劉燦勇.江西神農宮溶洞的燈光設計與色彩運用[J].演藝科技，2013（10）：7-10.

[2]馮義軍.旅游溶洞景觀燈光創意設計實例[J].硅谷，2011（01）：71-72.

[3]楊志清.PLC在溶洞照明燈光控制系統中的應用[J].光源與照明，2001（04）：10-12.