可编程序控制器在溶洞灯光控制系统中的应用研究

李明

摘  要：溶洞形成经历几百年甚至几千年的时间，是一种自然风貌，目前我国已经开放的溶洞数量在300个左右。基于此，文章将首先介绍溶洞灯光控制系统运行方式，其次分析可编程序控制器的应用特点，最后研究可编程序控制器在溶洞灯光控制系统中的应用，希望通过本次研究，能够提升可编程序控制器的应用效率。

关键词：可编程序控制器;溶洞;灯光控制系统

中图分类号：TU113.8       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）05-0157-02

前言

溶洞目前属于我国旅游项目的一种，但是在洞穴开发的过程中，由于管理部门以及文化组织、经济能力中存在的差异，导致溶洞的开发程度中也存在一定差距。可编程序控制器属于一种电子系统，其在实际应用的过程中能够采用电子控制技术，保证自身运行质量的同时，提升溶洞灯光控制系统的运行效率。

1 溶洞灯光控制系统运行方式

溶洞灯光控制系统主要对溶洞中的灯光进行控制管理，在此过程中的灯光照明主要分为两部分内容：第一为景观照明方式，该种照明方式中使用的灯光为景灯;第二为游览道照明，在此过程中使用的灯光为路灯，要想确定溶洞灯光控制系统的照明方式，则需要先确定溶洞的游览方式。目前我国多数溶洞在实际开放的过程中，采用的游览方式为沿游览道顺序进行，整个溶洞中的景观将被分为几个部分，游览过程中设置相应的观景点，在进入溶洞之后，按照指定顺序欣赏景点。因此溶洞灯光控制系统的运行原理为顺序控制，当游客浏览第一个景点时，管理人员对控制器下达控制命令，打开第一个景点灯，游览完毕之后，继续开启下一个浏览点的灯光，并关闭第一个景点的灯光，直到全部景点游览结束之后，完成溶洞灯光控制系统的运行。

除此之外，溶洞灯光控制系统可以分为以下几种类型，第一种，继电器控制型，该种类型主要存在于早期的溶洞灯光控制系统中，通过将继电器相互连接的方式，将继电器中的触点相互组合，实现对系统的控制。但是这种控制方式在实际应用的过程中，如果要对开灯顺序进行调整，则需要对整个控制系统进行全面改动，操作难度较高。另外，继电器的组成结构较为复杂，加上所处的环境较为潮湿阴暗，整个系统运行的故障率较高，甚至会影响溶洞灯光控制的正常运行。第二种，可编程序控制系统，该种溶洞灯光控制系统将可编程序控制器作为核心内容，其在实际应用中的体积较小、运行可靠性较高，操作较为简单，目前已经成为在溶洞灯光控制系统中应用最广泛的控制类型之一。

2 可编程序控制器的应用特点

可编程序控制器属于电子系统，其在实际应用的过程中，利用能够编制的存储器，在内部实施编辑、巡逻以及顺序控制等指令，并采用数字和模拟的方式，对数据信号进行输出传送，对各种程序类型进行有效控制。由此可以看出，可编程序控制器在实际运行中具有编程简单、操作简单、运行稳定性强等优点，即使是在较为特殊的环境中，可编程序控制器也能够正常高效的运行，平均故障时长为30000小时以上，通过以上数据能够看出，可编程序控制器具有较强的稳定性以及安全性。由于溶洞灯光控制系统的运行环境较为潮湿、黑暗，因此在实际灯光控制的过程中，需要具备较强的综合运行效果，經过不断研究发现，可编程序控制器是溶洞灯光控制系统中应用的最佳控制系统[1]。

3 可编程序控制器在溶洞灯光控制系统中的应用

3.1 可编程序控制器在溶洞灯光控制系统组成中的应用

溶洞灯光控制系统主要包括以下几个部分，其在实际运行的过程中，可编程序控制器也能够应用在其中，提升溶洞灯光控制系统整体的运行效果。第一，可编程序控制器的选择，通常情况下，溶洞灯光控制系统的管理长度为几百米到上千米之间，一台可编程序控制器无法对其进行有效控制，则需要采用多个控制器，根据区域进行划分面，具体的数量需要根据实际情况确定。第二，输出点以及输入点的分配，在对输入点进行分配的过程中，可编程序控制器中的联络点为一台可编程序控制器各段景观的控制点，如果对一台可编程序控制器进行操作，则能够对所有的点进行控制。在对输出控制点进行分配的过程中，一台可编程序控制器能够对各路段、各景点进行控制，系统中的金卤灯需要单独对应一个输出点，只有这样才能对金卤灯进行全面有效的控制。第三，可编程序控制器之间的联络，为了能够对整个溶洞进行灯光控制，则需要将各个阶段的可编程序控制器相互连接，实现通信传递，通过接收命令以及发送命令的方式，实现整个溶洞的良好控制。例如，将每台可编程序控制器的输出点和输入点与下一台可编程序控制器的输入点和输出点相互连接，在此过程中使用双绞屏蔽线。

3.2 可编程序控制器在溶洞灯光控制系统功能中的应用

可编程序控制器还能够应用在溶洞灯光控制系统的功能设置中：第一，对金卤灯的控制，金卤灯在实际使用过程中的功率较小、发光效率较高，加上自身的显色性较高，因此目前被广泛应用在溶洞灯光控制系统中。但是金卤灯在实际使用的过程中，自身参数稳定时间需要4-8分钟，熄灭之后5-10分钟之后才能重启动。因此在对金卤灯进行控制的过程中，需要将其与其他光源相互区分，例如，在游客达到溶洞之前的4-8分钟，启动金卤灯，这种方式能够保证游客欣赏溶洞过程中金卤灯的稳定性，在关闭金卤灯的过程中，需要确定上一阶段是否存在游客，在没有人的情况下才能关闭金卤灯，这种方式能够保证金卤灯的控制效果。

第二，溶洞灯光控制系统的顺序控制，在此过程中需要根据游客的游览顺序进行控制，保证人来灯亮，人走灯灭，这种控制方式具有较强的准确性，避免出现游客在溶洞中随意走动的情况出现，保证溶洞内部的安全[2]。

第三，全线开关的控制，通常指的谁在溶洞入口处，对溶洞中的灯进行统一控制，进而实现所有灯光的关闭和开启。例如，溶洞中人数较多时，可以采用这种方式，将溶洞中的灯光全部启动，保证游客的观赏顺利。而需要关闭灯光的过程中，采用全线关的方式，就能够将溶洞中的所有灯光关闭，避免使用可编程序控制器一部分一部分的关闭，这种方式能够大大提升可编程序控制器在灯光控制系统中的应用效率。

3.3 可编程序控制器在溶洞灯光数据采集系统和显示系统中的应用

可编程序控制器在动态显示功能中的应用，通常情况下，溶洞的入口处会安装显示系统，将溶洞中的路线图以及游客进度情况显示出来，确定游客在溶洞中的位置，这种方式能够保证对游客的行动进行实时掌控。要想实现实时显示功能，则需要选择CPM1A机型，这种机型的设备具有通信接口，能够对数据信息进行及时有效的传递，进而将其显示在显示屏中。

例如，在将可编程序控制器应用在显示系统的过程中，则需要将计算机与可编程序控制器相互连接，组成一个完整的控制网络系统，并利用计算机对可编程序控制器中的数据进行分析处理，利用图形软件将其中的内容显示出来，以上流程就完成了动态图的制作。各个溶洞景点可以利用可编程序控制器，将适配器中的总线相互连接，共同组成网络，再利用另一个适配器对总线信号进行转换，并将其与计算机相互连接，这种方式能够实现溶洞内部的分布式监控管理。由于计算机与显示屏相互连接，因此可编程序控制器能够将计算机显示屏中的内容存储下来，并显示在显示屏中，这种管理方式能够方便管理人员对游客进行管理。

3.4 可编程序控制器在溶洞灯光操作系统中的应用

操作系统通常情况下为可编程序控制器的输入信号，在此过程中使用人体感应以及红外线等进行控制，磁控制的结构较为简单，使用成本较低，目前已经被广泛应用在溶洞灯光控制系统中。红外线控制技术需要利用编码调节，其在使用的过程中具有较强的抗干扰性，能够应用在远距离的控制中。可编程序控制器在实际应用的过程中，通常使用OMRON，CPMIA等系统进行管理，以上可编程序控制器具较强的适应性，同时安装较为方便。在系统安装的过程中，由于溶洞环境较为潮湿黑暗，因此控制柜需要具备防潮性能，系统配线中的I/O需要符合动力电缆的需求，只有這样才能将可编程序控制器的应用价值充分发挥出来。

我国从1995年开始将可编程序控制器应用在溶洞灯光控制系统中，直到现在已经经历了20多年，其中的应用技术和应用手段也较为成熟，可编程序控制器的应用效率也逐渐提升。可编程序控制器自身具备较强的灵活性以及有效性，能够对溶洞中的光源进行有效控制，发生故障的概率也较低，能够保证整个灯光控制系统的稳定运行。目前可编程序控制器在溶洞照明控制系统应用中得到了快速发展，其应用价值以及应用效率也逐渐提升。希望通过本文的研究，能够使相关人员对可编程序控制器的应用进行深一步了解，不断提升我国溶洞灯光控制系统运行的稳定性和安全性，由此可以看出，可编程序控制器在溶洞灯光控制系统中具有非常重要的地位[3]。

4 结束语

综上所述，随着人们对溶洞灯光控制系统的关注程度越来越高，如何保证溶洞灯光控制系统运行质量，成为有关人员关注的重点问题。本文通过研究可编程序控制器在溶洞灯光控制系统中的应用发现，对其进行研究，能够大大提升溶洞灯光控制系统运行的稳定性，促进可编程序控制器在该系统中的发展。

参考文献：

[1]刘灿勇.江西神农宫溶洞的灯光设计与色彩运用[J].演艺科技，2013（10）：7-10.

[2]冯义军.旅游溶洞景观灯光创意设计实例[J].硅谷，2011（01）：71-72.

[3]杨志清.PLC在溶洞照明灯光控制系统中的应用[J].光源与照明，2001（04）：10-12.