用PLC實現土家吊腳樓亮化工程的設計研究

熊世賦+余兵

摘要：為了更好地提升人們對祖國的后花園恩施這片旅游地區美好感受，這幾年恩施州城及其鄉鎮的土家寨、吊腳樓化工程發展迅速，但大都采用電子模塊來實現流水跑馬燈動態閃爍燈光流這種景觀效果，筆者通過亮化工程實踐研究發現，用PLC來驅動流水跑馬燈動態閃爍燈光流，再用MCGS組態軟件來組態PLC和其它的器件實現整個亮化工程的數據采集與監控，這樣做與原來用電子模塊來實現相比其好處有三：其一、硬件系統集成成本更低，能耗更低，運行故障更低；其二、能使夜晚亮化工程的運行使控制室更富有現代化氣息；其三、只要修改軟件的程序便能靈活地改變土家寨、吊腳樓流水燈變幻效果，土家街鎮更具有動感。本文主要介紹用三菱公司PLC驅動和用MCGS組態土家寨、吊腳樓流水跑馬燈動態閃爍燈光流的總體設計方案，其次介紹系統硬件的集成和用MCGS組態的土家寨、吊腳樓亮化工程的監控制系統，最后與諸同仁分享夜晚亮化工程的最基本單元的流水燈PLC編程；運行情況表明，用此新方法實現的土家寨、吊腳樓亮化工程運行穩定，工作可靠。

關鍵詞：PLC；組態；吊腳樓亮化工程；MCGS組態軟件

中圖分類號：TP393.01 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）06-0023-01

1 總體設計方案

土家寨、吊腳樓流水燈在空間總體結構上一般設計為建筑物墻體豎向空間平行于地平方向上流水燈管成排狀平行排列，平行間距約為3米左右，堅向空間間距一般為10米，每個LED閃爍單元之間的間距一般以標配產品為準（具體空間幾何尺寸根據客戶的要求而定），LED閃爍單元由PLC驅動，流水燈閃爍流動的時間間隔設置為1秒，通過編制不同的PLC程序，讓縱橫各排流水燈單元按一定的時序交互縱橫協調地輪番點亮閃爍，呈現出我們所期望的流水燈光流圖案，美化夜晚城市環境使我們的城市運動起來；為了使流動閃爍圖案能夠變換選擇，可以設計多種閃爍模式，通過人機界面上的模式選擇軟件按鈕來進行控制，靈活方便，這是用電子電路板流水燈模塊無可比擬的。

2 系統硬軟件集成

PLC選用三菱FX2N-128MR，可靠性高，觸摸屏選用三菱公司的相關型號產品，這樣匹配性更好，由于LED功率小，采用直接由PLC驅動的方式驅動，這樣硬件系統就構建成功了；PLC的軟件系統采用選擇性分支的架構設計，從而靈活地選擇流水閃爍模式，用MCGS配置組態環境和運行環境，設置操作軟按鈕和各種監控控制畫面，這樣軟件系統集成構建完畢，在此基礎上就可進行程序設計了。

3 PLC程序設計

PLC程序 采用模塊化設計思路，由一個主程序八個子程序構成選擇性分支，也就是有八種流水閃爍模式可供選擇，其閃爍的視覺觀感效果取決于縱向或者是橫向的每排流水燈單元的程序決定，本人為了說明流水燈流動閃爍的編程，僅就其中一個子程序選擇分支下的某立面橫向流水燈閃爍的編程方法和其具體的程序代碼展現給大家，只要把這些基本的程序進行一個排列與組合，便可得到整體圖案的控制程序。

3.1 流水燈PLC的編程思路與方法

要實現左右流水跑馬效果用三菱FX2N PLC的左移位指令LOR和右移位指令ROR本來是個不錯的選擇，不過筆者認為用位字KnY0再輔以變址寄存器構成KnY0Z的形式，用加1或者是減1指令INC或者DEC來改變位字KnY0Z的地址，從而很巧妙地讓各流水LED燈單元流動閃爍起來，這樣做更為理想。

3.2 某立面水平橫向的部分程序部分指令代碼

某建筑物立面水平橫向有36個LED流水單元，起動后首先最右邊單元點亮，一秒鐘后第二個燈亮，依次類推直至從右到左全亮，再延遲一秒最左邊的LED燈單元熄滅，一秒后緊挨著的第二個燈熄滅，依次類推，從左到右直至全滅，完成一個周期的流水閃爍；循環往復不斷地進行；完成閃爍流動的部分參考PLC程序代碼如下：

備注：（1）啟停按鈕定義的是X1；（2）觸摸屏上的軟啟停按鈕的地址定義的為：M100；（3）LED流水閃爍跑馬燈單元是直接連到Y0～Y36。

4 用MCGS組態人機界面軟操作啟停界面和監控系統

吊腳樓亮化工程的人機界面和監控畫面和監控數據用MCGS來組態，吊腳樓控制室觸摸屏組態設計思路是：組態軟起動與停止按鈕，組態監控流水燈運行的狀態動畫畫面和其它的需要的功能的畫面，并把軟啟動停止按鈕的變量值設置為PLC的地址就為M100，PLC運行時由操作單元從該區域讀取，方便地實現了在觸摸屏上操作流水燈的起動、停止與顯示流水燈運行的監視畫面；這樣一步一步進行操作便可以完成系統的組態設計，其設計細節不在此贅述。

5 結語

用MCGS軟件組態三菱FX2N PLC、觸摸屏實現土家寨、吊腳樓閃爍流水燈亮化工程其代碼簡潔，編程思路清晰并且運行閃爍模式選擇方便靈活，實踐表明運行穩定，值得在民族地區推廣，有較好的經濟價值和圖案動態表現力。

參考文獻

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