PLC在舞台灯光控制中的应用

【摘要】歌舞剧团的舞台灯光设计对舞台表演效果有着非常重要的影响，灯光的循环变化、闪耀以及移位等相应的变化都会吸引观众的眼光。而PLC作为当前一种比较先进的自动化控制技术，可以实现对舞台灯光的自动控制，进而为舞台营造出更加绚丽的灯光效果。因此，本文就对歌舞团剧舞台灯光控制中PLC的重要应用进行了深入分析和研究。

【关键词】PLC；歌舞剧团；舞台灯光

中图分类号：TP39文献标识码A文章编号1006-0278（2015）09-153-01

一、可编程控制器的概论

（一）可编程控制器的定义

可编程控制器（ProgrammablelogicController）简称PLC，它的核心是微处理器，为了能让工业控制装置在相对恶劣的环境中正常工作，人们在计算机技术的基础上，融合了自动化控制技术和通讯技术，设计出了一种新型工业控制装置。可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造是工业生产领域自动化的三大支柱，而PLC则居首位。这种新型工业控制装置现如今已经在工业领域的各个方面得到了广泛的应用。

（二）PLC的特点

1.控制方式不同

继电器只能完成特定的逻辑性的控制，它的控制方式是硬件接线。PLC则是在要改变控制时，只要将存储在系统中的程序改变即可，因为它是将程序方式保存在了内存当中。

2.控制速度不同

继电器控制的工作效率低且会出现抖动，它采用的是依靠触点的机械运动，并不能实现同步控制。PLC的控制原理则是通过程序下达指令给半导体电路，它的工作速度快而且不会出现抖动，还能实时控制。

3.延时控制系统不同

继电器的延时控制系统是通过时间继电器的滞后来控制的，时间继电器的缺点是只能控制短暂时间内的生产现场，因为它定时准确度低且不容易调整，可控时间短，容易受周围环境影响。PLC的定时器则是用半导体集成电路，晶体振荡器生成时间脉冲，优点是定时精准，容易调整，延时时间长，几乎不受环境的影响。

二、PLC在舞台灯光控制中的应用分析

就目前歌舞剧团舞台灯光的实际情况来说，其主要分为以下四种：侧灯、地灯、面灯以及天幕灯四种。因此，下面我们就PLC在舞台灯光控制进行深入的分析和探讨。

（一）软件组态与程序设计

目前我国大多数歌舞剧团舞台灯光设计中，大都使用日本生产的一种FX系列的PLC进行控制，该微型PLC的主要特征是速度非常快、内置存储器为8K步，用户可以根据实际情况，将其扩展到16K步，同时其执行基本指令的时间能够达到0.08s，除此之外，其该有哦很多种特殊的功能，从而能够使其进行多轴定位的控制，因此，FX系列的PLC在我国大多数歌舞团舞台灯光设计控制中被广泛应用。另外FX系列的PLC主要是在SWOPC-FXGP/WIN―C应用软件下运行的，基本上已经将其所有的界面汉化，另外其还有较强的功能，主要体现在以下两个方面：一是，PL程序主要是通过指令表和梯形图这两种形式来进行创建的，这样方便人们将注释加载程序的各个模块上，而且程序既可以进行存盘，也可以进行打印；二是，具有相应的测试和检测功能，从而实现对程序的实施检测。

（二）步进顺控指令

目前，在歌舞剧团舞台灯光模块式的控制主要是通过步进顺控指令来实现的，其指令一般有以下两条：一是，步进梯形指令（Step Ladder Instruction）简称为STL指令。该指令主要是主母线跟状态元件之间连接的一条子母线，工作人员一方面能够在该主母线上将继电器的线圈直接进行连接，另一方面继电器的线圈还可以通过驱动触点来实现；二是RET指令，该指令主要是STL指令的复位。因此，歌舞剧团的舞台灯光在设计时，可以通过以上两个指令来进行相应的顺序控制梯形图的程序进行编制。

（三）舞台灯光循环变化的控制

我们所说的移位就是移动位元件的状态的过程，一般其移位情况主要分为以下两种：一是，左移位指令（SFTL），主要是将位元件向左边进行移动；二是，右移位指令（SFTR），主要是将位元件向右边进行移动，无论是哪种移位都有两种状态，即连续型（SFTLP）、脉冲型（SFTRP）。正常情况下，歌舞剧团都是通过左移指令引入编程的方法，来实现对舞台灯光进行节奏循环式变化的控制，即主要是寄存器的位元件通过SFTLP指令进行相应的移动，从而使寄存器的数据发生相应的变化，最终实现对舞台灯光循环变化的控制。

（四）电路的设置

歌舞剧团使用的PLC输出接口电路主要由以下几种方式：即晶体管输出型、晶闸管输出型以及继电器输出型这三种类型。一般情况下，歌舞团的舞台灯光数量非常多，所以很难通过接口电路驱动接触器的方式来实现对所有灯光形式的控制，因此，可以通过使用晶闸管来实现相应的控制，在这里需要注意的是，一定要有一个独立微型的继电器安装在接口电路和晶闸管中间，起到一定的过渡作用，而晶闸管的控制脚（G极）再通过微型继电器独立的开关进行相应的控制，最终实现对歌舞团剧舞台所有灯光的有效控制。

三、结论

综上所述，随着近几年我国科学技术的快速发展，PLC技术也得到了飞速发展，其已经在很多领域得到广泛应用。因此歌舞剧团在进行舞台灯光设计控制时，可以充分利用好PLC控制技术，来实现对舞台灯光的有效控制，最终为舞台营造出美的效果。

参考文献：

[1]许学超.论舞台灯光的PLC控制[J].河南科技，2014（24）.

[2]高成月.基于MCGS的舞台灯光控制系统的设计与实现[J].甘肃科技，2012（2）.