苏ICP备112451047180号-6
基于PLC的校园照明智能控制系统设计
摘要：
随之我国居民生活水平的提高，很多人注重物质享受与个人习惯的养成，从而导致了很多资源的大面积浪费。每个人的生活都离不开电、离不开灯光，尤其是在学校期间，绝大多数的电能消耗应用于在了照明上。因此节约照明势在必行，智能照明控制系统能够根据探照灯本身的正常工作工率进行输出电能，这样就能减少不必要的电能损耗，同时因为所输出的功率符合她找的那个的正常输出功率，因此探照灯的光线不仅仅能够满足正常照明的需，因为其所发出的光纤将非常柔和能且光线分布均匀，能够很好的保护人们的视力，智能照明控制系统能够在恶劣的外部环境和电网环境下持续稳定的运行，无论是出现电网电压过高或者过低、还是负载功率过小或者过大，它都能够自行调节，又因为它能够满足照明灯具的功率，因此能够使灯具使用寿命大大增加，从而节约了灯具的维护成本。本论文结合了可进行PLC编程的智能控制，按照学校不同时段的用电需求，设计出符合各时间段的控制方案，这样就能是照明灯根据PLC编程进行智能控制。
关键字：节能;智能照明;可编程控制器（PLC）
Campus lighting intelligent control system design based on programmable logical controller
Abstract:
With the development of the society and people living standard rise, people pay more attention to the quality of life, the problem of environment and the energy consumption is becoming more and more attention by people. Lighting is a commonly used tool in our daily life, in the university of power consumption, lighting accounts for the vast majority of electricity. Therefore, lighting energy saving is very be necessary. Intelligent lighting control system to ensure the normal order of the lamps and lanterns lighting conditions, let the power output of a suitable lighting lamps and lanterns, so can make light of the four-walled more downy light, also let lighting distribution more uniform, can greatly save the consumption of electricity, intelligent lighting control system adaptability is strong, can in the rough grid environment and the complex load cases, and stable work. At the same time, we can extend the service life of lamps and lanterns, and reduce the cost of maintenance. This topic according to the demand of intelligent control system analysis, design the whole control system operation timing of each period, according to the characteristics at different times of the lighting, to design the hardware circuit control diagram, using PLC programming software design of the control system software programs. By the PLC to control the different road lighting and landscape lamp, can make it according to design good timing operation in advance.
Keywords: energy conservation ; intelligence lighting;programmable controller(PLC)
本设计通过具体分析智能照明控制系统的分析和应用，为满足系统控制需求，选择使用PLC来作为最主要的控制核心元件，成功设计出了整个校园照明控制系统。通过完成具体的细节，包括PLC的选型，绘制程序流程图，I/O分配表，梯形图的编写与选择等基本实现了校园内的路灯自动手动运行的自由切换，其中包括PLC的选型，I，绘制程序流程图，梯形图的编写等等。本次的校园道路照明，教学区照明和食堂区照明系统不但达到了节约能源的目的，还起到了引起学生对电能源浪费现在的认识，更重要的减少学校的电费支出。校园智能照明控制系统可以说是充分发挥了科技人员的知识和技能，做到了理论联系实践，并且在实践中得以合理应用，这款控制系统的诞生，使灯具的使用寿命延长了至少两到三倍，从长远的角度来讲，可以节省一大笔相关系统的元件的成本投入，该系统设计的比较合理，施工较方便，一旦投入使用，一定会受到市场的关注与欢迎。
参考文献
1.PLC应用技术／郭琼海主编，-北京：机械工业出版社，2009
2.基于PLC的校园照明智能控制系统设计，周芝峰 周理，2010
3.三菱电机.FX2N系列微型可编程控制器使用手册，1999
4.三菱电机.三菱FX系列特殊功能模块用户手册，2000
5.智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用 /周芳 刘美根 ，2007
摘要：
随之我国居民生活水平的提高，很多人注重物质享受与个人习惯的养成，从而导致了很多资源的大面积浪费。每个人的生活都离不开电、离不开灯光，尤其是在学校期间，绝大多数的电能消耗应用于在了照明上。因此节约照明势在必行，智能照明控制系统能够根据探照灯本身的正常工作工率进行输出电能，这样就能减少不必要的电能损耗，同时因为所输出的功率符合她找的那个的正常输出功率，因此探照灯的光线不仅仅能够满足正常照明的需，因为其所发出的光纤将非常柔和能且光线分布均匀，能够很好的保护人们的视力，智能照明控制系统能够在恶劣的外部环境和电网环境下持续稳定的运行，无论是出现电网电压过高或者过低、还是负载功率过小或者过大，它都能够自行调节，又因为它能够满足照明灯具的功率，因此能够使灯具使用寿命大大增加，从而节约了灯具的维护成本。本论文结合了可进行PLC编程的智能控制，按照学校不同时段的用电需求，设计出符合各时间段的控制方案，这样就能是照明灯根据PLC编程进行智能控制。
关键字：节能;智能照明;可编程控制器（PLC）
Campus lighting intelligent control system design based on programmable logical controller
Abstract:
With the development of the society and people living standard rise, people pay more attention to the quality of life, the problem of environment and the energy consumption is becoming more and more attention by people. Lighting is a commonly used tool in our daily life, in the university of power consumption, lighting accounts for the vast majority of electricity. Therefore, lighting energy saving is very be necessary. Intelligent lighting control system to ensure the normal order of the lamps and lanterns lighting conditions, let the power output of a suitable lighting lamps and lanterns, so can make light of the four-walled more downy light, also let lighting distribution more uniform, can greatly save the consumption of electricity, intelligent lighting control system adaptability is strong, can in the rough grid environment and the complex load cases, and stable work. At the same time, we can extend the service life of lamps and lanterns, and reduce the cost of maintenance. This topic according to the demand of intelligent control system analysis, design the whole control system operation timing of each period, according to the characteristics at different times of the lighting, to design the hardware circuit control diagram, using PLC programming software design of the control system software programs. By the PLC to control the different road lighting and landscape lamp, can make it according to design good timing operation in advance.
Keywords: energy conservation ; intelligence lighting;programmable controller(PLC)
目录
1引言................................................. ........1
1.1选题背景和意义 1
1.2本照明系统的特点 2
2智能照明控制系统总体方案论证 3
2.1 智能照明控制系统设计的基本要求及主要内容 3
2.2 智能照明控制系统的组成和结构 3
2.3 智能照明控制系统的基本设计步骤 4
3智能照明控制系统的硬件设计 6
3.1 线路结构的设计 6
3.2 I/O配置表 8
3.3 电气原理图 10
3.4 PLC硬件选用明细表 12
4智能照明控制系统的软件设计 12
4.1 系统的控制程序 12
4.1.1 校园道路灯控制方案 14
4.1.2 教学区照明灯控制方案 17
4.1.3 食堂区照明灯控制方案 18
4.2 梯形图程序及调试仿真 18
5结论 26
6致谢 27
参考文献 28
1、引言
1.1选题背景和意义
人们的生活无时无刻离不开能源，但是不得不面对的问题是能源是有限的，它经不起浪费，因此节约能源已经成为了当前的热点话题。电能是能源消耗中比例占据比较大的。当前在学校电能应用，中很大一部分被用来进行了照明，还有一部分用在了计算机、消防器具、电子监控上面。近些年提出的节约能源观念随着社会的发展逐渐的深入人心，人们开始注意节约电能，但是为了更高效合理的节约电能“绿色照明”概念又被提了出来，这样可编程控制应用于照明系统以实现自动控制便有了发挥空间，与商业供电相比，学校里面大负载大功率的设备很少，绝大多数都是照明设备，这样智能控制照明系统的节能优势将会体现的淋漓尽致，尽管这些年我国不断的进行电能照明改造，但是这些电能改造上面却依然过分的以来人工进行节能控制，很少看到智能控制方式的身影，这使得人工成本大大增加。因此必须加大智能化工程建设工作，使智能化控制广泛的应用到灯具节能上，从而节约道路照明电能减少人力资源和能源的浪费，实现“绿色照明”。
智能照明控制系统有以下功能要求：
（1）节约能源
当今社会的发展越来越依靠能源，这也使得资源浪费严重的现象引起了我国对节约能源的重视，据不完全统计，每年学校电能消耗的85%使用在照明之上，这就需要一个合理的智能控制方式来对电能进行控制以避免电能的消耗，很多情况下照明的工具根本不需要最高功率就能满足人们的照明需求，如：很多灯具不需要完全开到最高亮度，过高的亮度不仅会影响视力造成光污染还导致电能白白的浪费。这样就需要根据校园的布局和道路的流量来选取合适的照明强度控制亮度，已达到节约电能的目的以避免资源费。
（2）高效的管理
本次的设计的核心思想就是如何在节约电能的基础上，既能是照明能够持续可考的运行，又能简便、灵活、易懂的对照明灯进行控制，减少人力成本的同时使得运行更加高效，避免那些简单的动作反反复复的发生。这样根据照明路段的不同就会拥有不同的照明系统，依靠控制系统的灵活性使得本来单一的路灯变得智能化，减少了路灯照明的人工监管、维护等费用。
（3）人性化
当然智能照明系统仍然坚持以人为本的核心理念，智能控制系统控制下的照明灯光能够在创造出优质的照明环境的同时令人们温馨愉快的进行学习，本文结合我校的实际情况根据学校照明的实际需求进行设计，以制定出合理的控制方案。
1.2本课题照明系统特点
（1）减少学校大量的电能源消耗，采用智能控制系统的最终目的是为了对电能源的不规范使用进行进一步的约束与节能。本课题系统要进行多元的设置控制方式和控制元件对不同的季节和时间段的光照进行有秩序的规划，达到节约电能的目的。在使用最少的电能下进行高效的实现照明。
（2）延长灯具的使用寿命， 有效合理的使用，可以很大程度上增多了灯具的使用时间，减少灯具的不必要浪费，从而降低了校园照明灯的使用寿命，维修和使用变得更加方便快捷。
（3）提高了灯具的使用效率， 在不浪费电能的情况下还能创造出一个良好的工作环境，这样有利于为学生提供一个良好的学习环境，从而提高学习效率。合理的设计，光源的亮度，选用灯具优良的性能都是提高照明水平。
本设计通过具体分析智能照明控制系统的分析和应用，为满足系统控制需求，选择使用PLC来作为最主要的控制核心元件，成功设计出了整个校园照明控制系统。通过完成具体的细节，包括PLC的选型，绘制程序流程图，I/O分配表，梯形图的编写与选择等基本实现了校园内的路灯自动手动运行的自由切换，其中包括PLC的选型，I，绘制程序流程图，梯形图的编写等等。本次的校园道路照明，教学区照明和食堂区照明系统不但达到了节约能源的目的，还起到了引起学生对电能源浪费现在的认识，更重要的减少学校的电费支出。校园智能照明控制系统可以说是充分发挥了科技人员的知识和技能，做到了理论联系实践，并且在实践中得以合理应用，这款控制系统的诞生，使灯具的使用寿命延长了至少两到三倍，从长远的角度来讲，可以节省一大笔相关系统的元件的成本投入，该系统设计的比较合理，施工较方便，一旦投入使用，一定会受到市场的关注与欢迎。
参考文献
1.PLC应用技术／郭琼海主编，-北京：机械工业出版社，2009
2.基于PLC的校园照明智能控制系统设计，周芝峰 周理，2010
3.三菱电机.FX2N系列微型可编程控制器使用手册，1999
4.三菱电机.三菱FX系列特殊功能模块用户手册，2000
5.智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用 /周芳 刘美根 ，2007