基于plc智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　題目：＿＿PLC智能照明控制系統(tǒng)＿＿</p><p><b>　　2012年6月5日</b></p><p><b>　　文章摘要：</b></p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，為方便生活人們?cè)絹?lái)越多的在各個(gè)場(chǎng)所引入照明設(shè)備，照明在能耗中所占的比例日益增加。為了達(dá)到方便生活

2、的目的，這些照明設(shè)備有時(shí)會(huì)徹夜開(kāi)著，從而造成了大量電力能源的浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在樓宇能量消耗中，僅照明就占33%，因此照明節(jié)能日顯重要?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外普及使用的節(jié)能開(kāi)關(guān)基本有聲控型、觸摸型、感光型等。這幾種開(kāi)關(guān)各有自己的弊端，如聲控型不適合環(huán)境嘈雜場(chǎng)所、觸摸型雖然能自動(dòng)關(guān)閉但不能自動(dòng)打開(kāi)、感光型開(kāi)關(guān)在無(wú)人期間不能自動(dòng)關(guān)閉……由此研究設(shè)計(jì)一種既智能又節(jié)能的控制系統(tǒng)來(lái)替代現(xiàn)有的產(chǎn)品是一件極其有意義的工作。</p><p>　

3、　智能照明控制系統(tǒng)在確保燈具能夠正常工作的條件下，給燈具輸出一個(gè)最佳的照明功率，既可減少由于過(guò)壓所造成的照明眩光，使燈光所發(fā)出的光線更加柔和，照明分布更加均勻，又可大幅度節(jié)省電能，智能照明控制系統(tǒng)節(jié)電率可達(dá)20%-40%。智能照明控制系統(tǒng)它可在照明及混合電路中使用，適應(yīng)性強(qiáng)，能在各種惡劣的電網(wǎng)環(huán)境和復(fù)雜的負(fù)載情況下連續(xù)穩(wěn)定地工作，同時(shí)還將有效地延長(zhǎng)燈具壽命和減少維護(hù)成本。</p><p>　　通過(guò)對(duì)照明智能控制系

4、統(tǒng)的分析，進(jìn)而沒(méi)計(jì)出整個(gè)控制系統(tǒng)中各時(shí)段的運(yùn)行時(shí)序。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。根據(jù)不同時(shí)段照明的需求，設(shè)計(jì)硬件線路連接控制。應(yīng)用PLC編程軟件設(shè)計(jì)出程序。通過(guò)PLC控制不同路段照明燈及景觀燈，使其能夠按預(yù)先設(shè)計(jì)的時(shí)序運(yùn)行。</p><p>　　關(guān)鍵詞 可編程控制器（PLC） 智能照明 節(jié)能</p><p><b>　　目錄</b></p><p>

5、<b>　　引言4</b></p><p><b>　　第一章 概論5</b></p><p>　　1.1 課題主要涉及問(wèn)題：5</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀5</p><p>　　1.3 課題的目的和任務(wù)要求：5</p><p>　　1.4 課題的可

6、行性分析6</p><p>　　1.5 智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟6</p><p>　　第二章 PLC的簡(jiǎn)介與選擇8</p><p>　　2.1 PLC的國(guó)內(nèi)外狀況8</p><p>　　2.2 PLC未來(lái)展望9</p><p>　　2.3 PLC的分類及特點(diǎn)9</p><p>　　

7、2.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域11</p><p>　　2.5 PLC的結(jié)構(gòu)與工作原理12</p><p>　　2.6 PLC的工作原理14</p><p>　　2.7 PLC梯形圖概述14</p><p>　　第三章 照明智能控制15</p><p>　　3.1 照明智能其主要特點(diǎn)為：15</p>

8、<p>　　3.2 使用智能照明系統(tǒng)的效果16</p><p>　　第四章 照明智能控制方案17</p><p>　　4.1 燈具布置方案17</p><p>　　4.2 分時(shí)控制方案構(gòu)想18</p><p>　　4.3 供電系統(tǒng)及控制原理設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.4 分時(shí)智能控制程序編

9、制19</p><p>　　4.5 節(jié)能計(jì)算20</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)21</b></p><p><b>　　致謝22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：23</b></p><p>　　附錄1錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。&

10、lt;/p><p>　　附錄2錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。</p><p>　　附錄3錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我們的生活質(zhì)量也在不斷提高。近些年來(lái)越來(lái)越提倡環(huán)保，能源問(wèn)題逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，因?yàn)槟茉吹南某似渲苯拥慕?jīng)濟(jì)損失外，還會(huì)帶來(lái)

11、碳排放量的增加，惡化環(huán)境，所以，節(jié)約能源一直是生活、生產(chǎn)中的一個(gè)主題．提到節(jié)能人們往往忽視了照明用電，因?yàn)樗鼏误w容量較小，安裝比較分散，所以，看起來(lái)無(wú)關(guān)緊要，其實(shí)照明用具數(shù)量最多，分布最廣，隨著城市的擴(kuò)張和道路的延伸，無(wú)論是單體容量還是總?cè)萘慷荚诖蠓黾樱阑h(huán)境的長(zhǎng)明燈更是越來(lái)越耀眼．現(xiàn)在很多大學(xué)都坐落在郊區(qū)，建筑容積率較低，因此，諸如道路、廣場(chǎng)、景觀等公共照明占的比重相當(dāng)高，且路燈和景觀燈的單體容量大，工作時(shí)間長(zhǎng)，絕對(duì)是學(xué)校能源消耗

12、的主體．要說(shuō)學(xué)校節(jié)能，只要把這些公共照明控制得當(dāng)，就抓住了能耗的牛鼻子．至于教室燈光的控制，只要按時(shí)或定時(shí)關(guān)燈就可以了，沒(méi)必要采用復(fù)雜的控制方式，如果采用有人則燈亮，人走則燈熄的控制方式，往往是投入大，收效微．</p><p>　　現(xiàn)代建筑中的照明不僅要求能為人們的工作、學(xué)習(xí)、生活提供良好的視覺(jué)條件，利用燈具造型和光色協(xié)調(diào)營(yíng)造出具有一定風(fēng)格和美感的室內(nèi)環(huán)境以滿足人們的心理和生理要求，而且還要考慮到管理智能化和操作

13、簡(jiǎn)單化以及靈活應(yīng)用未來(lái)照明布局和控制方式、變更要求等。采用智能照明控制系統(tǒng)不僅可以提升照明環(huán)境品質(zhì)，營(yíng)造有層次、變化的燈光環(huán)境，還可以充分利用能源，分析能耗，使建筑物更加節(jié)能、環(huán)保。</p><p>　　智能照明系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)相結(jié)合、相滲透的產(chǎn)物，是現(xiàn)代高新技術(shù)的結(jié)晶。與以往的照明控制相比，它從人工控制、單機(jī)控制過(guò)渡到整體性控制，從普通開(kāi)關(guān)過(guò)渡到智能化開(kāi)關(guān)，其最突出的特點(diǎn)是能夠預(yù)置場(chǎng)景的變化

14、，不同的照明回路強(qiáng)度組合形成不同的場(chǎng)景，場(chǎng)景可預(yù)置并存儲(chǔ)在控制器里，調(diào)用時(shí)只需按一鍵就能選擇場(chǎng)景和通過(guò)預(yù)設(shè)的程序自動(dòng)變換場(chǎng)景（可按時(shí)順序、時(shí)間、事件等），操作十分方便。</p><p><b>　　第一章 概論</b></p><p>　　1.1 課題主要涉及問(wèn)題：</p><p>　　通過(guò)所做課題,設(shè)計(jì)主要采用PLC智能控制. 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能照

15、明的自動(dòng)控制，系統(tǒng)中的照明燈開(kāi)關(guān)通過(guò)PLC所設(shè)定的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器參數(shù)進(jìn)行動(dòng)作，從而完成智能照明系統(tǒng)的控制。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀：</p><p>　　新社會(huì)的建設(shè)要適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展，應(yīng)引入智能化的概念。在傳統(tǒng)的樓字自控系統(tǒng)中，一般只包括了綜合布線、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、安防．消防、閉路監(jiān)控等子系統(tǒng)。但近年來(lái)，隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)照明燈具節(jié)能和科學(xué)化管理提出了更高的要求，使

16、得照明控制在智能化領(lǐng)域的地位越來(lái)越重要。而在新社會(huì)的建設(shè)熱潮中，各大高校和他們的建設(shè)者也應(yīng)意識(shí)到智能照明的重要性。相對(duì)商業(yè)樓字而言，校園里的大功率動(dòng)力和制冷設(shè)備比重較少，照明燈具則相對(duì)比重更多。使用照明控制系統(tǒng)，更能體現(xiàn)其在節(jié)能與管理方面的優(yōu)勢(shì)，提高學(xué)校的科學(xué)管理水平。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文代做平臺(tái) 《580畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)》 是專業(yè)代做團(tuán)隊(duì) 也有大量畢業(yè)設(shè)計(jì)成品提供參考 www.bysj580.com QQ3449649974</p&

17、gt;<p>　　針對(duì)節(jié)約電能、保護(hù)全球環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的要求，美國(guó)環(huán)保署于1991年1月提出“綠色照明”概念，引起了其他國(guó)家的重視。我國(guó)也于1993年11月啟動(dòng)“中國(guó)綠色照明工程”，并于1996年正式列入國(guó)家計(jì)劃。但是我國(guó)智能化照明技術(shù)的應(yīng)用還不廣泛,大多數(shù)校園仍然使用傳統(tǒng)的照明控制方式。 因此完善智能化監(jiān)控建設(shè)，進(jìn)一步擴(kuò)大監(jiān)控系統(tǒng)點(diǎn)位，自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制照明設(shè)施的開(kāi)關(guān)燈，合理控制道路照明和景觀燈的運(yùn)行和停止具有重要

18、的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　1.3 課題的目的和任務(wù)要求：</p><p><b>　　1.3.1目的</b></p><p>　　本論文以PLC為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)一套智能照明控制系統(tǒng)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的。此論文內(nèi)容與本專業(yè)及工作緊密相關(guān)，把從學(xué)校學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作當(dāng)中，在實(shí)際工作中不僅能檢驗(yàn)自己所學(xué)的知識(shí)，而且還能學(xué)到書(shū)本上沒(méi)

19、有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，補(bǔ)充自己的專業(yè)知識(shí)。在實(shí)際工作中讓理論與實(shí)際相結(jié)合，使所學(xué)知識(shí)掌握的更加牢固，并能不斷提高自己的學(xué)習(xí)能力與工作能力。此論文就是對(duì)所學(xué)知識(shí)與工作綜合運(yùn)用后的一個(gè)總結(jié)與心得。</p><p><b>　　1.3.2任務(wù)要求</b></p><p>　　1、通過(guò)對(duì)校園照明系統(tǒng)的分析，進(jìn)而沒(méi)計(jì)出整個(gè)控制系統(tǒng)中各運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行時(shí)序。</p><

20、;p>　　2、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，包括由計(jì)算機(jī)、照明線路、控制裝置等的設(shè)計(jì)。</p><p>　　3、應(yīng)用PLC編程軟件設(shè)計(jì)出程序。通過(guò)PLC控制，各運(yùn)行設(shè)備能夠按預(yù)先設(shè)計(jì)的時(shí)序運(yùn)行。</p><p>　　1.4 課題的可行性分析：</p><p>　　1.4.1研究的必要性：</p><p>　　PLC在校園照明自動(dòng)控制中的應(yīng)用及其實(shí)現(xiàn)，對(duì)

21、提高校園管理的自動(dòng)化控制水平有著重大的意義。在大力提倡節(jié)約能源的今天，研究這種高性能、經(jīng)濟(jì)節(jié)約型的分時(shí)控制系統(tǒng)，對(duì)于降低能耗、加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 </p><p>　　1.4.2設(shè)計(jì)原理可行性：</p><p>　　研究將硬件線路設(shè)計(jì)、PLC控制應(yīng)用于校園照明智能控制系統(tǒng)，從而提高多段分時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、精確性。設(shè)計(jì)自動(dòng)和手動(dòng)兩

22、種調(diào)節(jié)系統(tǒng)的啟停，以便在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可以人工控制照明系統(tǒng)。 </p><p>　　1.4.3知識(shí)能力的可行性：</p><p>　　通過(guò)平時(shí)所掌握硬件設(shè)計(jì)能力和實(shí)際的專業(yè)，近幾年的大學(xué)學(xué)習(xí)使得我掌握PLC自動(dòng)控制知識(shí)，培養(yǎng)扎實(shí)了軟硬件設(shè)計(jì)能力，運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)并查閱相關(guān)資料解決實(shí)際設(shè)計(jì)、控制問(wèn)題。</p><p>　　1.4.4實(shí)驗(yàn)條件的可行性：</p>

23、;<p>　　學(xué)院具備該方面的實(shí)驗(yàn)室與試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備，畢業(yè)設(shè)計(jì)試驗(yàn)器件，并且在老師的精心指導(dǎo)下，按照研究課題設(shè)計(jì)要求經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、調(diào)試與測(cè)試分析，一定能夠按計(jì)劃完成研究任務(wù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，理論與實(shí)際相結(jié)合起來(lái)。</p><p>　　1.5 智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　第二章 PLC的簡(jiǎn)介與選擇</p><p>　　2.1 PLC的國(guó)內(nèi)

24、外狀況</p><p>　　世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制的。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員

25、使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語(yǔ)言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。</p><p>　　20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的

26、地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。</p><p>　　20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來(lái)說(shuō)，誕生了各種各樣

27、的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車(chē)、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開(kāi)放開(kāi)始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前，我國(guó)自己

28、已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PLC生產(chǎn)廠家。可以預(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。</p><p>　　2.2 PLC未來(lái)展望&l

29、t;/p><p>　　21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)

30、少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。</p>&l

31、t;p>　　2.3 PLC的分類及特點(diǎn)</p><p>　　可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC（Programmable Logic Controller），在1987年國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義：PLC是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算

32、、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.3.1 PLC的分類</p><p>　　按產(chǎn)地分，可分為日系、歐美、韓臺(tái)、大陸等。其中日系具有代表性的為三菱、歐姆龍、松下、光洋等；歐美系列具有代表性的為西門(mén)

33、子、A-B、通用電氣、德州儀表等；韓臺(tái)系列具有代表性的為L(zhǎng)G、臺(tái)達(dá)等；大陸系列具有代表性的為合利時(shí)、浙江中控等；</p><p>　　按點(diǎn)數(shù)分，可分為大型機(jī)、中型機(jī)及小型機(jī)等。大型機(jī)一般I/O點(diǎn)數(shù)>2048點(diǎn)；具有多CPU，16位/32位處理器，用戶存儲(chǔ)器容量8～16K，具有代表性的為西門(mén)子S7－400系列、通用公司的GE－Ⅳ系列等；中型機(jī)一般I/O點(diǎn)數(shù)為256～2048點(diǎn)；單/雙CPU，用戶存儲(chǔ)器容量2～

34、8K，具有代表性的為西門(mén)子S7－300系列、三菱Q系列等；小型機(jī)一般I/O點(diǎn)數(shù)<256點(diǎn)，單CPU，8位或16位處理器，用戶存儲(chǔ)器容量4K字以下，具有代表性的為西門(mén)子S7-200系列、三菱FX系列等；</p><p>　　按結(jié)構(gòu)分，可分為整體式和模塊式。整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)；小型PLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。模塊式PLC由不同

35、I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元（又稱主機(jī)）和擴(kuò)展單元組成。基本單元內(nèi)有CPU、I/O接口、與I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口，以及與編程器或EPROM寫(xiě)入器相連的接口等；擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O和電源等，沒(méi)有CPU；基本單元和擴(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接；整體式PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。這種模塊式PLC的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維修。大、中型PLC一般采用

36、模塊式結(jié)構(gòu)。還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成所謂疊裝式PLC。</p><p>　　按功能分，可分為低檔、中檔、高檔三類。低檔PLC 具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能；還可有少量模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能；主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)。中檔PLC除具有低檔PLC的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳

37、送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能；有些還可增設(shè)中斷控制、PID控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。高檔PLC除具有中檔機(jī)的功能外，還增加了帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能等；高檔PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過(guò)程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。</p><p>　　2.3.2 PLC的特點(diǎn)</p>

38、<p>　　可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　　高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此

39、外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。</p><p>　　配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)</p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯

40、處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。</p><p>　　易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎</p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容

41、易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。</p><p>　　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造</p><p>　　PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使

42、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。</p><p>　　體積小，重量輕，能耗低</p><p>　　以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。</p><

43、;p>　　2.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。</p><p>　　2.4.1 開(kāi)關(guān)量的邏輯控制</p><p>　　這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制

44、，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。</p><p>　　2.4.2 模擬量控制</p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換

45、。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。</p><p>　　2.4.3 運(yùn)動(dòng)控制</p><p>　　PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣

46、泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。</p><p>　　2.4.4 過(guò)程控制</p><p>　　過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過(guò)程控制在冶

47、金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　2.4.5 數(shù)據(jù)處理</p><p>　　現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制

48、系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。</p><p>　　2.4.6 通信及聯(lián)網(wǎng)</p><p>　　PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。</p

49、><p>　　2.5 PLC的結(jié)構(gòu)與工作原理</p><p>　　2.5.1 PLC的結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。</p><p><b>　　主機(jī)</b></p&g

50、t;<p>　　主機(jī)部分包括中央處理器（CPU）、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。CPU是PLC的核心，它用以運(yùn)行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即讀取輸入變量、完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端，并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、電腦、打印機(jī)等）的請(qǐng)求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。PLC的內(nèi)部存儲(chǔ)器有兩類，一類是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對(duì)用戶程序作編譯處理的程序，系統(tǒng)程

51、序已由廠家固定，用戶不能更改；另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。</p><p>　　輸入/輸出（I/O）接口</p><p>　　I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點(diǎn)、行程開(kāi)關(guān)等）的控制信號(hào)。輸出接口是將主機(jī)經(jīng)處理后的結(jié)果通過(guò)功放電路去驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O接口

52、一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。I/O點(diǎn)數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)，通常小型機(jī)有幾十個(gè)點(diǎn)，中型機(jī)有幾百個(gè)點(diǎn)，大型機(jī)將超過(guò)千點(diǎn)。</p><p><b>　　電源</b></p><p>　　圖中電源是指為CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設(shè)備提供直流電源。</p>

53、<p><b>　　編程器</b></p><p>　　編程器是PLC的一種主要的外部設(shè)備，用于手持編程，用戶可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)示PLC的工作情況。除手持編程器外，還可通過(guò)適配器和專用電纜線將PLC與電腦聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。</p><p><b>　　輸入/輸出擴(kuò)展單元</b></p

54、><p>　　I/O擴(kuò)展接口用于連接擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）。</p><p><b>　　外部設(shè)備接口</b></p><p>　　此接口可將編程器、打印機(jī)、條碼掃描儀等外部設(shè)備與主機(jī)相聯(lián)，以完成相應(yīng)的操作。</p><p>　　2.6 PLC的工作原理</p><p>

55、;　　PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開(kāi)始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開(kāi)始下一輪新的掃描。在每次掃描過(guò)程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。</p><p>　　PLC的掃描一個(gè)周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)

56、行和輸出刷新三個(gè)階段。</p><p>　　PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫(xiě)入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。</p><p>　　PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，執(zhí)行的結(jié)果再寫(xiě)入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)

57、行而改變。</p><p>　　輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。</p><p>　　2.7 PLC梯形圖概述</p><p>　　梯形圖是使用得最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱為PLC的第一編程語(yǔ)言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易

58、懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開(kāi)關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。</p><p>　　PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元（軟繼電器），每一軟繼電器與PLC存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。該存儲(chǔ)單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，

59、其常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲(chǔ)單元為“0”狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。</p><p>　　開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。</p><p>　　模擬量：按其精度

60、可分為12bit、14bit、16bit等；按信號(hào)類型可分為電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等。</p><p>　　除了上述通用I/O外，還有特殊I/O模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。</p><p>　　梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線(Bus bar)，。在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母

61、線（左母線和右母線）之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動(dòng)。右母線可以不畫(huà)出。</p><p>　　根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行的。</p&g

62、t;<p>　　PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。</p><p>　　開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24

63、VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。</p><p>　　模擬量：按其精度可分為12bit、14bit、16bit等；按信號(hào)類型可分為電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等。</p><p>　　除了上述通用I/O外，還有特殊I/O模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。</p><p>　　第三章 照明智能控

64、制</p><p>　　3.1 照明智能其主要特點(diǎn)為：</p><p>　　1．系統(tǒng)可控制任意回路連續(xù)調(diào)光或開(kāi)關(guān)。</p><p>　　2 ．場(chǎng)景控制：可預(yù)先設(shè)置多個(gè)不同場(chǎng)景，在場(chǎng)景切換時(shí)淡入、淡出。</p><p>　　3 ．可接入各種傳感器對(duì)燈光進(jìn)行自動(dòng)控制。</p><p>　　4 ．移動(dòng)傳感器：對(duì)人體紅外線檢測(cè)

65、達(dá)到對(duì)燈光的控制；如人來(lái)燈亮，人走燈滅（暗）。</p><p>　　5 ．光亮照度傳感器：對(duì)某些場(chǎng)合可根據(jù)室外光線的強(qiáng)弱調(diào)整室內(nèi)光線，如學(xué)校教室的恒照度控制。 6．時(shí)間控制：某些場(chǎng)合可以隨上下班時(shí)間調(diào)整亮度。</p><p>　　7 ．紅外遙控：可用手持紅外遙控器對(duì)燈光進(jìn)行控制。</p><p>　　8．系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)：可系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，利用上述控制手段進(jìn)行綜合控制或與樓宇智能

66、控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。</p><p>　　9. 可由聲.光.熱.人及動(dòng)物的移動(dòng)檢測(cè)達(dá)到對(duì)燈光的控制.</p><p>　　3.2 使用智能照明系統(tǒng)的效果</p><p>　　3.2.1 照明的自動(dòng)化控制</p><p>　　系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是場(chǎng)景控制，在同一室內(nèi)可有多路照明回路，對(duì)每一回路亮度調(diào)整后達(dá)到某種燈光氣氛稱為場(chǎng)景；可預(yù)先設(shè)置不同的場(chǎng)景（營(yíng)造

67、出不同的燈光環(huán)境），切換場(chǎng)景時(shí)的淡入淡出時(shí)間，使燈光柔和變化。時(shí)鐘控制，利用時(shí)鐘控制器，使燈光呈現(xiàn)按每天的日出日落或有時(shí)間規(guī)律的變化。利用各種傳感器及遙控器達(dá)到對(duì)燈光的自動(dòng)控制。</p><p>　　3.2.2 美化環(huán)境</p><p>　　室內(nèi)照明利用場(chǎng)景變化增加環(huán)境藝術(shù)效果，產(chǎn)生立體感、層次感，營(yíng)造出舒適的環(huán)境，有利人們的身心健康，提高工作效率。</p><p>

68、;　　3.2.3延長(zhǎng)燈具壽命</p><p>　　影響燈具壽命的主要因素主要有過(guò)電壓使用和冷態(tài)沖擊，它們使燈具壽命大大降低。LT系列智能調(diào)光器具有輸出限壓保護(hù)功能：即當(dāng)電網(wǎng)電壓超過(guò)額定電壓220V后調(diào)光器自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出在220V以內(nèi)。 當(dāng)燈泡冷態(tài)接電瞬間會(huì)產(chǎn)生額定電流5－10倍的沖擊電流，大大影響燈具壽命。智能調(diào)光控制系統(tǒng)采用緩開(kāi)啟及淡入淡出調(diào)光控制，可避免對(duì)燈具的冷態(tài)沖擊，延長(zhǎng)燈具壽命。系統(tǒng)可延長(zhǎng)燈泡壽命2－4倍

69、，可節(jié)省大量燈泡，減少更換燈泡的工作量。</p><p>　　3.2.4 節(jié)約能源</p><p>　　采用亮度傳感器，自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)弱，達(dá)到節(jié)能效果。 采用移動(dòng)傳感器，當(dāng)人進(jìn)入傳感器感應(yīng)區(qū)域后漸升光，當(dāng)人走出感應(yīng)區(qū)域后燈光漸漸減低或熄滅，使一些走廊、樓道的"長(zhǎng)明燈"得到控制，達(dá)到節(jié)能的目的。 例如：某飯店為了節(jié)電，將全部走廊燈換為5W節(jié)能燈，以減少能耗，但帶來(lái)的問(wèn)題是

70、節(jié)能燈光照舒適度很差，照度降低，使飯店檔次降低。建議采用移動(dòng)傳感器控制。</p><p>　　3.2.5 照度及照度的一致性</p><p>　　采用照度傳感器，可以達(dá)到室內(nèi)的光線保持恒定</p><p>　　。例如：在學(xué)校的教室，要求靠窗與靠墻光強(qiáng)度其本相同，可在靠窗與靠墻處分別加裝傳感器，當(dāng)室外光線強(qiáng)時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將靠窗的燈光減弱或關(guān)閉及根據(jù)靠墻傳感器調(diào)整靠墻的燈

71、光亮度；當(dāng)室外光線變?nèi)鯐r(shí)，傳感器會(huì)根據(jù)感應(yīng)信號(hào)調(diào)整燈的亮度到預(yù)先設(shè)置的光照度值。 新燈具會(huì)隨著使用時(shí)間發(fā)光效率逐漸降低，新辦公樓隨著使用時(shí)間墻面的反射率將衰減，這樣新舊會(huì)產(chǎn)生照度的不一致性，通過(guò)智能調(diào)光器系統(tǒng)的控制可調(diào)節(jié)照度達(dá)到相對(duì)的穩(wěn)定，且可節(jié)約能源。</p><p>　　3.2.6 綜合控制</p><p>　　可通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，例如了解當(dāng)前各個(gè)照明回路的工作狀態(tài)；設(shè)

72、置、修改場(chǎng)景；當(dāng)有緊急情況時(shí)控制整個(gè)系統(tǒng)及發(fā)出故障報(bào)告。 可通過(guò)網(wǎng)關(guān)接口及串行接口與大樓的BA系統(tǒng)或消防系統(tǒng)、保安系統(tǒng)等控制系統(tǒng)相連接 LT-net智能照明控制系統(tǒng)通常由調(diào)光模塊、開(kāi)關(guān)功率模塊、場(chǎng)景控制面板、傳感器及編程器、編程插口、PC監(jiān)控機(jī)等部件組成，將上述各種具備獨(dú)立控制功能的模塊連接在一根計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)線上，即可組成一個(gè)獨(dú)立的照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光系統(tǒng)的各種智能化管理及自動(dòng)控制。</p><p>　　第四章

73、 照明智能控制方案</p><p>　　道路照明的主要作用是保證行人安全和方便，綠地和景觀照明主要是給人們營(yíng)造溫馨、和諧、美麗的環(huán)境．既要滿足照明的主要功能，又要盡量節(jié)約能源，只能是采用科學(xué)的管理和控制，使兩者完美統(tǒng)一．學(xué)生是一個(gè)特殊群體，活動(dòng)的時(shí)間性、規(guī)律性非常突出，因此決定對(duì)道和其他公共照明實(shí)行智能分時(shí)控制．</p><p>　　4.1 燈具布置方案</p><p&

74、gt;　　學(xué)校的道路是以步行者為多，人員比較密集，當(dāng)然也有少量車(chē)輛通過(guò)，可以說(shuō)是人車(chē)混合的道路．在設(shè)計(jì)時(shí)采用了高于一般居住區(qū)而低于商業(yè)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)，正常情況保持路面照度不小于15lx．為了便于分時(shí)控制，在燈具布置時(shí)采用了雙側(cè)交錯(cuò)布置，桿距定為25m，較標(biāo)準(zhǔn)桿距略小，有利于分時(shí)控制時(shí)減少燈光死角．根據(jù)這些數(shù)據(jù)，就可以計(jì)算光通量和光源功率了．計(jì)算出光通量，通過(guò)查閱光源手冊(cè)可知，應(yīng)選用150W的金屬鹵化物燈具。我校占地面積約60萬(wàn)平方，主要道路長(zhǎng)

75、約10000米。因此，需要安裝150W的路燈400盞，用電容量為60kW．其次景觀和其他公共場(chǎng)地照明的用電容量約為15kW．</p><p>　　4.2 分時(shí)控制方案構(gòu)想</p><p>　　在設(shè)計(jì)前，對(duì)大學(xué)生的活動(dòng)規(guī)律、道路照明的亮度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和測(cè)量，掌握了一手資料．大部分學(xué)生在21點(diǎn)鐘之前回到寢室，21點(diǎn)至23點(diǎn)之間只有少量學(xué)生在室外活動(dòng)，23點(diǎn)鐘之后基本上沒(méi)有學(xué)生活動(dòng)，學(xué)校進(jìn)入安靜狀

76、態(tài)．根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)把控制分為3個(gè)時(shí)段：第1個(gè)時(shí)段為21點(diǎn)之前，所有燈具全部開(kāi)啟；第2時(shí)段為21點(diǎn)至23點(diǎn)，活動(dòng)人員較少，可以關(guān)閉1／2的燈具；而到23點(diǎn)之后為第3時(shí)段，只要留有1／4的燈具工作，路面照度達(dá)3lx以上，高于道路照明的最低要求．為了最大限度地節(jié)能，設(shè)計(jì)時(shí)還考慮了季節(jié)的因素：夏季夜短晝長(zhǎng)，開(kāi)燈晚，熄燈早；冬季則相對(duì)開(kāi)燈較早，熄燈則相對(duì)較晚．景觀和公共綠地照明采用第1、第2時(shí)段全開(kāi)，第3時(shí)段全熄的控制方式，控制簡(jiǎn)單易行，節(jié)能效果顯

77、著．節(jié)假日多也是學(xué)校的特點(diǎn)之一，寒暑假加在一起有3個(gè)月左右．制定的控制方案是：寒暑假期間景觀燈手動(dòng)控制，根據(jù)需要臨時(shí)或少量開(kāi)啟；而路燈每天只開(kāi)啟1／4，滿足最低照明要求．</p><p>　　4.3 供電系統(tǒng)及控制原理設(shè)計(jì)</p><p>　　路燈采用雙側(cè)交錯(cuò)布置，每一側(cè)的路燈由2個(gè)單獨(dú)的控制回路進(jìn)行間隔控制，如：1#回路控制左側(cè)的單編號(hào)燈具，2#回路控制同一側(cè)的雙編號(hào)燈具。3#、4#回路

78、則分別控制右側(cè)的單、雙編號(hào)燈具．當(dāng)進(jìn)入第2時(shí)段后，每側(cè)關(guān)閉1個(gè)回路，也就是1／2的燈具熄滅，由于燈的桿距不是很大，且學(xué)校道路不是很寬，燈光可以全覆蓋，最低照度點(diǎn)也可以在5lx以上．當(dāng)進(jìn)入第3時(shí)段時(shí)，4個(gè)回路中3個(gè)回路分?jǐn)?，也就是只?／4的燈具點(diǎn)亮，對(duì)于學(xué)校內(nèi)部道路而言，完全可以滿足要求．由于燈具容量較大，采用了兩級(jí)母線供電方式，每段小母線為一部分路燈供電．采用兩級(jí)母線制比較靈活，同時(shí)也降低了母線和開(kāi)關(guān)的容量，便于安裝和維護(hù)．每個(gè)回路由

79、一個(gè)接觸器控制，接觸器的動(dòng)作受控于PLC的程序．供電系統(tǒng)示意圖如圖1所示．（附錄1）</p><p>　　圖中僅畫(huà)出了1條道路和1個(gè)景觀區(qū)域的供電系統(tǒng)圖，其實(shí)全校的照明共有8段小母線，30個(gè)回路．</p><p>　　4.4 分時(shí)智能控制程序編制</p><p>　　正如前面所述，每天的照明控制分3個(gè)時(shí)段，為了最大限度地節(jié)約能源，在具體編制程序時(shí)還考慮了不同季節(jié)的因

80、素，一般在冬、春季，天黑得較早，17點(diǎn)左右自然光線就很弱了，而在夏天陽(yáng)光可以維持到18點(diǎn)．因此，把一年四季分為2個(gè)區(qū)間，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了夏、秋時(shí)制和冬、春時(shí)制的識(shí)別，使節(jié)能效果更加明顯．</p><p>　　4.4.1 三時(shí)段控制程序編制</p><p>　　在編制時(shí)段程序時(shí)，用了數(shù)據(jù)比較功能指令，相對(duì)普通指令而言，程序較短，使程序大為簡(jiǎn)化．把5月1日至10月1日定義為夏、秋時(shí)制，它的3個(gè)時(shí)

81、段劃分為：18點(diǎn)至21點(diǎn)、2l點(diǎn)至23點(diǎn)、23點(diǎn)至凌晨5點(diǎn)．把10月1日至來(lái)年4月30日定義為冬、春時(shí)制，它的3個(gè)時(shí)段劃分為：17點(diǎn)至21點(diǎn)、21點(diǎn)到23點(diǎn)、23點(diǎn)至凌晨6點(diǎn)．道路照明的PLC程序就是要實(shí)現(xiàn)這些不同季節(jié)的時(shí)段控制要求．道路照明的程序梯形圖如圖2所示（附錄2）．在此需要說(shuō)明的是，根據(jù)學(xué)校供電質(zhì)量好、少停電的特點(diǎn)，下面的程序中沒(méi)有編制時(shí)間自動(dòng)校正程序，因此，第1次投入運(yùn)行的時(shí)刻必須是中午12點(diǎn)，之后就會(huì)自動(dòng)控制照明，不需要人

82、工干預(yù)．</p><p>　　圖中X0為啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的信號(hào)，當(dāng)選擇到自動(dòng)工作制時(shí)，X0就處于使能狀態(tài)，使PLC投入程序運(yùn)行，X0閉合以后，計(jì)數(shù)器CO開(kāi)始計(jì)數(shù)．M100是不同時(shí)制的識(shí)別控制信號(hào)，當(dāng)M100為高電平時(shí)程序進(jìn)人夏、秋時(shí)制工作狀態(tài)，M100為低電平時(shí)程序進(jìn)入冬、春季節(jié)的工作狀態(tài)．YO，Y1，Y2，Y3分別控制道路兩側(cè)的燈具．從程序中可以看出：第1時(shí)段Y0，Y1，Y2，Y3全部為“1”，燈具全部點(diǎn)亮；第2時(shí)段Y

83、o，Y2被復(fù)位為“0”，道路的兩側(cè)各有1／2燈具點(diǎn)亮；第3時(shí)段就只有Y1控制的回路工作了．M200是寒暑假控制接點(diǎn)，當(dāng)進(jìn)入寒暑假期問(wèn)，M200斷開(kāi)，Yo，Y2，Y3不能得電．</p><p>　　4.4.2 季節(jié)自動(dòng)選擇程序</p><p>　　為了最大限度地節(jié)能，不同季節(jié)亮燈的時(shí)間有所不同，季節(jié)選擇程序主要是為夏、秋季和冬、春季節(jié)的不同時(shí)段控制而設(shè)置的．PLC有日期設(shè)定與識(shí)別功能，利用它

84、可以完成季節(jié)的轉(zhuǎn)換控制，實(shí)現(xiàn)不同季節(jié)的不同時(shí)段控制方案．程序中的M100是控制季節(jié)程序轉(zhuǎn)換的信號(hào)，當(dāng)M100使能時(shí)程序進(jìn)入冬、春季控制，反之，程序?yàn)橄?、秋時(shí)制控制方式．夏、秋時(shí)制的時(shí)間定為每年的5月1日0點(diǎn)至10月30日的24點(diǎn)，不同地區(qū)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整．如圖3所示．（附錄3）</p><p>　　4.4.3寒暑假控制程序</p><p>　　學(xué)校的寒假一般是1月中旬到2月中旬，暑假一般是7月初

85、到9月初，共計(jì)約3個(gè)月的時(shí)間．當(dāng)日期到達(dá)寒暑假開(kāi)始日期時(shí)，圖2中M200接點(diǎn)斷開(kāi)，使Y0，Y2，Y3都不能得電，這樣整個(gè)夜間就只有1／4的照度．當(dāng)寒暑假結(jié)束時(shí)，M200接點(diǎn)閉合，程序進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，按3個(gè)時(shí)段運(yùn)行．寒暑假控制程序的編制方法與季節(jié)控制程序完全一樣，也是一個(gè)日期識(shí)別程序。</p><p><b>　　4.5 節(jié)能計(jì)算</b></p><p>　　所謂節(jié)能

86、是針對(duì)全時(shí)段、全負(fù)荷運(yùn)行而言的所以計(jì)算節(jié)能時(shí)，主要有三部分：一是夏、秋季節(jié)的晚開(kāi)燈和早熄燈各1h，大約有3個(gè)月的時(shí)間．二是一年之中，每天第2、第3時(shí)段減少照度的節(jié)能；三是寒暑假時(shí)間的節(jié)能，暑假50d，每天11 h，寒假30d，每天13h，均為 1／4負(fù)荷運(yùn)行．詳細(xì)計(jì)算如下．</p><p>　　4.5.1 夏、秋季節(jié)能計(jì)算．</p><p>　　夏、秋季共計(jì)90d，每天晚開(kāi)1 h

87、按全負(fù)荷計(jì)算，早熄燈1h按1／4負(fù)荷計(jì)算，即夏、秋季節(jié)能為(520×150)X(1+3／4)×90=12285 kw·h．</p><p>　　4.5.2 每年第2、第3時(shí)段節(jié)能計(jì)算．</p><p>　　每天第2時(shí)段是3h，為1/2負(fù)荷運(yùn)行，第3時(shí)段是6 h， 為1/4負(fù)荷運(yùn)行．除去寒暑假，約有9個(gè)月，共270d，即第2時(shí)段節(jié)能為 【(520

88、5;150)×1/2】×3×270=31590kW·h．</p><p>　　第3時(shí)段節(jié)能為【(520×150)×3/4】×6×270=94 770 kW·h．</p><p>　　4.5.3 寒暑假節(jié)能計(jì)算．</p><p>　　寒暑假期間，每天均為1/4負(fù)荷運(yùn)行，只是工作時(shí)

89、間有所不同 故寒暑假節(jié)能為：(520×150)(50×11+30X13)×3/4=54 990 kW·h．</p><p>　　4.5.4 總節(jié)能計(jì)算．</p><p>　　總節(jié)能數(shù)量為以上各項(xiàng)節(jié)能的總和，即12285+31590+94770+54990=193635 kW·h．</p><p>　　按照當(dāng)?shù)氐碾妰r(jià)來(lái)

90、計(jì)算，也是一筆不小的開(kāi)支，所以用智能照明控制非常的合算。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　通過(guò)校園照明智能控制，節(jié)電效果明顯．采用PLC做控制元件，相對(duì)于市場(chǎng)上出售的智能控制器而言，投資小，故障率低，基本免維護(hù)．采用智能控制后，燈具的壽命可延長(zhǎng)2～3倍，節(jié)省直接投資至少在10萬(wàn)元以上．該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、施工方便，適用范圍廣。</p&

91、gt;<p>　　通過(guò)本設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)到了很多東西，在工作的細(xì)心上也得到了提高。并且，更了解了有關(guān)可編程控制器的功能。我選擇這個(gè)設(shè)計(jì)，也是為了彌補(bǔ)以前學(xué)習(xí)上的不足。這次設(shè)計(jì)，使我了解到老師的用心良苦，并且從老師那學(xué)到了很多寶貴的東西。更系統(tǒng)的運(yùn)用了在大學(xué)期間所學(xué)習(xí)到的內(nèi)容，讓我對(duì)自己的所學(xué)知識(shí)有了更深刻的了解。不論是思維方式還是實(shí)際的動(dòng)手能力都取得了很大的進(jìn)步。這將在今后的學(xué)習(xí)和生活中使我受益匪淺。</p>&

92、lt;p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文是在導(dǎo)師李全勝老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，李老師為我創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境并提供了非常好的研究條件。在整個(gè)論文的選題、研究和撰寫(xiě)過(guò)程中，始終得到老師的悉心指導(dǎo)、熱情的鼓勵(lì)和支持。在此期間，老師多次提醒我該注意的問(wèn)題，本論文在初稿完成之際，李老師還給我耐心的指出其中的錯(cuò)誤與不足。借此論文的完成之際，謹(jǐn)向我的恩師表達(dá)我

93、衷心的感謝和崇高的敬意！老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、崇高的敬業(yè)精神與為人師表的風(fēng)范，使我受益匪淺。在此，謹(jǐn)向李老師表示我最衷心的感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　史國(guó)生 電氣控制與可編程控制技術(shù) 2008</p><p>　　董愛(ài)華 可編程控制器原理及應(yīng)用 2009</p><