基于PLC智能照明控制系统设计Word文件下载.docx
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09级供一班
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15090331699
论文成绩
指导教师
李全胜
答辩成绩
主答辩教师
综合成绩
答辩委员会主任
2012年6月5日
文章摘要：
随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高，为方便生活人们越来越多的在各个场所引入照明设备，照明在能耗中所占的比例日益增加。
为了达到方便生活的目的，这些照明设备有时会彻夜开着，从而造成了大量电力能源的浪费。
据统计，在楼宇能量消耗中，仅照明就占33%，因此照明节能日显重要。
现在国内外普及使用的节能开关基本有声控型、触摸型、感光型等。
这几种开关各有自己的弊端，如声控型不适合环境嘈杂场所、触摸型虽然能自动关闭但不能自动打开、感光型开关在无人期间不能自动关闭……由此研究设计一种既智能又节能的控制系统来替代现有的产品是一件极其有意义的工作。
智能照明控制系统在确保灯具能够正常工作的条件下，给灯具输出一个最佳的照明功率，既可减少由于过压所造成的照明眩光，使灯光所发出的光线更加柔和，照明分布更加均匀，又可大幅度节省电能，智能照明控制系统节电率可达20%-40%。
智能照明控制系统它可在照明及混合电路中使用，适应性强，能在各种恶劣的电网环境和复杂的负载情况下连续稳定地工作，同时还将有效地延长灯具寿命和减少维护成本。
通过对照明智能控制系统的分析，进而没计出整个控制系统中各时段的运行时序。
系统硬件设计。
根据不同时段照明的需求，设计硬件线路连接控制。
应用PLC编程软件设计出程序。
通过PLC控制不同路段照明灯及景观灯，使其能够按预先设计的时序运行。
关键词
可编程控制器（PLC）
智能照明
节能
目录
引言
第一章
概论
1.1
课题主要涉及问题：
1.2
国内外研究现状
1.3
课题的目的和任务要求：
1.4
课题的可行性分析
1.5
智能照明控制系统设计步骤
第二章
PLC的简介与选择
2.1PLC的国内外状况
2.2PLC未来展望
2.3PLC的分类及特点
2.4
PLC的应用领域
2.5PLC的结构与工作原理
2.6PLC的工作原理
2.7PLC梯形图概述
第三章
照明智能控制
3.1
照明智能其主要特点为：
3.2
使用智能照明系统的效果
第四章
照明智能控制方案
4.1
灯具布置方案
4.2
分时控制方案构想
4.3
供电系统及控制原理设计
4.4
分时智能控制程序编制
4.5
节能计算
结束语
致谢
参考文献：
附录1
附录2
附录3
进入二十一世纪，我国经济高速发展，我们的生活质量也在不断提高。
近些年来越来越提倡环保，能源问题逐渐成为人们关注的焦点，因为能源的消耗除了其直接的经济损失外，还会带来碳排放量的增加，恶化环境，所以，节约能源一直是生活、生产中的一个主题．提到节能人们往往忽视了照明用电，因为它单体容量较小，安装比较分散，所以，看起来无关紧要，其实照明用具数量最多，分布最广，随着城市的扩张和道路的延伸，无论是单体容量还是总容量都在大幅增加，美化环境的长明灯更是越来越耀眼．现在很多大学都坐落在郊区，建筑容积率较低，因此，诸如道路、广场、景观等公共照明占的比重相当高，且路灯和景观灯的单体容量大，工作时间长，绝对是学校能源消耗的主体．要说学校节能，只要把这些公共照明控制得当，就抓住了能耗的牛鼻子．至于教室灯光的控制，只要按时或定时关灯就可以了，没必要采用复杂的控制方式，如果采用有人则灯亮，人走则灯熄的控制方式，往往是投入大，收效微．
现代建筑中的照明不仅要求能为人们的工作、学习、生活提供良好的视觉条件，利用灯具造型和光色协调营造出具有一定风格和美感的室内环境以满足人们的心理和生理要求，而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活应用未来照明布局和控制方式、变更要求等。
采用智能照明控制系统不仅可以提升照明环境品质，营造有层次、变化的灯光环境，还可以充分利用能源，分析能耗，使建筑物更加节能、环保。
智能照明系统是计算机技术、通讯技术、控制技术相结合、相渗透的产物，是现代高新技术的结晶。
与以往的照明控制相比，它从人工控制、单机控制过渡到整体性控制，从普通开关过渡到智能化开关，其最突出的特点是能够预置场景的变化，不同的照明回路强度组合形成不同的场景，场景可预置并存储在控制器里，调用时只需按一键就能选择场景和通过预设的程序自动变换场景（可按时顺序、时间、事件等），操作十分方便。
第一章概论
通过所做课题,设计主要采用PLC智能控制.
来实现对智能照明的自动控制，系统中的照明灯开关通过PLC所设定的定时器、计数器参数进行动作，从而完成智能照明系统的控制。
国内外研究现状：
新社会的建设要适应网络时代的发展，应引入智能化的概念。
在传统的楼字自控系统中，一般只包括了综合布线、计算机网络、安防．消防、闭路监控等子系统。
但近年来，随着科技的进步，人们对照明灯具节能和科学化管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。
而在新社会的建设热潮中，各大高校和他们的建设者也应意识到智能照明的重要性。
相对商业楼字而言，校园里的大功率动力和制冷设备比重较少，照明灯具则相对比重更多。
使用照明控制系统，更能体现其在节能与管理方面的优势，提高学校的科学管理水平。
针对节约电能、保护全球环境的可持续发展的要求，美国环保署于1991年1月提出“绿色照明”概念，引起了其他国家的重视。
我国也于1993年11月启动“中国绿色照明工程”，并于1996年正式列入国家计划。
但是我国智能化照明技术的应用还不广泛,大多数校园仍然使用传统的照明控制方式。
因此完善智能化监控建设，进一步扩大监控系统点位，自动实时监控和远程控制照明设施的开关灯，合理控制道路照明和景观灯的运行和停止具有重要的现实意义。
1.3.1目的
本论文以PLC为基础来设计一套智能照明控制系统，以此来实现节约能源的目的。
此论文内容与本专业及工作紧密相关，把从学校学到的理论知识运用到实际工作当中，在实际工作中不仅能检验自己所学的知识，而且还能学到书本上没有的知识与经验，补充自己的专业知识。
在实际工作中让理论与实际相结合，使所学知识掌握的更加牢固，并能不断提高自己的学习能力与工作能力。
此论文就是对所学知识与工作综合运用后的一个总结与心得。
1.3.2任务要求
1、通过对校园照明系统的分析，进而没计出整个控制系统中各运行设备的运行时序。
2、系统硬件设计，包括由计算机、照明线路、控制装置等的设计。
3、应用PLC编程软件设计出程序。
通过PLC控制，各运行设备能够按预先设计的时序运行。
课题的可行性分析：
1.4.1研究的必要性：
PLC在校园照明自动控制中的应用及其实现，对提高校园管理的自动化控制水平有着重大的意义。
在大力提倡节约能源的今天，研究这种高性能、经济节约型的分时控制系统，对于降低能耗、加快建设节约型社会，促进我国经济社会全面协调可持续发展具有重要的现实意义。
1.4.2设计原理可行性：
研究将硬件线路设计、PLC控制应用于校园照明智能控制系统，从而提高多段分时系统的稳定性、可靠性、精确性。
设计自动和手动两种调节系统的启停，以便在系统出现故障时可以人工控制照明系统。
1.4.3知识能力的可行性：
通过平时所掌握硬件设计能力和实际的专业，近几年的大学学习使得我掌握PLC自动控制知识，培养扎实了软硬件设计能力，运用所学专业知识并查阅相关资料解决实际设计、控制问题。
1.4.4实验条件的可行性：
学院具备该方面的实验室与试验测试设备，毕业设计试验器件，并且在老师的精心指导下，按照研究课题设计要求经过设计、调试与测试分析，一定能够按计划完成研究任务的系统设计指标的要求，理论与实际相结合起来。
第二章PLC的简介与选择
2.1
PLC的国内外状况
世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。
限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。
20世纪70年代初出现了微处理器。
人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。
为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。
此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。
更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。
20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。
这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。
这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。
这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。
从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；
从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；
从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。
目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。
最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。
接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。
目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。
上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。
此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。
可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
2.2
PLC未来展望
21世纪，PLC会有更大的发展。
从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；
从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；
从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；
从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；
从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。
目前的计算机集散控制系统DCS（DistributedControlSystem）中已有大量的可编程控制器应用。
伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
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