毕业设计论文－基于LOGO!实现路灯控制系统的设计.doc

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专科毕业设计（论文）

基于LOGO！

的路灯控制系统的设计

学院（部）：

电气与信息工程学院

专业：

机电一体化技术

学生姓名：

班级：

学号

指导教师姓名：

职称

最终评定成绩

摘要

随着城市规模的不断扩大，现有的路灯管理的方式方法已远远不能满足城市路灯发展与管理的需要，必须依靠现代化的高科技管理手段。

路灯管理工作需要一个以信息技术为核心的、自动化的管理手段来替代普通的路灯监控系统。

使整个城市照明监测，决策和管理工作建立在信息技术平台之上。

本论文介绍一种以西门子LOGO!

为控制器，并使用与LOGO!

配套的LOGO!

softcomfortV6.0进行软件设计的自动路灯控制系统。

路灯可实现定时自动开启，根据天气变化自动控制功能，手动开关功能以及安全急停功能。

本设计借助了LOGO!

softcomfortV6.0软件进行控制程序的编写及其仿真，其中在程序中大量采用与门模块、或门模块等相应逻辑功能模块来实现上述控制功能。

本设计是基于LOGO!

为控制核心的照明自动控制系统的设计，不但控制结构新颖、紧凑、操作方便，而且提高了控制系统的稳定性，延长了其维护周期和使用寿命，提高了产品可靠性，大大节约电能以及人力资源，符合当前的控制系统发展的主流，被广泛应用于照明控制的各个领域。

关键词：

控制系统，路灯，LOGO!

ABSTRACT

Withthecontinuousexpansionoftheurbanscale,thewaysandmeansoftheexistingstreetlightshasbeenfarfrombeingabletomeettheneedsofthedevelopmentandmanagementofurbanstreet,mustrelyonmodernhigh-techmanagementtools.Streetmanagementofaninformationtechnologyasthecore,automatedmanagementtoolstoreplacetheordinarystreetlightmonitoringsystem.Lightingmonitoring,decision-makingandmanagementoftheentirecitybuiltontheITplatform.

ThispaperintroducesakindofSiemensLOGO!

Forcontroller,anduseandLOGO!

SupportingLOGO!

Softcomfortv6.6ofautomaticsoftwaredesignlampscontrolsystem.Streetlampcanachievetimingautomaticopen,accordingtotheweatherchangestheautomaticcontrolfunction,manualswitchfunctionandsafetyabruptstopfunction.ThisdesignwiththeLOGO!

Softv6.6comfortofcontrolprogramsoftwarewrittenandsimulation,whichareusedingreatquantitiesintheprogramwithdoormodule,ordoormodulecorrespondinglogicfunctionmoduletoimplementthecontrolfunction.

ThisdesignisbasedontheLOGO!

Asthecoretocontrolthelightingoftheautomaticcontrolsystemdesign,notonlycontrolnovelstructure,compact,easytooperate,andimprovethestabilityofthecontrolsystem,extenditsmaintenancecycleandservicelife,improvetheproductreliability,greatlysavingenergyandhumanresources,accordwithcurrentcontrolsystemthemainstreamofdevelopment,whichhasbeenwidelyusedinlightingcontrolinvariousfields.

Keywords:

controlsystem,roadlamps,LOGO!

目录

摘要………………………………………………………………………....I

ABSTRACT…………………………………………………………………..II

第1章绪论 1

1.1选题背景 1

1.1.1路灯控制系统的发展现状 1

1.1.2控制器在路灯控制系统中的发展状况 2

1.2研究方案、技术措施以及应用前景 6

第2章LOGO！

可编程逻辑控制模块 8

2.1概述 8

2.2LOGO!

硬件 8

2.3LOGO!

系统I/O配置 11

2.4软件编程 11

2.4.1编程界面 11

2.4.2LOGO!

编程基础 13

2.4.3常量和连接器-Co 16

2.5编程方法 18

2.5.1功能块图法（FBD） 15

2.5.2梯形图法（LAD） 19

第3章设计方案与要求…………………………………………………….20

3.1设计方案.........................................................20

3.2设计要求.........................................................21

第4章系统硬件的设计 23

4.1主电路设计 23

4.2控制电路的设计 23

4.3控制面板设计 24

第5章系统的软件设计 26

5.1流程图的设计 26

5.2程序模块的设计 26

5.2.1人行道灯I工作模块 27

5.2.2公路灯II工作模块 27

5.2.3辅助灯III工作模块 28

5.3软件仿真结果 28

5.3.1自动控制功能仿真 30

5.3.2手动控制仿真 30

5.3.3急停仿真 30

5.3.4程序验证 31

结论 32

参考文献 33

致谢 34

附录LAD梯形图 35

第1章绪论

1.1选题背景

随着经济的发展，在道路和街道设置路灯照明已常态化，然而传统的有人看守控制系统，在节省投资成本、节省人力、提高控制的可靠性方面业已不适合现阶段多变的节假日、不规律性的季节性更迭的要求。

如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的和紧要的课题。

城市道路照明自动化控制和智能化管理作为城市现代化的标志。

本设计就是基于LOGO!

路灯控制系统的设计。

为了更加的节省电力资源与人力资源，更加突显以人为本的设计准则，我们在传统的路灯控制方式上做了以下人性化的技术改革：

（1）在阴雨天或着大雾保天气等可见度低的天气状况下，自动控制系统自动开启机动车道的灯组，以免发生交通意外；

（2）晚上到所设定的时间（20:

00-00：

00）时，如果检测到天气还比较明亮，保持路灯关闭状态，如果检测到光线比较暗，就打开路灯；由于周末、节假日的人流、车流比较集中，考虑到安全因素，将辅助灯组打开；

（3）在所设定的时间范围之外（00：

00-次日凌晨6：

00），如果天还没有变亮，自动控制系统将公路路灯打开，保证夜间的出行安全。

为了使设计越来越人性化，更有效节约电力资源，合理分配人力资源及其他资源，自动控制系统在全世界范围内得到推广，而LOGO!

就是在这种发展趋势下应运而生的产品。

LOGO!

于1996年问世，自LOGO!

问世以来，其生产公司不断增加和提高LOGO!

的内外功能，使LOGO!

的操作越来越简单，功能越来越强大，不断满足客户新的需求，所占的市场份额越来越重！

1.1.1路灯控制系统的发展现状

随着科学技术的不断进步，路灯控制系统发生了很大的变化。

目前，市场上普遍采用的路灯控制方式主要有：

（1）人工干预控制；

（2）时钟控制；

（3）DDS独立控制技术；

（4）智能控制技术。

其中人工干预控制和时钟控制是比较传统的控制方式，这种控制方式已经不能满足人们日益发展的需求，而智能控制技术是当前自动控制技术发展的主流，它能更好的节约各种资源，更能满足人们的各种设计要求，为了保持优势，各个公司在新产品、新技术的研究开发工作上投入了大量的精力和资金，不断完善技术。

以上4种控制方式有各自不同的优缺点，如表1.1所示。

表1.1主要技术经济指标表

控制方式

优点

缺点

人工干预控制

具有一定的应变能力

管理难度大、安全系数低、工作量大，不能检测整个线路路灯的工作状况

时钟控制

一般状况可免除人工干预，工作量低，成本较低

应变能力较差，在任何情况下都将死板的按照预定时间工作

DDS独立控制技术

高程度自动化，高应变能力，提供多样的工作模式，并可检测路灯故障

造价昂贵，施工难度大

智能控制

高度自动化，高度应变能力

造价相对便宜，施工简易

1.1.2控制器在路灯控制系统中的发展状况

在自动路灯控制中大致有以下几种控制器：

基于单片机控制的、纯逻辑芯片为核心控制的、继电器控制、可编程控制器和可编程序逻辑控制器。

如表1.2所示，对这几种控制器优缺点进行比较如下。

表1.2主要技术经济指标表

控制器

优缺点

基于单片机控制的

优点：

能实现较为复杂的逻辑控制，应用范围广泛。

缺点：

抗干扰能力差，编程复杂，繁冗。

纯逻辑芯片为核心控制的

优点：

能应用于大功率的控制开关。

缺点：

控制方式复杂，容易出现错误。

继电器控制

优点：

设计简单，直观。

缺点：

线路复杂，成本高，维修工作量大。

可编程控制器（PC）

优点：

可靠性高、抗干扰能力强、通用性强、便于维护。

缺点：

编程和操作都比较复杂，系统的开发成本高，不经济划算。

可编程序逻辑控制器（PLC）

优点：

可靠性高，抗干扰能力强，使用寿命长，维修方便，便宜。

缺点：

内存小.编程复杂，控制有限。

继电器控制是一种传统的电气控制方法，它主要运用于具有较小至中等控制要求的电气设备之中。

图1.1所示为继电器。

在继电器控制中由于是采用继电器元件控制设备运转，各种功能的实现均