基于s7-200plc教室智能照明控制系统设计.docVIP

编号 0814252 《电气控制与PLC技术课程设计》 课 程 设 计 （ 2008级本科） 题 目：基于S7-200 PLC的教室照明智能 控制系统设计 学 院： 物 理 与 机 电 工 程 学 院 专 业： 电 气 工 程 及 其 自 动 化 作者姓名： 孔 大 文 、 王 哲 指导教师： 张 晓 峰 职 称： 教 授 完成日期： 2011 年 12 月 30 日 二 〇 一 一 年 十 二 月 课程设计任务书 学生姓名 孔大文 学号 0814252 专业方向 电气工程及其自动化 班级 08级（2）班 题目名称 教室照明的PLC智能控制系统设计 一、设计内容及技术要求： 设计一个教室照明的PLC智能控制系统。 当教室无人时所有的灯都自动关闭。 当教室有人且照度达不到设定的要求时自动打开人所在区域的灯。 当教室有人且照度达到设定的要求时自动关闭人所在区域的灯。 对于使用投影仪的多媒体教室，可以实现在投影仪开启后延迟一定的时间， 自动关闭讲台区对应的灯以达到较佳的视觉效果。 二、课程设计说明书撰写要求： 选用西门子S7-200系列的PLC控制器完成相应的功能。 用人体存在传感器和光电传感器作为检测装置来检测教室中是否有人和教室的光照强度。 给出设计思路、画出各程序适当的流程图。 给出所有参数确定的原因。 完成设计说明书（包括封面、目录、设计任务书、设计思路、软件设计图、程序流程框图、程序清单、所用器件型号、总结体会、参考文献等）。 设计进度 阶段 论文（设计）各阶段名称 起止日期 1 熟悉设计任务书、设计题目及设计背景资料 12月19日 ——12月19日 2 查阅有关资料 12月20日 ——12月22日 3 阅读设计要求必读的参考资料 12月24日 ——12月24日 4 选取方案 12月24日 ——12月24日 5 硬件电路和软件部分的设计 12月25日 ——12月29日 6 送交打印单位装订成规范的设计文本 12月30日 ——12月30日 指导老师签字: 目 录 第一章 、概述 4 1.1高校照明现状 4 1.2可编程控制器简介 6 第二章 、总体设计方案 8 2.1 设计目的 8 2.2总体设计思想 8 2.3分区控制方案的构想 8 第三章、硬件设计 10 3.1选择PLC类型 10 3.2数据采集电路 10 3.2.1环境光采集电路 10 3.2.2人体存在传感器的工作原理 12 3.2.3人体存在信号采集电路 13 3.3 PLC外部连线图 16 第四章、软件设计 17 4.1程序流程图 17 4.2输入输出编址 18 4.3梯形图程序设计 18 4.4程序清单 19 第五章、程序仿真 21 第六章、总结 26 参考文献 27 课程设计成绩评定表 28 、概述 1.1高校照明现状 在我国, 照明的耗电占了年发电总量的10%(超过100亿kw ·h)， 而对照明时间长，照明场所多的学校, 照明超过本单位所有耗电的40%。目前, 大多数学校教学楼照明用电的管理基本是处于一种粗放式的管理状态其管理一般为下列三种模式: 一是无专人管理, 由学生自行控制开启, 再由值日学生在中午、 下午和晚自习后关闭灯具; 二是利用定时开关, 根据作息时间开启和关闭整个教学楼的照明电源；三是由专人负责, 即管理人员根据作息时间和天气情况分楼或分层送电。对教学楼照明管理的要求是在充分保证教室的照度的前提下, 尽可能地节约电能。上述的三种管理模式都不同程度地存在着缺陷, 而造成电能的浪费。 第一种模式的特点是可以灵活地满足不同季节、天气、楼层和朝向的照度要求,布线和控制简单,是常用的一种方式,但也是最为浪费电能的一种方式,因为在强光下人眼对弱光不敏感,在自然光照大于灯具光照的情况下,难以觉察到灯光的存在,这是造成白天长明灯的主要原因。如果值日人员责任心不强,还会造成休息时间和夜晚的长明灯。第二种模式比上一种模式在节能方面有很大的提高,但其致命缺点是无法及时地保证各个教室的照度,因为自然光照不仅受时间、季节等已知因素的影响,而且还要受天气、楼层和朝向等具体因素的影响。这种模式难以满足管理要求,要么是以牺牲学生视力为代价,要么是节能效果不明显。第三种模式在照度和节能两方面都大为提高,但占用的人员数量较多,而且控制的准确程度受人员的习惯所影响,难以作到科学和准确,同时容易受人员责任心的影响,甚至会出现整个教学楼的长明灯而造成更大的浪费。根据我们不完全统计: 80%的教学楼存在着在白天光照良好的情况下,教室灯具开启和在午休时间长明灯的现象。一个教室的长明灯,看起来耗能不大,但从整个学校来