基于PLC的车间照明控制系统设计.docVIP

摘要 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。 本设计按照车间照明的设计工艺，进行了车间照明控制系统的设计，采用欧姆龙可编程控制器进行了系统设计。本系统设计首先进行车间照明的工艺分析，确定该系统设计的工艺控制方案，完成系统硬件部分的型号选择计算以及总体控制方案的设计。在此基础上进行硬件分析和图纸设计，完成工艺流程图的设计以及程序的编写，对上位机进行组态设计，监控系统状态及数据并且根据实际工艺修改当前参数，达到系统可视化的要求。 关键词：可编程控制器；仿真调试；车间照明 第1章 绪论 1.1 课题研究的目的及意义 科学技术愈来愈发展，现代化程度日益提高，随之而来的温室气体的加剧了全球气候变暖，资源也越来越枯竭，全球掀起了节能减排的浪潮，引起了世界和中国的政府的高度关注。能源是国民经济发展的基础资源，高度重视能源的开发、利用和节约的工作。电能是一种基本并且高效的能源，具有经济、简单、易于运输、无污染的特点。电能通过转换装置高效的将电能转换成光能，热能、动能、化学能等多种形式，极大地便利了我们的生活。但是电能浪费问题也很突出。因此提高电力管理水平是节能的关键。 1.2 课题研究的内容 本课题主要利用可编程控制器作为主控制器，通过外部光敏传感器，声敏传感器以及外部按钮等信号输入，按照规定的程序流程进行车间照明的控制。本系统可以实现的功能有： （1）该车间为三班倒，每天24小时处于工作忙碌状态，当车间亮度达到要求，照明关掉。 （2）当白天阴雨天气，车间亮度达不到要求，开启部分照明灯。 （3）楼道，卫生间采用声敏和光敏传感器进行控制照明。 （4）夜晚全体照明灯亮，保证安全。 1.3 课题研究的思路分析 为了保证系统顺利设计完成，详细的设计思路如下几点： （1）对车间照明控制系统的资料进行查询，了解详细的控制工艺，对国内外研究现状进行分析，进行系统设计策略分析。 （2）详细分析控制系统的工艺策略，明确工艺控制的信号输入和输出，选择最佳控制策略，并完成与系统相关的电气选型，确定具体的控制方案。 （3）对系统进行硬件设计思路分析，明确图纸设计的具体内容，考虑系统安全保护、预留扩展等，完成硬件图纸设计和接线分析。 （4）按照系统控制策略方案和硬件设计图纸，进行程序流程的工艺分析，对系统的每个功能实现进行程序流程设计，在此基础上完成程序编写和调试，达到控制的要求。 1.4 PLC的特点及其发展趋势 PLC是专门为工业环境中的数字操作而设计的电子设备。程序存储器可以编织成存储逻辑控制、顺序控制、定时、指令等操作的内部存储器。使用时，可以通过调用相应的程序（如计数和算术指令）以及通过数字或模拟输入和输出来控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其相关外围设备应易于与工业系统形成一个整体，便于扩展其功能和设计原则。 其主要有以下特点： （1）由于可靠性高，所以抗干扰能力强。由于现代超大规模集成电路技术、严格的生产工艺和先进的抗干扰技术，PLC具有较高的可靠性，并具有硬件故障自检测功能。当故障发生时，能及时发出报警信息，并有软件故障自诊断程序。 （2）配套设施齐全，功能完善，适应性强。随着PLC的发展，形成了一系列大、中、小、微规模的产品，可用于各种规模的工业控制场合。如：逻辑控制、数字控制等。近年来，PLC已渗透到位置控制、运动控制、过程控制、温度控制、计算机数控等工业控制领域。随着PLC通讯能力的提高和人机界面技术的发展，用PLC构建各种控制系统变得十分容易。 （3）易学易用，在工程技术中非常流行。梯形图语言的图形符号和表达式与继电器电路图非常接近，只有少量的PLC开关逻辑指令能很容易地实现“继电器-接触器控制电路”的功能。步进顺序功能图简单、直观，易于设计复杂的多过程顺序控制，并能减少程序的数量，使程序易于理解。 1.5 PLC在国内外的发展状况 可编程控制器是20世纪60年代开发的一种自动控制装置，是一种嵌入式工业计算机。它主要以顺序控制为主，辅以回路调节。它能完成逻辑判断、定时、计数、存储和算术运算。它可以控制开关、模拟和通信功能。为了适应网络时代的发展，新校区的建设应引入智能化的概念。在传统的楼宇自动化系统中，一般只包括综合布线、计算机网络、安全、消防、闭路监控等子系统。然而，近年来，随着科学技术的进步，人们对照明灯具的节能和科学管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能领域越来越重要。在新校区的建设热潮中，高校及其建