基于PLC的隧道照明控制系统设计.doc

摘要

随着我国高速的快速发展，公路隧道修建里程迅速增加。隧道照明系统是保障隧道正常运营的重要组成部分，传统的隧道照明控制系统存在缺陷，不但造成了大量的电能浪费，而且由于照明均匀度不足容易产生危害行车安全的因素。因此，设计出合理的隧道照明控制系统显得尤为重要。本文在分析传统隧道照明系统存在问题的基础上，针对隧道照明的特点，设计了一种基于PLC的隧道照明控制系统。其主要以西门子S7-200PLC作为控制核心，对照明的控制取决于外部亮度的变化，为了确保照明管理系统的效率和节能，在此基础上，该系统需要设置远程监测和地方管理两种模式，并确保在发生故障或紧急情况时完全手动控制，以进一步改进对隧道照明的管理。利用组态软件对设计的系统进行仿真测试，针对各种功能的实现，保证隧道灯系统的正常运行。以期实现功耗小、可靠性高，且对于驾驶员的行车过程起到保驾护航的作用。

关键词：隧道灯；节能；PLC

目录

TOC\o1-3\h\z\u9395第一章绪论 1

214581.1研究背景 1

274631.2国内外研究现状 1

10976第二章隧道照明的亮度分析与研究 2

155792.1隧道分区段亮度分析 2

114012.2隧道分区段亮度合理分配 2

258062.3隧道公路照明的灯具选择 3

321292.4隧道公路照明调光技术的选用 3

10385第三章隧道照明控制系统的硬件设计 5

232583.1硬件设计框图 5

124863.2信息采集与存储 6

48923.2.1光照度传感器 6

1283.2.2光照亮度仪 6

309903.2.3车辆检测仪 7

49603.2.4信息存储 8

97013.3通信方式 8

167933.4控制系统 8

198813.5PLC接线图 10

16678第四章软件设计 12

164054.1软件总体设计 12

55684.2上位机调试软件 12

167134.3PLC软件模块 14

33994.3.1主循环程序控制模块 14

2384.3.2分支程序控制模块 15

53164.4现场其他设备软件模块 15

27600第五章系统算法设计与程序仿真 16

210395.1系统算法设计 16

130495.2本设计选用的编程软件 17

45015.3PLC程序设计 17

319415.4组态软件选用 19

185235.5整体系统的仿真 19

60355.5.1绘制画面 19

183535.5.2动画连接 20

7605.5.3定义数据变量 21

162365.5.4应用事件命令语言 23

29835.5.5最终画面呈现 23

319685.6问题分析及解决方法 24

22373第六章结论 25

27069参考文献 26

12123致谢 27

绪论

研究背景

国内公路建设规模持续扩大，隧道数量持续增多，新时期对各级政府节能减排的要求也日益迫切。为了减少照明能源损耗，确保交通安全，现代公路隧道部门迫切需要研究出一类无公害、无污染的照明控制技术。本篇文章探讨了山东省青岛市区到黄岛区的一条最为便捷的线路，是中国大陆第二条海底通道。由于隧道交通不同于普通公路交通的特殊性，隧道的安全问题也备受关注，其中包括照明，通风，消防及其他控制系统的性能指标。因此，隧道照明系统的节能性，绿色性，经济性和稳定运行已成为各个交通管理部门和其他管理者的着重课题，也是而今隧道照明系统的主要发展目标。结合现代技术，运行稳定性强、可扩展性强的隧道环境照明系统，可以有效地降低事故发生率，保证隧道内行车安全。

国内外研究现状

随着国内交通的不断发展，隧道的应用也随之增加，而公路隧道照明则成为必不可少的部分。传统照明设备是在特定的物理条件下根据实际用途设计的，无法适应多种条件下的多层次运用，类型相同的照明灯具的基本设置不能随意改变，设备运行过程中便会产生能源的浪费，致使设备的寿命周期降低。

外国对隧道照明技术也进行了深刻的研究，经过不断的研究和创新，时至今日，隧道照明系统逐步在海外发达国家中从高技术的智能化向可持续的人文化靠近。

隧道照明的亮度分析与研究

隧道分区段亮度分析

合理的隧道照明系统的安排可以减少或消除司机在隧道路段行驶时因为光照亮度的变化而导致的眼部的不舒服，以保障车辆在不同环境、时段下按照标准的时速安全的在隧道中运行，且驾乘人员在隧道中的驾乘体验与一般公路路段的安全舒适度无明显差别。否则驾驶人员在隧道中行驶会