基于PLC的校园照明智能控制系统设计

摘   要

针对校园灯光能源浪费严重的情况，校园智能灯光控制系统是为了既满足照明需求，又能够节约能源的角度而设计的。全国各地高校每年电力方面支出高额费用，原因有很多，主要是设计或管理不够合理而浪费了很多的电力资源，现有照明设备没有做到很好地规划，因此设计一个满足校园灯光照明需求，且综合考虑各种节能措施及设备成本的智能灯光控制系统具有现实意义。

本课题是设计一个智能灯光控制系统，选用西门子S7-200PLC，能够实现校园道路、公共绿地和景观灯分时段、分季节照明节能控制功能，并能够实现PLC故障情况下，手动开启或关闭任何一路照明。本系统由可编程控制器、中间继电器、各种照明灯和刀开关组成，主要有道路控制输出信号、景观灯输出信号、公共绿地输出信号，根据PLC控制原理对其进行I/0分配和绘制照明系统流程图及编写校园照明智能控制系统梯形图控制程序，最后经过模拟仿真运行，能够实现当设备发生故障或出现某些不正常运行情况时，由自动控制转换成人工控制，当故障排除后，再次实现自动控制满足照明需要。

目前，学校灯光基本上是人工控制，劳动强度大、繁琐，一旦开关不及时，会对行人造成不便或浪费电力资源，另外由于校园灯光分布范围很宽、很广，管理人员难于进行监控和管理，本系统能够很好地进行校园灯光智能节能自动控制，既节省电力资源，又能减少人力资源，真正实现校园灯光自动化和智能化，该系统可以广泛应用到校园、景区等公共场所。

关键词：灯光；智能控制；合理设计；节能

目    录

摘   要 I

第1章  绪论 2

1.1  引言 2

1.2  课题开发背景 2

1.3  设计目的与意义 3

1.4  国内外现状及水平 4

第2章  系统方案设计 5

2.1  设计任务 5

2.2  系统方案设计 5

2.3  系统功能 6

第3章  系统硬件设计 7

3.1  线路结构设计 7

3.1.1  控制线路设计 7

3.1.2  器件选型 8

3.2  PLC设计 9

3.2.1  PLC在控制系统中的要求 9

3.2.2  PLC选型 10

3.2.3  S7-200系列PLC 11

3.2.4  I/O地址分配 11

第4章  软件系统设计 13

4.1  程序流程图 13

4.2  STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件 14

4.2.1  STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件主界面及基本组成 14

4.2.2  梯形图编写 15

4.2.3  时钟设置及读写 16

4.3  系统控制程序 18

4.3.1  分时控制方案 18

4.3.2  分时智能控制程序编制 18

4.3.3  三时段控制程序 19

4.3.4  季节自动选择程序 19

第5章  控制程序调试与仿真 21

5.1  程序调试 21

5.2  系统仿真 21

第6章  结论 26

参  考  文  献 28

致    谢 29

附录1  系统梯形图 30