基于PLC的校园照明智能控制系统设计_开题报告

（一）国内研究现状

    智能灯光控制系统在进入90年代以来受到技术水平、产品价格、消费意识、市场环境等因素的影响，其发展一直处于停滞不前或起色不大的状态。在国内，智能灯光系统与其他生活用的智能产品一样，其推广力度远远不够，而人们的消费意识又比较传统，所以大部分科研机构及商家都不敢投入过多的精力和资源。

目前市场主要出现的几种智能灯光控制系统，主要将研究的重点放在控制手法上，例如，如何实现灯具的无线连接，如何实现控制协议的最优化，如何实现预定方案的全面化和自动化。这就造成了对照明效果的忽视，可能会存在以下几个问题：

(1)控制协议不是越先进越好，而是要求性价比高，在实现了控制功能的基础上，要更容易被用户接收；

(2)预设场景无法实现全面，正常的生活中会出现很多系统人员无法预测的情况，因此在尽可能多的设置方便用户使用的场景外，要增加用户设置功能，当出现用户想要保留的场景时，可将当前设置保存为场景和方案，方便以后使用；

(3)照明效果不单有灯光的明暗，还包括其他很多属性，如色温、颜色、灯具摇头、闪烁等，这些功能将会使人们的家具生活大放异彩，也为以后向其他领域的推广提供了平台。另外，智能灯光控制系统缺少统一的标准，也没有一个兼容性强的、统一标准的协议将其与其他智能融合起来。

（二）国外研究现状

    首先，随着社会的进步、科技的发展和信息的多样化，人们的生活水平不断提高，需求也不断的增长，因此对智能化生活的要求也越来越迫切。在国外，智能灯光系统只是作为智能产品的子系统来开发，使广大普通消费者更加容易接受。传统的开关式灯光系统明显的不能满足当代人多姿多彩的生活。另外，随着智能家居的出现，智能灯光控制系统作为智能家居的一部分，也必然会出现。

其次，从目前来看，计算机技术、网络技术、控制技术日趋成熟，嵌入式系统的不断发展，电子元器件集成化的加快，这些都为智能灯光控制系统的出现提供了条件，同时也必然会带动和促进智能灯光控制系统的发展。再次，落实科学发展观、构建和谐社会是当今社会的根本要求可持续发展是我们不变的话题。传统的灯光系统既不能实现原材料的充分利用，也做不到节能环保。特别是目前电力资源紧缺，全国很多省市均出现电力能源供给不足，限时供电等情况，迫切需求电力资源的可持续性发展。智能灯光控制系统的出现可以很好的解决目前存在的问题，它不仅具有低功耗、节能等特点，还具有运行成本低、安装简单、操作安全、功能丰富、便于管理等特点，更环保、更节能、更人性化。因此，智能灯光控制系统是科技发展、社会进步的必然产物；是满足人们日益增长的物质文化需求的必然发展方向；是节能环保的必然要求

（三）研究成果

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。

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二、^范文提纲

1.绪论

1.1引言

1.2课题开发背景

1.3设计目的与意义

1.4国内外现状及水平

2.系统方案设计

2.1设计任务

2.2系统方案设计

2.3系统功能

3.硬件系统设计

3.1线路结构设计

3.1.1控制线路设计

3.1.2器件选型

3.2PLC设计

3.2.1PLC在控制系统中的要求

3.2.2PLC选型

3.2.3S7-200PLC

3.2.4I/O地址分配

4.软件系统设计

4.1程序流程图

4.2 STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件

4.2.1STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件主界面及基本组成

4.2.2梯形图编写

4.2.3时钟设置及读写

4.3系统控制程序

4.3.1分时控制方案

4.3.2分时智能控制程序编制

4.3.3 三时段控制程序

4.3.4 季节自动选择程序

5.控制程序调试及仿真

5.1程序调试

5.2系统仿真

6.结论

三、参考文献

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