【正文】 增加，惡化環(huán)境，所以節(jié)約能源一直是生活、生產中的一個主題。提到節(jié)能人們往往忽視了照明用電，因為它單體容量較小，安裝比較分散，所以，看起來無關緊要，其實照明用具數(shù)量最多，分布最廣，隨著城市的擴張和道路的延伸，無論是單體容量還是總容量都在大幅增加，美化環(huán)境的長明燈更是越來越耀眼?，F(xiàn)在很多大學都坐落在郊區(qū)，建筑容積率較低，因此，諸如道路、廣場、景觀等公共照明占的比重相當高，且路燈和景觀燈的單體容量大，工作時間長，絕對是學校能源消耗的主體。要說學校節(jié)能，只要把這些公共照明控制得當即可。校園的建設要適應網(wǎng)絡時代的發(fā)展，應引入智能化的概念。在傳統(tǒng)的樓字自控系統(tǒng)中，一般只包括了綜合布線、計算機網(wǎng)絡、安防、消防、閉路監(jiān)控等子系統(tǒng)。但近年來，隨著科技的進步，人們對照明燈具節(jié)能和科學化管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化領域的地位越來越重要 [1]。在新校區(qū)的建設熱潮中，各大高校和他們的建設者也應意識到智能照明的重要性。相對商業(yè)樓字而言，校園里的大功率動力和制冷設備比重較少，照明燈具則相對比重更多。使用照明控制系統(tǒng)，更能體現(xiàn)其在節(jié)能與管理方面的優(yōu)勢，提高學校的科學管理水平。而可編程控制器（Programmable Logical Controller，簡稱 PLC）作為自動控制的重要組成部分，已成為大多數(shù)自動化系統(tǒng)的設備基礎?？删幊炭刂破魇且环N以微處理器為核心，綜合了計算機技術、自動控制技術、通信技術和繼電器控制技術而發(fā)展起來的新型工業(yè)控制裝置，具有編程容易、體積小、使用靈活方便、抗干擾能力強、可靠性高等一系列優(yōu)點，其功能越來越強大，應用范圍越來越廣闊，如冶金、機械、電力、石油、煤炭、化工、輕紡、交通、食品、環(huán)保、輕工、建材等工業(yè)部門都有廣泛應用。它不但可以很容易地完成順序邏輯、運動控制、定時控制、計數(shù)控制、數(shù)字運算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過輸入/輸出接口建立與各類生產機械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)過程的自動控制。而校園具有現(xiàn)代化氣息，道路寬且長，綠地和景觀用地也有相當?shù)谋壤?。在進行道路和景觀綠地照明設計時，在節(jié)能和延長光源壽命方面取得了明顯的效果。本設計研究項目屬于采用西門子 S7200PLC 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工控制照明系統(tǒng)，在校園智能照明系統(tǒng)中裝置 PLC，可以達到線路簡單、易于安裝、便于維護、編程簡單、工作可靠、抗干擾能力強，實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的綜合自動化控制 [2]。 PLC 在國內外的發(fā)展狀況可編程控制器是六十年代發(fā)展起來的一種自動控制裝置，是一種嵌入式的工控機，它以順序控制為主，回路調節(jié)為輔，能完成邏輯判斷、定時、計數(shù)、記憶和算術運算功能，既能進行開關量控制，又能進行模擬量控制，還具有通信功能。而新校園的建設要適應網(wǎng)絡時代的發(fā)展，應引入智能化的概念。在傳統(tǒng)的樓字自控系統(tǒng)中，一般只包括了綜合布線、計算機網(wǎng)絡、安防、消防、閉路監(jiān)控等子系統(tǒng)。但近年來，隨著科技的進步，人們對照明燈具節(jié)能和科學化管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化領域的地位越來越重要。而在新校區(qū)的建設熱潮中，各大高校和他們的建設者也應意識到智能照明的重要性。相對商業(yè)樓字而言，校園里的大功率動力和制冷設備比重較少，照明燈具則相對比重更多 [3]。使用照明控制系統(tǒng)，更能體現(xiàn)其在節(jié)能與管理方面的優(yōu)勢，提高學校的科學管理水平。針對節(jié)約電能、保護全球環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的要求，美國環(huán)保署于1991年1月提出“綠色照明”概念，引起了其他國家的重視。我國也于1993年11月啟動“中國綠色照明工程”，并于1996年正式列入國家計劃 [4]。但是我國智能化照明技術的應用還不廣泛,大多數(shù)校園仍然使用傳統(tǒng)的照明控制方式。 因此完善校園路燈智能化監(jiān)控建設，進一步擴大監(jiān)控系統(tǒng)點位，自動實時監(jiān)控和遠程控制校園照明設施的開關燈，合理控制道路照明和景觀燈的運行和停止具有重要的現(xiàn)實意義?？梢灶A期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應用天地。 設計的主要內容及技術要求 主要內容本設計采用 S7200 控制器控制照明系統(tǒng)，根據(jù)校園照明系統(tǒng)的工作特點,采用 PLC實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的控制，總體設計主要包括硬件線路的設計和軟件的設計。硬件線路設計主要包括線路圖設計和排線布線設計。軟件設計根據(jù)控制的要求，對事道路、宿舍、公共綠地、景觀燈等進行 I/0 分配，同時編制了系統(tǒng)梯形圖控制程序，最后進行仿真與調試，達到校園照明系統(tǒng)的要求。 具體技術要求（1）學生是一個特殊群體，活動的時間性、規(guī)律性非常突出，因此對道路和其他公共照明實行智能分時控制。（2）寒暑假期間景觀燈手動控制，根據(jù)需要臨時或少量開啟；而路燈每天只開啟1/4，滿足最低照明要求。（3）景觀和公共綠地照明采用第第2時段全開,第3時段全熄的控制方式。（4）為了保證PLC事故情況下的道路照明，在設計時考慮手動和自動兩種工作制，手動時可以人為開啟或關閉任何一路照明。（5）在設計時考慮夏、秋時制和冬、春時制的識別。2 智能照明控制系統(tǒng)總體方案設計智能照明控制系統(tǒng)由可編程控制器、中間繼電器、各種照明燈和刀開關組成。通過軟件編程軟件編寫分時段程序控制校園道路、公共綠地和景觀燈等照明設備，使各照明設備在規(guī)定的時間工作。道路照明的主要作用是保證行人安全和方便，綠地和景觀照明主要是給人們營造溫馨、和諧、美麗的環(huán)境。既要滿足照明的主要功能，又要盡量節(jié)約能源，只能是采用科學的管理和控制，使兩者完美統(tǒng)一。 照明系統(tǒng)的功能需求分析（1）節(jié)能 據(jù)專業(yè)資料統(tǒng)計，智能建筑的照明用電占整個校園用電的 85%左右。其實在大多數(shù)情況下很多區(qū)域并不需要把燈全部打開或者開到最亮，過度的照明不僅形成光污染還會造成能源浪費。在當今能源緊張、國家大力倡導節(jié)能的形勢下，使用智能照明管理系統(tǒng)最大程度地節(jié)能具有非常實際的意義。校園照明回路數(shù)量較多，容量較大，如何在保證所需照度的前提下，綜合運用多種控制手段，減少不必要的電能浪費，是個極其重要的問題。（2）高效管理 如何提高運行的穩(wěn)定性和可靠性，使控制和操作更加簡單、方便、靈活，使管理更加自動化、高效化，減少大量簡單重復的勞動，是我們在設計時考慮的重點。我們根據(jù)不同區(qū)域的特點進行設計，確保使用方便靈活，管理高效。智能照明控制系統(tǒng)將普通照明人為的開與關轉換成了智能化管理，不僅使管理者能將其高素質的管理意識運用于照明控制系統(tǒng)中去，而且將大大減少照明系統(tǒng)的運行維護費用，并帶來較大的投資回報 [5]。（3）人性化 使用智能照明管理系統(tǒng)，不僅要實現(xiàn)基本的燈光控制，還應通過場景、自動控制等手段，努力提高照明環(huán)境的品質，使人們在一個舒適溫馨、高品質的光環(huán)境中愉快高效地工作和學習，真正做到“科技以人為本” 。 系統(tǒng)設計的基本步驟及功能組成 智能照明控制系統(tǒng)設計過程簡述校園照明控制系統(tǒng)配置設計一般都在控制時間和照明電氣部份設計之后進行的，根據(jù)校園的照明要求結合電氣設計圖進行系統(tǒng)配置。首先根據(jù)校園道路、景觀燈等照明的分布情況，設計硬件線路；其次依據(jù)照明燈具的大小、數(shù)量計算出總的電壓、電流等電氣參數(shù)，通過計算出的參數(shù)進行電器元件的選型；再此就是軟件編程，根據(jù)設計要求編寫軟件程序；最后通過仿真調試不斷修改設計，直至滿足校園照明智能控制要求。在實際設計過程中，也可依據(jù)實際情況對設計方案進行修改。 智能照明控制系統(tǒng)設計基本步驟和方法第一步 編制照明回路負載清單，核對照明回路中的燈具和光源性質，進行整理 [6]。(1)每條照明回路上的光源應當是同一類型的光源，不要將不同類型的光源如白熾燈，日光燈，景觀燈混在一個回路內。(2)分清照明回路性質是普通供電還是節(jié)能供電。(3)每條照明回路的最大負載功率應符合開關控制器允許的額定負載容量，不應超過額定負載容量運行。(4)根據(jù)燈光設計師對照明場景的要求，對照明回路劃分進行審核，如不符合照明場景所要求的回路劃分?？勺餍┻m當回路調整，使照明回路的劃分能適應燈光場景效果的需要，能達到燈光與室內裝璜在空間層次，光照效果和視覺表現(xiàn)力上的親密融合，從而使各路燈光組合構成一個優(yōu)美的照明藝術環(huán)境。第二步 根據(jù)照明控制要求選擇控制面板和其它控制部件控制面板是控制照明系統(tǒng)的主要部件，也是操作者直接操作使用的界面，選擇不同功能的控制面板應滿足操作者對控制的要求 [7]，控制系統(tǒng)一般有以下幾種控制輸入方式：(1)采用時間管理器控制方式，根據(jù)不同時間自動控制。(2)采用按鍵式手動控制面板，隨時對照明進行調節(jié)控制。(3)采用電腦集中進行控制。(4)采用 PLC 實時時鐘進行不同時段分時控制。第三步 選擇附件及集成方式控制系統(tǒng)如需與其它相關智能系統(tǒng)集成，可選用相應的附件。第四步 施工圖紙設計及設備配置清單編制(1)施工圖紙設計，該部分內容可見智能照明系統(tǒng)電氣設計相關教程。(2)編制系統(tǒng)配置清單，如系統(tǒng)中各產品型號、數(shù)量、使用區(qū)域、備注等相關信息。 智能照明控制系統(tǒng)設計的功能組成（1）智能照明控制系統(tǒng)的結構和組成一般智能照明控制系統(tǒng)都為數(shù)字式照明管理系統(tǒng)，它由系統(tǒng)單元，輸入單元和輸出單元三部分組成。除電源設備外，每一單元設置唯一的單元地址，并用軟件設定其功能。通過輸出單元來控制各負載回路，各種形式的單元簡述如下：? 系統(tǒng)單元：主系統(tǒng)對各區(qū)域實施相同的控制和信號采樣的網(wǎng)絡，子系統(tǒng)則對各分區(qū)實施不同具體控制的網(wǎng)絡。主系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間通過信息等元件連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。? 輸入單元：用于將外部控制信號變換成控制系統(tǒng)上傳輸?shù)男盘枺缈删幊痰亩喙δ?開/關、調光、定時、軟啟動/軟關斷等)輸入開關、紅外線接收開關及紅外線遙控器(實現(xiàn)燈光調光或開/關功能)。各種型式及多功能的控制板，可進行多點控制、時序控制等，調整照明，以達到使周圍環(huán)境保持適宜的照度，節(jié)約電能 [8]。? 輸出單元：智能控制系統(tǒng)的輸出單元是用于接受來自控制器的定時信號，控制相應回路的輸出以實現(xiàn)實時控制。輸出單元有各種型式的繼電器。系統(tǒng)一般采用集中控制和管理、分散執(zhí)行的方式，亦即配置智能控制