【正文】 定可靠，完全滿足學校的照明要求，校園照明系統(tǒng)主要有道路控制輸出信號、景觀燈輸出信號、公共綠地輸出信號，根據(jù) PLC 控制原理對其進行 I/0 分配和繪制照明系統(tǒng)流程圖及編寫校園照明智能控制系統(tǒng)梯形圖控制程序。 the output signal。要說學校節(jié)能，只要把這些公共照明控制得當即可。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。可編程控制器是一種以微處理器為核心，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。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]。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。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。可以預期，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。 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。（5）在設計時考慮夏、秋時制和冬、春時制的識別。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。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。（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(zhì)，使人們在一個舒適溫馨、高品質(zhì)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” 。 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(zhì)，進行整理 [6]。(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。(3)采用電腦集中進行控制。(2)編制系統(tǒng)配置清單，如系統(tǒng)中各產(chǎn)品型號、數(shù)量、使用區(qū)域、備注等相關信息。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。輸出單元有各種型式的繼電器。? 延長光源的壽命 延長光源壽命不僅可以節(jié)省大量資金，而且大大減少更換燈管的工作量，降低了照明系統(tǒng)的運行費用，管理維護也變得簡單了?，F(xiàn)代建筑物中，照明不單純地為滿足人們視覺上的明暗效果，更應具備多種的控制方案，使建筑物更加生動，藝術性更強，給人豐富的視覺效果和美感。為了便于分時控制，在燈具布置時采用雙側(cè)交錯布置，桿距定為25m，較標準桿距略小，有利于分時控制時減少燈光死角。當進入第3時段時，4個回路中3個回路分斷，也就是只有1/4的燈具點亮，對于學校內(nèi)部道路而言，完全可以滿足要求。供電系統(tǒng)示意圖如圖1所示。目前PLC的輸出有2種型號：晶體管和繼電器。該斷路器外型美觀，體積小，重量輕，分斷能力高，脫扣迅速，導軌安裝，殼體和部件采用高阻燃及耐沖擊塑料，性能優(yōu)良可靠。接觸器按 67～75%算，即 100A 的交流接觸器，只能控制最大額定電流是 67～75A 以下的設備。（3）反復短時工作的設備。JZ21H、22H 系列斷電延時中間繼電器(以下簡稱繼電器),用于交、直流操作的各種保護或自動控制回路中 [13]。通過自動和和人工兩種控制方式，使照明系統(tǒng)在發(fā)生故障時可以靈活控制照明系統(tǒng)。后向通道更加簡單，直接由 PLC 輸出。? 靈敏度高，過載能力強?？芍苯永?PLC 編程器對自動復歸時間等定值進行修改。針對上述說明，選擇符合功能需求與經(jīng)濟效益的 PLC 是十分必要的。(3)對 I/O 響應時間的選擇PLC 的 I/O 響應時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲（一般在 2～3 個掃描周期）等。大、中型機都有通信功能，目前大部分小型機也具有通信功能。經(jīng)過反復比較及對系統(tǒng)控制規(guī)模和控制要求的分析，選用了目前較流行的、有較高性價比的西門子 S7200系列小型 PLC。其許多功能能夠達到大、中型 PLC 的水平，而價格卻和小型 PLC 的一樣，因此，它一經(jīng)推出，即受到了廣泛關注。這些性能直接影響到 PLC 的控制規(guī)模和 PLC系統(tǒng)的配置。13K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內(nèi)部集成特殊功能。 I/O 地址分配本設計對象為校園智能照明系統(tǒng)，首先對校園照明系統(tǒng)所有設備進行分類統(tǒng)計，道路信號輸出 4 個，分別為左側(cè)單數(shù)燈、左側(cè)雙數(shù)燈、右側(cè)單數(shù)燈、右側(cè)雙數(shù)燈；公共綠地信號輸出 2 個，景觀燈信號輸出 2 個。表 1 I/O 地址輸入/輸出分配表分類 名稱 地 址 分類 名稱 地 址實時時鐘輸入 1花壇啟動開關 2花壇 停止開關 輸出信號3花壇 冬春啟動開關 4花壇夏秋啟動開關 右側(cè)雙數(shù)燈 1草坪 右側(cè)單數(shù)燈 2草坪 左側(cè)單數(shù)燈 3草坪 左側(cè)雙數(shù)燈 4草坪 程序流程程序首先對時間進行冬春、夏秋時制判別，然后判別各個時段從而進行輸出。開始時制判別冬 、 春時段判別第一時段所有燈具全部開放第二時段關閉一半燈具第三時段公共綠地景觀燈全熄道路燈開啟 1 / 4夏 、 秋時段判別第一時段所有燈具全部開放第二時段關閉一半燈具第三時段公共綠地景觀燈全熄道路燈開啟 1 / 4執(zhí)行程序結(jié)束 否是圖 2 控制系統(tǒng)流程圖 STEP7Micro/WIN 編程軟件S7200 可編程控制器使用 STEP7Micro/WIN 編程軟件進行編程。為了生成用戶所寫程序，STEP7 提供了標準的 PLC 編程語言：語句表（STL）、梯形圖（LAD）、順序功能流程圖（SFC）、功能塊圖（FBD）。? 系統(tǒng)塊:用來設置系統(tǒng)的參數(shù)，例如存儲器的斷電保持范圍、PLC 的輸出狀態(tài)、模擬量與數(shù)字量輸入濾波值等?？梢员４鏋閿U展名為“.mwp”的新建項目。或用快捷鍵 FFF9 鍵進行操作。絕對引用是指使用內(nèi)存區(qū)的位或者字節(jié)位置標識地址，符號引用則是指使用數(shù)字、字母的字符組成標識地址。若選擇“PLC”菜單中的“全部編譯”命令，則按照順序編譯程序塊（主程序、全部子程序、全部中斷程序）、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊等全部塊。 時鐘設置及讀寫（1）實時時鐘 S7200 的硬件實時時鐘可以提供年、月、時、分、秒的日期/時間數(shù)據(jù)。C） ，最大誤差 7 分鐘/月（0～55176。使用程序讀取的實時時鐘數(shù)據(jù)為 BCD 格式，可在狀態(tài)圖中使用十六進制格式查看。在 Micro/WIN 菜單中選擇“PLC實時時鐘”命令，打開“PLC 時鐘操作”對話框：圖 4 PLC 實時時鐘設置界面圖中參數(shù)設置如下：要設置時鐘的 CPU 網(wǎng)絡地址，取決于在“通信”界面中的選擇。讀取 PLC 時鐘：按此按鈕讀取 PLC 內(nèi)部的實時時鐘數(shù)據(jù)。表 2 時鐘緩沖區(qū)地址偏移 T T+1 T+2 T+3 T+4 T+5 T+6 T+7數(shù)據(jù)內(nèi)容 年 月 日 小時 分鐘 秒 0 星期數(shù)值范圍BCD（16 進制）0099 0112 0131 0023 0059 0059 0 07** 1 = 星期日，7 = 星期六，0 = 表示禁止計星期T 就是緩沖區(qū)的起始字節(jié)地址，可以由用戶自由設置（在 CPU 允許的 V 存儲區(qū)范圍內(nèi)）。大部分學生在21點鐘之前回到寢室，21點至23點之間只有少量學生在室外活動，23點鐘之后基本上沒有學生活動，學校進入安靜狀態(tài)。節(jié)假日多也是學校的特點之一，寒暑假加在一起有3個月左右。 三時段控制程序在編制時段程序時，用了數(shù)據(jù)比較功能指令，相對普通指令而言程序較短，使程序大為簡化。在此需要說明的是，根據(jù)學校供電質(zhì)量好、少停電的特點，下面的程序中沒有編制時間自動校正程序，因此，第1次投入運行的時必須同步時鐘或修正時鐘，之后就會自動控制照明，不需要人工干預。從程序中可以看出：,“1”，燈具全部點亮；,被復位為“0”，道路的兩側(cè)各有1/2燈具點亮；。需要說明的是，該程序是根據(jù)校園所在地區(qū)的情況設計的，夏、秋時制的時間定為每年的5月1日0點至10月30日的24點，不同地區(qū)應適當調(diào)整。 系統(tǒng)仿真(1)S7200 仿真步驟 [18]①把在 STEP7 中編譯正確的程序?qū)С鰹? 文件；②選擇 CPU 型號，要與項目中的型號相同；③點擊“程序”—“載入程序”；④將先前導出的 文件打開；⑤點擊“運行”即可進行仿真（或工具欄上的綠色三角按鈕）。觀察輸出指示燈能否在每個相應的點動狀態(tài)得電。①9 月 5 日 18:58 仿真示意圖圖 6 夏秋時制無燈亮時仿真圖②9 月 11 日 19:30 仿真示意圖圖 7 夏秋時制第一時段仿真圖③9 月 11 日 21:45 仿真示意圖圖 8 夏秋時制第二時段仿真圖④9 月 11 日 23:10 仿真示意圖圖 9 夏秋時制第三時段仿真圖⑤12 月 5 日 17:59 仿真示意圖圖 10 冬春時制無燈亮時仿真圖⑥12 月 5 日 19:10 仿真示意圖圖 11 冬春時制第一時段仿真圖⑦12 月 5 日 21:10 仿真示意圖圖 12 冬春時制第二時段仿真圖⑧12 月 5 日 2