【正文】 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(shí)信號，控制相應(yīng)回路的輸出以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。第四步 施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及設(shè)備配置清單編制(1)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，該部分內(nèi)容可見智能照明系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)相關(guān)教程。(3)每條照明回路的最大負(fù)載功率應(yīng)符合開關(guān)控制器允許的額定負(fù)載容量，不應(yīng)超過額定負(fù)載容量運(yùn)行。智能照明控制系統(tǒng)將普通照明人為的開與關(guān)轉(zhuǎn)換成了智能化管理，不僅使管理者能將其高素質(zhì)的管理意識運(yùn)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(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，并帶來較大的投資回報(bào) [5]。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。軟件設(shè)計(jì)根據(jù)控制的要求，對事道路、宿舍、公共綠地、景觀燈等進(jìn)行 I/0 分配，同時(shí)編制了系統(tǒng)梯形圖控制程序，最后進(jìn)行仿真與調(diào)試，達(dá)到校園照明系統(tǒng)的要求。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(xué)校的科學(xué)管理水平。在進(jìn)行道路和景觀綠地照明設(shè)計(jì)時(shí)，在節(jié)能和延長光源壽命方面取得了明顯的效果。但近年來，隨著科技的進(jìn)步，人們對照明燈具節(jié)能和科學(xué)化管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化領(lǐng)域的地位越來越重要 [1]。 Siemens S7200。采用了 PLC 智能控制，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，完全滿足學(xué)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(jìn)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。要說學(xué)校節(jié)能，只要把這些公共照明控制得當(dāng)即可?？删幊炭刂破魇且环N以微處理器為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)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(qiáng)、可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，其功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用范圍越來越廣闊，如冶金、機(jī)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(yīng)用。但近年來，隨著科技的進(jìn)步，人們對照明燈具節(jié)能和科學(xué)化管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化領(lǐng)域的地位越來越重要?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。（5）在設(shè)計(jì)時(shí)考慮夏、秋時(shí)制和冬、春時(shí)制的識別。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(yùn)用多種控制手段，減少不必要的電能浪費(fèi)，是個(gè)極其重要的問題。 智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本步驟和方法第一步 編制照明回路負(fù)載清單，核對照明回路中的燈具和光源性質(zhì)，進(jìn)行整理 [6]。(3)采用電腦集中進(jìn)行控制。主系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間通過信息等元件連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。? 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(yùn)行費(fèi)用，管理維護(hù)也變得簡單了。為了便于分時(shí)控制，在燈具布置時(shí)采用雙側(cè)交錯(cuò)布置，桿距定為25m，較標(biāo)準(zhǔn)桿距略小，有利于分時(shí)控制時(shí)減少燈光死角。供電系統(tǒng)示意圖如圖1所示。該斷路器外型美觀，體積小，重量輕，分?jǐn)嗄芰Ω撸摽垩杆?，?dǎo)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。（3）反復(fù)短時(shí)工作的設(shè)備。通過自動(dòng)和和人工兩種控制方式，使照明系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)可以靈活控制照明系統(tǒng)。? 靈敏度高，過載能力強(qiáng)。針對上述說明，選擇符合功能需求與經(jīng)濟(jì)效益的 PLC 是十分必要的。大、中型機(jī)都有通信功能，目前大部分小型機(jī)也具有通信功能。其許多功能能夠達(dá)到大、中型 PLC 的水平，而價(jià)格卻和小型 PLC 的一樣，因此，它一經(jīng)推出，即受到了廣泛關(guān)注。13K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。 I/O 地址分配本設(shè)計(jì)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(shè)備進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，道路信號輸出 4 個(gè)，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(gè)，景觀燈信號輸出 2 個(gè)。開始時(shí)制判別冬 、 春時(shí)段判別第一時(shí)段所有燈具全部開放第二時(shí)段關(guān)閉一半燈具第三時(shí)段公共綠地景觀燈全熄道路燈開啟 1 / 4夏 、 秋時(shí)段判別第一時(shí)段所有燈具全部開放第二時(shí)段關(guān)閉一半燈具第三時(shí)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(jìn)行編程。? 系統(tǒng)塊:用來設(shè)置系統(tǒng)的參數(shù)，例如存儲(chǔ)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?；蛴每旖萱I FFF9 鍵進(jìn)行操作。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。C） ，最大誤差 7 分鐘/月（0～55176。在 Micro/WIN 菜單中選擇“PLC實(shí)時(shí)時(shí)鐘”命令，打開“PLC 時(shí)鐘操作”對話框：圖 4 PLC 實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)置界面圖中參數(shù)設(shè)置如下：要設(shè)置時(shí)鐘的 CPU 網(wǎng)絡(luò)地址，取決于在“通信”界面中的選擇。表 2 時(shí)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(shí) 分鐘 秒 0 星期數(shù)值范圍BCD（16 進(jìn)制）0099 0112 0131 0023 0059 0059 0 07** 1 = 星期日，7 = 星期六，0 = 表示禁止計(jì)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(shè)置（在 CPU 允許的 V 存儲(chǔ)區(qū)范圍內(nèi)）。節(jié)假日多也是學(xué)校的特點(diǎn)之一，寒暑假加在一起有3個(gè)月左右。在此需要說明的是，根據(jù)學(xué)校供電質(zhì)量好、少停電的特點(diǎn)，下面的程序中沒有編制時(shí)間自動(dòng)校正程序，因此，第1次投入運(yùn)行的時(shí)必須同步時(shí)鐘或修正時(shí)鐘，之后就會(huì)自動(dòng)控制照明，不需要人工干預(yù)。需要說明的是，該程序是根據(jù)校園所在地區(qū)的情況設(shè)計(jì)的，夏、秋時(shí)制的時(shí)間定為每年的5月1日0點(diǎn)至10月30日的24點(diǎn)，不同地區(qū)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。觀察輸出指示燈能否在每個(gè)相應(yīng)的點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)得電?；?PLC 的校園照明智能控制系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢，通過對該系統(tǒng)的調(diào)試與仿真，其功能基本達(dá)到要求。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工方便，可為學(xué)?；蚱渌聵I(yè)單位技術(shù)改造和新建項(xiàng)目提供借鑒。感謝盧老師在百忙之中仍抽出時(shí)間和我們研究、討論設(shè)計(jì)中所遇到的難點(diǎn)，直到我們找到解決問題的途徑。并且由原先的被動(dòng)的接受知識轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。大學(xué)的老師都很無私，他們對學(xué)生有問必答。LOGO!其中主要包括斷路器、中間繼電器、接觸器型號的選取，I/O 地址分配，程序流程圖的繪制，PLC 程序編寫及電氣原理圖的繪制。(2)系統(tǒng)仿真圖本系統(tǒng)仿真的主要示意圖。季節(jié)控制程序如圖5所示。出信號，、秋時(shí)制工作狀態(tài)，冬、春季節(jié)的工作狀態(tài)。 分時(shí)智能控制程序編制正如前面所述，每天的照明控制分3個(gè)時(shí)段，為了最大限度地節(jié)約能源，在具體編制程序時(shí)還考慮了不同季節(jié)的因素，一般在冬、春季，天黑得較早，18點(diǎn)左右自然光線就很弱了，而在夏天陽光可以維持到19點(diǎn)左右。 系統(tǒng)的控制程序校園照明系統(tǒng)電氣控制原理圖比較復(fù)雜，但經(jīng)由 PLC 控制后，程序簡單可行，這樣即滿足了任務(wù)要求，又能保證其穩(wěn)定運(yùn)行。 設(shè)置時(shí)間：選擇需要修改的數(shù)據(jù)字段，直接輸入數(shù)字，或者使用輸入框右側(cè)的上下按鈕調(diào)整。為了提高運(yùn)算效率，應(yīng)當(dāng)避免每個(gè)程序周期都讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘。編譯結(jié)束后，輸出窗口顯示編譯信息?？梢酝ㄟ^工具欄或者右鍵快捷菜單進(jìn)行程序編輯，形成程序網(wǎng)絡(luò)。? 狀態(tài)表:用來觀察程序執(zhí)行時(shí)指定的內(nèi)部變量的狀態(tài)，狀態(tài)表并不下載到PLC，僅僅是監(jiān)控用戶程序運(yùn)行情況的一種工具 [14]。STEP7Micro/WIN 是西門子公司專門為 S7200 系列可編程控制器設(shè)計(jì)開發(fā)的。本設(shè)計(jì)以道路、公共綠地、景觀燈的控制為例，在工程實(shí)際或產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)中，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行擴(kuò)展，其梯形圖程序的修改非常方便。2 個(gè) RS485 通訊/編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。其價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)小巧、可靠性高、運(yùn)行速度快，繼承和發(fā)展了它在大、中型 PLC 領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，有極豐富的指令集，具有強(qiáng)大的多種集成功能和實(shí)時(shí)特性，其性價(jià)比非常高，所以它在各行各業(yè)中的應(yīng)用得到迅速推廣，在規(guī)模不太大的控制領(lǐng)域是較為理想的控制設(shè)備。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇 PLC 的結(jié)構(gòu)形式。機(jī)型的選擇可以從以下幾個(gè)方面來考慮：(1)對輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的選擇要先弄清楚控制系統(tǒng)的 I/O 總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的 15～20%留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點(diǎn)數(shù)。? 維護(hù)簡單。（2）PLC 控制的優(yōu)點(diǎn)? 前后向通道簡單。中間繼電器(intermediate relay)的工作原理和交流接觸器一樣，都是由固定鐵芯、動(dòng)鐵芯、彈簧、動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)、線圈、接線端子和外殼組成。接觸器分為交流接觸器和直流接觸器，交流接觸器又可分為電磁式和真空式兩種。1 公共綠地K M 1 2K M 1 3K M 1 4K M 2 1K M 2 2K M 2 3K M 2 4K M 3 1K M 3 2K M 3 3K M 3 4Q F 1Q F 3Q F 2Q FK M 1 11 草坪2 草坪3 草坪4 草坪2 景觀燈3 道路1 花壇2 花壇3 花壇4 花壇右側(cè)雙數(shù)燈右側(cè)單數(shù)燈左側(cè)雙數(shù)燈左側(cè)雙數(shù)燈圖1 供電系統(tǒng)示意圖 控制器件的選型在校園智能照明系統(tǒng)中由人工和自動(dòng)兩種控制方式，人工控制需要能夠關(guān)合、承載和開斷正