【正文】 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。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。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]。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。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。(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。? 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。當(dāng)進(jìn)入第2時(shí)段后，每側(cè)關(guān)閉1個(gè)回路，也就是1/2的燈具熄滅，由于燈的桿距不是很大，且學(xué)校道路不是很寬，燈光可以全覆蓋，滿足最低照明需求即可。交流接觸器的選擇：（1）持續(xù)運(yùn)行的設(shè)備。前向通道除脈沖形成回路稍許復(fù)雜外，其他都是簡單的光耦電路。(2)對存儲(chǔ)容量的選擇PLC 存儲(chǔ)器容量的估算方法：對于僅有開關(guān)量輸入/輸出信號的電氣控制系統(tǒng)，將所需的輸入與輸出點(diǎn)數(shù)之和乘以 8，就是所需 PLC 存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量（單位為 bit）。S7200 有五種 CPU，其性能差異很大。I/O 地址輸入/輸出分配如表 1 所示。 梯形圖的編寫（1）打開項(xiàng)目執(zhí)行“文件”→“新建”命令，可以新建一個(gè)項(xiàng)目。可以通過工具欄的“保存”按鈕、“文件”菜單中的“保存”命令及“另存為”進(jìn)行保存。 讀取 PC 時(shí)鐘：按此按鈕可以讀取安裝 Micro/WIN 的 PC 機(jī)的本機(jī)時(shí)間 [16]。因此，把一年四季分為2個(gè)區(qū)間，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了夏、秋時(shí)制和冬、春時(shí)制的識別，使節(jié)能效果更加明顯。圖5 季節(jié)控制程序5 控制程序的調(diào)試與仿真 程序調(diào)試（1）調(diào)試條件①選擇合適的 CPU 外電路，根據(jù)信號系統(tǒng)要求以及 I/O 資源配置進(jìn)行模擬連接，輸入端由 PLC 按鍵模擬，輸出端由 CPU 上的指示燈邏輯指示即可；②使用 STEP7Micro/WIN 編程軟件進(jìn)行編程；（2）程序調(diào)試步驟 [17]①打開 STEP7Micro/ 軟件；②在命令菜單中選擇 Debug Program Edit in RUN；③把以設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)程序語句在 RUN 模式下輸入；④輸入程序有誤，系統(tǒng)提示不能運(yùn)行；⑤修改有誤程序，繼續(xù)輸入程序直到系統(tǒng)檢測無誤為止；⑥退出 RUN 模式在命令菜單中選擇 Debug Program Edit in RUN，然后點(diǎn)擊取消復(fù)選標(biāo)志。并利用 S7200 仿真軟件對程序進(jìn)行了調(diào)試與仿真，將PLC 控制和照明控制系統(tǒng)進(jìn)行了很好的連接。在這幾個(gè)月的中，經(jīng)常跟同學(xué)在一起學(xué)習(xí)、共同解決問題、交流思想和知識。衷心感謝盧老師在這期間給予我們的無私幫助。以此多次改變時(shí)間觀察仿真輸出是否與設(shè)計(jì)結(jié)果一致，不斷修改程序直到滿足設(shè)計(jì)要求。程序中的M100是控制季節(jié)程序轉(zhuǎn)換的信號，當(dāng)M100使能時(shí)程序進(jìn)入冬、春季控制，反之，程序?yàn)橄摹⑶飼r(shí)制控制方式。景觀和公共綠地照明采用第第2時(shí)段全開，第3時(shí)段全熄的控制方式，控制簡單易行，節(jié)能效果顯著。（2）用 Micro/WIN 設(shè)置時(shí)鐘 通過編程軟件 Micro/WIN 設(shè)置 CPU 的時(shí)鐘，必須先建立編程通信連接?？赏ㄟ^“PLC”菜單中的“編譯”命令，或者工具欄上的“編譯”按鈕，編譯當(dāng)前被激活的編輯器中的程序。? 數(shù)據(jù)塊:由數(shù)據(jù)（變量存儲(chǔ)器的初始值）和注釋組成?？梢哉f，S7200 可以滿足各種小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的要求。 S7200 系列 PLCS7200 系列 PLC 是德國西門子公司生產(chǎn)的一種小型 PLC。PLC 本身的特點(diǎn)是：體積小、功能高、性能強(qiáng)、操作簡便、程序設(shè)計(jì)簡易、模塊擴(kuò)充有彈性、聯(lián)機(jī)容易等。? 可靠性:在滿足完備性的前提下，盡量簡化附加的前后向通道。本設(shè)計(jì)所選用的斷路器用照明保護(hù)用，選用 DZ4763 小型斷路器 DZ4763/3 C 型DZ4763 高分?jǐn)嘈⌒蛿嗦菲魇且环N具有過載與短路保護(hù)的限流型斷路器，適用于交流50Hz，單極電壓 230V 及以下，二、三、四極電壓 400V 及以下的工業(yè)和商業(yè)照明配電系統(tǒng)的過地短路保護(hù)，亦可在正常情況下作線路的不頻繁通斷轉(zhuǎn)換之用。在設(shè)計(jì)時(shí)采用高于一般居住區(qū)而低于商業(yè)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)。通過輸出單元來控制各負(fù)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?qū)嵤┫嗤目刂坪托盘柌蓸拥木W(wǎng)絡(luò)，子系統(tǒng)則對各分區(qū)實(shí)施不同具體控制的網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，也可依據(jù)實(shí)際情況對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。（4）為了保證PLC事故情況下的道路照明，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作制，手動(dòng)時(shí)可以人為開啟或關(guān)閉任何一路照明。在傳統(tǒng)的樓字自控系統(tǒng)中，一般只包括了綜合布線、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、安防、消防、閉路監(jiān)控等子系統(tǒng)?，F(xiàn)在很多大學(xué)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(dāng)高，且路燈和景觀燈的單體容量大，工作時(shí)間長，絕對是學(xué)校能源消耗的主體。 the output signal。本設(shè)計(jì)研究項(xiàng)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(dá)到線路簡單、易于安裝、便于維護(hù)、編程簡單、工作可靠、抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)對照明系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化控制 [2]。 具體技術(shù)要求（1）學(xué)生是一個(gè)特殊群體，活動(dòng)的時(shí)間性、規(guī)律性非常突出，因此對道路和其他公共照明實(shí)行智能分時(shí)控制。（3）人性化 使用智能照明管理系統(tǒng)，不僅要實(shí)現(xiàn)基本的燈光控制，還應(yīng)通過場景、自動(dòng)控制等手段，努力提高照明環(huán)境的品質(zhì)，使人們在一個(gè)舒適溫馨、高品質(zhì)的光環(huán)境中愉快高效地工作和學(xué)習(xí)，真正做到“科技以人為本” 。(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(guān)信息?，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(yīng)具備多種的控制方案，使建筑物更加生動(dòng)，藝術(shù)性更強(qiáng)，給人豐富的視覺效果和美感。目前PLC的輸出有2種型號：晶體管和繼電器。JZ21H、22H 系列斷電延時(shí)中間繼電器(以下簡稱繼電器),用于交、直流操作的各種保護(hù)或自動(dòng)控制回路中 [13]?？芍苯永?PLC 編程器對自動(dòng)復(fù)歸時(shí)間等定值進(jìn)行修改。經(jīng)過反復(fù)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(jià)比的西門子 S7200系列小型 PLC。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能。為了生成用戶所寫程序，STEP7 提供了標(biāo)準(zhǔn)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）。絕對引用是指使用內(nèi)存區(qū)的位或者字節(jié)位置標(biāo)識地址，符號引用則是指使用數(shù)字、字母的字符組成標(biāo)識地址。使用程序讀取的實(shí)時(shí)時(shí)鐘數(shù)據(jù)為 BCD 格式，可在狀態(tài)圖中使用十六進(jìn)制格式查看。大部分學(xué)生在21點(diǎn)鐘之前回到寢室，21點(diǎn)至23點(diǎn)之間只有少量學(xué)生在室外活動(dòng)，23點(diǎn)鐘之后基本上沒有學(xué)生活動(dòng)，學(xué)校進(jìn)入安靜狀態(tài)。從程序中可以看出：,“1”，燈具全部點(diǎn)亮；,被復(fù)位為“0”，道路的兩側(cè)各有1/2燈具點(diǎn)亮；。①9 月 5 日 18:58 仿真示意圖圖 6 夏秋時(shí)制無燈亮?xí)r仿真圖②9 月 11 日 19:30 仿真示意圖圖 7 夏秋時(shí)制第一時(shí)段仿真圖③9 月 11 日 21:45 仿真示意圖圖 8 夏秋時(shí)制第二時(shí)段仿真圖④9 月 11 日 23:10 仿真示意圖圖 9 夏秋時(shí)制第三時(shí)段仿真圖⑤12 月 5 日 17:59 仿真示意圖圖 10 冬春時(shí)制無燈亮?xí)r仿真圖⑥12 月 5 日 19:10 仿真示意圖圖 11 冬春時(shí)制第一時(shí)段仿真圖⑦12 月 5 日 21:10 仿真示意圖圖 12 冬春時(shí)制第二時(shí)段仿真圖⑧12 月 5 日 23:10 仿真示意圖圖 13 冬春時(shí)制第三時(shí)段仿真圖通過設(shè)定時(shí)鐘時(shí)間并將其輸入 CPU 224 內(nèi)部時(shí)鐘，以此來觀察仿真輸出。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的努力和盧老師的精心指導(dǎo)下完成的，基本達(dá)到了預(yù)期效果。在整個(gè)設(shè)計(jì)期間我還向其他一些同學(xué)請教了很多問題，衷心感謝他們給予我的無償幫助。智能照明控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在學(xué)校照明中，大大提高了學(xué)校照明電力的管理水平，為學(xué)校節(jié)省了大量的電費(fèi)支出，同時(shí)，也為學(xué)校師生提供了更舒適、明亮和高效的學(xué)習(xí)和工作環(huán)境。實(shí)際輸入信號用按鈕或開關(guān)模擬，輸出由 PLC 輸出端的發(fā)光二極管顯示負(fù)載狀態(tài)。把11月1日至來年4月30日定義為冬、春時(shí)制，它的3個(gè)時(shí)段劃分為：18點(diǎn)至21點(diǎn)、21點(diǎn)到23點(diǎn)、23點(diǎn)至凌晨6點(diǎn)。按“設(shè)置”按鈕，將上面的時(shí)鐘日期數(shù)據(jù)寫入 PLC。CPU22CPU226 和 CPU226 XM 都有內(nèi)置的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 [15]。（2）輸入指令輸入梯形圖指令可以通過指令樹、工具條按鈕等方式進(jìn)行。通過程序判斷輸出高低電平，控制照明燈具。本課題設(shè)計(jì)使用 CPU224，本機(jī)集成 14 輸入/10 輸出共 24 個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)。但對模擬量控制的系統(tǒng)，特別是閉環(huán)控制系統(tǒng)就要考慮這個(gè)問題。除 PLC 的 I/O 本身進(jìn)行隔離外，對前向通道又進(jìn)行隔離，有效地抑制了共模干擾。接觸器按 80%算。采用兩級母線制比較靈活，同時(shí)也降低了母線和開關(guān)的容量，便于安裝和維護(hù) [10]。（2）采用智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)越性? 良好的節(jié)能效果 采用智能照明控制系統(tǒng)的主要目的是節(jié)約能源，智能照明控制系統(tǒng)借助各種不同的預(yù)設(shè)置控制方式和控制元件，對不同時(shí)間不同環(huán)