论文总字数：14462字

摘 要

对于现阶段的情况而言，老式的人工控制照明系统仍然在很多的校园中使用，其中照明用电占了大学总用电量的绝大部分，这种照明方式采用手动控制很容易造成灯具的长时间连续工作，造成电力资源的极大浪费，这种控制方法有很多弊端比如修理困难而且很容易由于操作不当造成误动作。为了改变这种状况，本课题采用西门子S7-200PLC对照明系统进行自动控制从而取代以往的人工控制方式。这种自动控制的方法较有更高的可靠性，能够满足校园正常的照明需求，本次设计的系统主要包含路道灯光信号输出、夜景灯的信号输出、公共场所灯光的信号输出，依照PLC程序设计的流程首先制作I/O分配表绘制系统流程图然后使用软件编写梯形图程序，准备完毕以后开始进行模拟仿真运行，要求当系统出现故障或设备不能够正常运行时可以转为人为干预进行控制，当问题解决排除故障以后照明系统可以继续进行自动控制。可以节约大量的电能，各种灯具的寿命时长也得到增加，整个系统运行更加稳定可以满足校园景观灯的基本要求，经过完整的设计和仿真测试本次设计的系统可以达到默认的效果。

关键词：西门子S7-200，自动控制，景观系统

Abstract ：At present, most campus lighting systems still use manual control. The electricity consumption and lighting power account for a large part of the University. The working hours are long, and the manual control method is often used, resulting in waste. The drawback is to control complex, difficult and Yi Cuo"s repair actions. In this case, the artificial control of the campus lighting system uses the SIEMENS S7-200 PLC instead of the traditional design. PLC intelligent control, the system is stable and reliable, fully meet the requirements of campus lighting, road lighting system control signal output, the output signal, the output signal of the public green landscape lamp, according to the I / 0 distribution and rendering lighting system flow chart and the control of the PLC ladder control program of Campus intelligent lighting control system preparation. Finally, through simulation operation, equipment failure or some abnormal working conditions can be realized, and manual control can be reconstructed through automatic control, and automatic control can meet the requirements of intelligent lighting control system troubleshooting. Through calculation, the annual electricity consumption can be more than 25%, and the service life of lamps and lanterns can be improved. The system is stable and reliable, which fully meets the requirements of school lighting and achieves the desired effect.

Keywords： SIEMENS S7-200, automatic control, landscape system

目 录

1 概 述 3

1.1 选题背景和意义 3

1.2 自动化灯控系统的发展趋势 4

1.3 PLC系统现阶段的发展状况 5

1.4本系统自动控制的特点 6

2 系统整体方案设计 6

2.1系统的设计要求 6

2.2系统设计的具体要求 7

2.3系统设计方案 7

2.4系统的基本设计步骤 8

3系统硬件设计 9

3.1线路结构设计 9

3.2 PLC系统设计 10

4系统软件设计 14

4.1 软件控制方案 14

4.2 STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件 15

4.3 系统的控制程序 16

4.4 编写梯形图程序 17

4.5控制程序的调试 18

4.6 系统仿真 18

总 结 23

致 谢 24

参考文献 25

附录程序梯形图 26

1 概 述

1.1 选题背景和意义

随着近年来石油煤炭的大量开采，关于能源的问题也慢慢开始变成公众讨论的话题，因为这些基础能源物资的过量消耗，不仅造成了经济损失而且带来了严重的环境污染，这种状况就导致减少能源消耗成为社会关注的一个重要问题。说到节约能源人们会想到各种大型机器和工厂的消耗往往会忽视日常生活中的各种照明用电，由于它单个能耗低生活中又经常需要使用到，人们也不会太关注其他家庭的用电是否合理，随着社会的快速发展城市群体量也越来越大可以容纳上千万的人口，各种道路也延伸到很远的郊区夜晚的照明灯具数量也大幅增加，美化环境的景观灯也变得越来越亮，由于各种灯具安装分布的很广看起来不容易产生浪费的感觉，但是各种灯具的工作时间长各区域的少量用电最终集合在一起就变成了巨大的能源消耗。现在各大城市的中心土地资源大多已使用完，没有办法满足大学校园需要大片完成空地的要求，所以现在的很多大学校园都建在离市中心较远的郊区，校园占地面积大容积率低所以会有更多的道路广场和各种绿化景观，夜晚长时间的照明如果使用人工控制很容易造成不及时的关闭和误操作会造成巨大的能源浪费，如果学校想要减少电力消耗，要是能够准确的控制公共照明在固定的时间内开通与关闭就能减少大量的能源浪费。

随着信息网络的发展，各种智能化设备也应该和校园的组织建设联系起来，做到可以自动控制形成一个智能化的系统。在以往校园的大楼自动控制系统中，大多只对一些重要的安全设施进行自动化设计其中包含安全监控、校园计算机网络系统、消防系统、监控录像等一些重点子系统。随着智能化越来越普及，近年来人们对照明系统的要求也越来越高，需要更加完善的管理体系使照明系统更加节能可靠。在最近的各式新建校园楼盘中，各领导以及校园的建设者也更加认识到需要对校园的照明景观系统进行智能控制。校园的用电设施和一般的商业写字楼与工厂有着很大的区别，对于大型工厂而言，学校的大耗能重型设备较少，主要是灯具的耗能较多。使用本次设计的自动控制系统，可以提升学校的整体管理水平显示出节能的优势。主要使用到的PLC，它的全称为可编程控制器是本篇系统的主要组成部分，是很多任务厂自动化生产的基础。可编程控制器的内部设计构造较为复杂，它综合了很多现代科学技术以微处理器为核心，结合了自动化技术、计算机控制技术、信息技术等一系列新型自动化控制技术，优点有编程简单、占地面积小、可以灵活的修改程序使用方便、有较强的防止被干扰的能力、稳定性好等许多的长处，它的性能越来越强大能解决的问题也更加的复杂，可以应用在更广的领域，比如机械制造、电力系统、煤炭石油的开采、交通道路管控、工业生产、景观设计、建筑材料等行业都有着较为广阔的前景，它可以轻松的实现顺序运行、定时计数、数据处理等综合需求的功能，通过在系统中设计输入与输出接口建立计算器与各类机械之间的联系，实现对机械系统的自动控制。现在的校园设计为了更有现代化氛围，道路普遍设计的宽而且长，草坪绿地和美化景观用地也占了相当一部分的比例。对草坪绿地和美化景观用地进行灯光照明设计时，使用自动控制可以有效的节约能源并且延长了灯具的使用寿命。

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