袁玉波 李桦芃

摘要：能源问题一直是制约社会发展的重大问题，各大专院校响应国家号召顺应时代发展，正纷纷开展节约型校园的建设，而对校园照明实施有效监控是最有效的途径之一。目前，大多数校园照明系统仍然使用人工控制，其缺点是控制复杂、修理困难、容易发生误动作。针对这种情况，本设计使用西门子S7-200PLC代替传统的人工控制校园照明系统。采用了PLC智能控制，系统稳定可靠，完全满足学校的照明要求，校园照明系统主要有道路控制输出信号、景观灯输出信号、公共绿地输出信号，根据PLC控制原理对其进行I/0分配和绘制照明系统流程图及编写校园照明智能控制系统梯形图控制程序。最后经过模拟仿真运行，能够实现当设备发生故障或出现某些不正常运行情况时，由自动控制变换人工控制，在排除故障后再次实现自动控制满足照明智能控制系统的要求。

关键词：照明系统;西门子S7-200;输出信号;智能控制

1引言

能源问题一直是制约社会发展的重大问题，特别是二十一世纪，降低能耗要求更是一个国家长期发展的重中之重。我国节能法第四条规定：“节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略”。国家规划明确提出节约资源的基本国策，要求加快建设资源节约型、环境友好型社会。在此基础上各大专院校顺应时代发展，正纷纷开展“节约型校园”的建设。在众多能源问题中，电能紧缺是束缚人们生活与经济发展的重要问题之一。

2主要内容

本文以某大学新校区为研究背景，针对学校现有的照明系统的耗能高，管理不便，操作强度大的问题，采用S7-200控制器控制照明系统，根据校园照明系统的工作特点，采用PLC实现对照明系统的控制，总体设计主要包括硬件线路的设计和软件的设计。硬件线路设计主要包括线路图设计和排线布线设计。软件设计根据控制的要求，对事道路、宿舍、公共绿地、景观灯等进行I/0分配，同时编制了系统梯形图控制程序，最后进行仿真与调试，达到校园照明系统的要求。

3校园照明控制系统设计方案

3.1自习室的设计方案

自习室是学生学习的主要场所，对灯光的要求应该很高，必须提供足够的亮度，以保护学生的眼睛和给学生们营造一个明亮的学习环境。这里根据自习室的大小，在自习室的不同地方分别装上照度传感器和双鉴传感器，通过它们感知外界环境变化，来控制室内灯光的变化。进而实现自习室的灯光智能控制。

3.2办公室的设计方案

在办公室的设计方案中，也要重点考虑光线是否充足。现代的人们由于工作压力大，对外界环境的变化很敏感，不好的环境会影响人们的心情，进而影响正常的工作，在对办公室的灯光控制中，我们要营造一个有艺术氛围的环境，用灯光来改变人們的心情，因此，智能化的灯光控制是必须的。它不仅能节约能源，还能提高人们的工作效率，实现金钱和好心情的双丰收。

3.3阅览室的设计方案

阅览室也是图书馆人流量比较大的地方，对于光亮度的要求同样很高。但是此区域的人员比较集中，我们可以重点控制人员集中的地方，给这些地方营造一个良好的看书环境。在人员集中的地方我们安装照度传感器和双鉴传感器，用它们来感知外界光线的变化，然后再通过PLC的控制，实现灯光的智能控制。

3.4公共区域的设计方案

对于这些区域，灯光控制要求不是太高，像卫生间、走廊、楼梯等，在有人的时候灯亮一段时间，没人后灯自动灭掉。对于灯光的亮度也要求不高，一般的设计都可以达到标准，这里不再赘述。

4照明控制系统的主要组成部分

一般智能照明控制系统都为数字式照明管理系统，它由系统单元，输入单元和输出单元三部分组成。除电源设备外，每一单元设置唯一的单元地址，并用软件设定其功能。如图4.1所示。

4.2照明系统设计的程序流程

程序首先对时间进行冬春、夏秋时制判别，然后判别各个时段从而进行输出。本设计输出为继电器形式输出即高低电平的输出。通过程序判断输出高低电平，控制照明灯具。校园照明控制程序流程图如图4.2所示。

4.3季节自动选择程序

为了最大限度地节能，不同季节亮灯的时间有所不同，季节选择程序主要是为夏、秋季和冬、春季节的不同时段控制而设置的。PLC有日期设定与识别功能，利用它可以完成季节的转换控制，实现不同季节的不同时段控制方案。程序中的M100是控制季节程序转换的信号，当M100使能时程序进入冬、春季控制，反之，程序为夏、秋时制控制方式。需要说明的是，该程序是根据校园所在地区的情况设计的，夏、秋时制的时间定为每年的5月1日0点至10月30日的24点，不同地区应适当调整。该程序是按2012年投入运行而编制的，在今后的运行中，每年必须对日期的设定调试一次，以保证运行无误。季节控制程序如图4.1所示。

5结语

本设计以PLC为核心，通过对照明控制系统的详细分析，完成了控制系统的硬件和软件设计，实现了“集中手动、自动复归、重复动作”的电气控制。其中主要包括断路器、中间继电器、接触器型号的选取，I/O地址分配，程序流程图的绘制，PLC程序编写及电气原理图的绘制。并利用S7-200仿真软件对程序进行了调试与仿真，将PLC控制和照明控制系统进行了很好的连接。本文根据高校的实际需求，结合计算机技术、无线通信技术、数据库技术及技术，设计了一套校园照明系统，推进学校“节约型校园”建设。

参考文献

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