基于PLC的校园照明智能控制系统设计毕业设计论文
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日
导师签名：日期：年月日
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：（签名）单位：（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：（签名）单位：（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：（签名）
年月日
基于PLC的校园照明智能控制系统设计
［摘要］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
Intelligent Control of Campus Lighting Based on
Programmable Logical Controller
Electrical Engineering And Automation Specialty* * *
Abstract:At present the illumination system of the majority of our campus is still using the traditional manual control system, whose disadvantages are complex control, difficult to repair, prone to malfunction. For this situation, this paper uses the Siemens S7-200 and designs the system to control the campus lighting system instead of traditional artificial control，Programmable Logical Controller intelligent control system was adopted on the new campus, the control system is reliable enough to meet the requirement of campus lighting, The system mainly includes incident the output signal of the road、the decorative lights and the green fields. Which composes the I/0 allocation tables and flowing diagram and the ladder diagram control programs of the illumination system of the campus. Through the simulation, it is able to turn to manual control from the automatic system when the facilities generate the phenomenon of the malfunction and abnormal,the automatic system turn on after people to find and orderly deal with the malfunction ,and fulfills the requirements of the system of the intelligent control.
Key words:The illumination system; Siemens S7-200; the output signal; intelligent control
目录
1 引言 (1)
1.1选题背景和意义 (1)
1.2PLC在国内外的发展状况 (1)
1.3设计的主要内容及技术要求 (2)
1.3.1 主要内容 (2)
1.3.2 具体技术要求 (2)
2 智能照明控制系统总体方案设计 (3)
2.1照明系统的功能需求分析 (3)
2.2系统设计的基本步骤及功能组成 (3)
2.2.1 智能照明控制系统设计过程简述 (3)
2.2.2 智能照明控制系统设计基本步骤和方法 (3)
2.2.3 智能照明控制系统设计的功能组成 (4)
3 硬件设计 (5)
3.1线路结构设计 (5)
3.1.1 控制线路设计 (5)
3.1.2 控制器件的选型 (6)
3.2PLC的设计 (7)
3.2.1 PLC在控制系统中的要求 (7)
3.2.2 PLC选型 (8)
3.2.3 S7-200系列PLC (8)
3.2.4 I/O地址分配 (9)
4.软件设计 (10)
4.1程序流程 (10)
4.2STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件 (11)
4.2.1 STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件主界面及基本组成 (11)
4.2.2 梯形图的编写 (12)
4.2.3 时钟设置及读写 (12)
4.3系统的控制程序 (14)
4.3.1 分时控制方案 (14)
4.3.2 分时智能控制程序编制 (14)
4.3.3 三时段控制程序 (15)
4.3.4 季节自动选择程序 (15)
5 控制程序的调试与仿真 (16)
5.1程序调试 (16)
5.2系统仿真 (16)
结束语 (20)
参考文献 (21)
附录 (22)
致谢 (27)
1 引言
1.1 选题背景和意义
随着工业化高速发展，能源问题成为人们关注的焦点，因为能源的消耗除了其直接的经济损失外，还会带来碳排放量的增加，恶化环境，所以节约能源一直是生活、生产中的一个主题。提到节能人们往往忽视了照明用电，因为它单体容量较小，安装比较分散，所以，看起来无关紧要，其实照明用具数量最多，分布最广，随着城市的扩张和道路的延伸，无论是单体容量还是总容量都在大幅增加，美化环境的长明灯更是越来越耀眼。现在很多大学都坐落在郊区，建筑容积率较低，因此，诸如道路、广场、景观等公共照明占的比重相当高，且路灯和景观灯的单体容量大，工作时间长，绝对是学校能源消耗的主体。要说学校节能，只要把这些公共照明控制得当即可。
校园的建设要适应网络时代的发展，应引入智能化的概念。在传统的楼字自控系统中，一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路监控等子系统。但近年来，随着科技的进步，人们对照明灯具节能和科学化管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要[1]。在新校区的建设热潮中，各大高校和他们的建设者也应意识到智能照明的重要性。相对商业楼字而言，校园里的大功率动力和制冷设备比重较少，照明灯具则相对比重更多。使用照明控制系统，更能体现其在节能与管理方面的优势，提高学校的科学管理水平。而可编程控制器（Programmable Logical Controller，简称PLC）作为自动控制的重要组成部分，已成为大多数自动化系统的设备基础。可编程控制器是一种以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术、通信技术和继电器控制技术而发展起来的新型工业控制装置，具有编程容易、体积小、使用灵活方便、抗干扰能力强、可靠性高等一系列优点，其功能越来越强大，应用范围越来越广阔，如冶金、机械、电力、石油、煤炭、化工、轻纺、交通、食品、环保、轻工、建材等工业部门都有广泛应用。它不但可以很容易地完成顺序逻辑、运动控制、定时控制、计数控制、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入/输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现对系统过程的自动控制。而校园具有现代化气息，道路宽且长，绿地和景观用地也有相当的比例。在进行道路和景观绿地照明设计时，在节能和延长光源寿命方面取得了明显的效果。
本设计研究项目属于采用西门子S7-200PLC代替传统的人工控制照明系统，在校园智能照明系统中装置PLC，可以达到线路简单、易于安装、便于维护、编程简单、工作可靠、抗干扰能力强，实现对照明系统的综合自动化控制[2]。
1.2 PLC在国内外的发展状况
可编程控制器是六十年代发展起来的一种自动控制装置，是一种嵌入式的工控机，
它以顺序控制为主，回路调节为辅，能完成逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算功能，既能进行开关量控制，又能进行模拟量控制，还具有通信功能。而新校园的建设要适应网络时代的发展，应引入智能化的概念。在传统的楼字自控系统中，一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路监控等子系统。但近年来，随着科技的进步，人们对照明灯具节能和科学化管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。而在新校区的建设热潮中，各大高校和他们的建设者也应意识到智能照明的重要性。相对商业楼字而言，校园里的大功率动力和制冷设备比重较少，照明灯具则相对比重更多[3]。使用照明控制系统，更能体现其在节能与管理方面的优势，提高学校的科学管理水平。
针对节约电能、保护全球环境的可持续发展的要求，美国环保署于1991年1月提出“绿色照明”概念，引起了其他国家的重视。我国也于1993年11月启动“中国绿色照明工程”，并于1996年正式列入国家计划[4]。但是我国智能化照明技术的应用还不广泛,大多数校园仍然使用传统的照明控制方式。因此完善校园路灯智能化监控建设，进一步扩大监控系统点位，自动实时监控和远程控制校园照明设施的开关灯，合理控制道路照明和景观灯的运行和停止具有重要的现实意义。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
1.3 设计的主要内容及技术要求
1.3.1 主要内容
本设计采用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。
1.3.2 具体技术要求
（1）学生是一个特殊群体，活动的时间性、规律性非常突出，因此对道路和其他公共照明实行智能分时控制。
（2）寒暑假期间景观灯手动控制，根据需要临时或少量开启；而路灯每天只开启1/4，满足最低照明要求。
（3）景观和公共绿地照明采用第1、第2时段全开,第3时段全熄的控制方式。
（4）为了保证PLC事故情况下的道路照明，在设计时考虑手动和自动两种工作制，手动时可以人为开启或关闭任何一路照明。
（5）在设计时考虑夏、秋时制和冬、春时制的识别。
2 智能照明控制系统总体方案设计
智能照明控制系统由可编程控制器、中间继电器、各种照明灯和刀开关组成。通过软件编程软件编写分时段程序控制校园道路、公共绿地和景观灯等照明设备，使各照明设备在规定的时间工作。道路照明的主要作用是保证行人安全和方便，绿地和景观照明主要是给人们营造温馨、和谐、美丽的环境。既要满足照明的主要功能，又要尽量节约能源，只能是采用科学的管理和控制，使两者完美统一。
2.1 照明系统的功能需求分析
（1）节能据专业资料统计，智能建筑的照明用电占整个校园用电的85%左右。其实在大多数情况下很多区域并不需要把灯全部打开或者开到最亮，过度的照明不仅形成光污染还会造成能源浪费。在当今能源紧张、国家大力倡导节能的形势下，使用智能照明管理系统最大程度地节能具有非常实际的意义。校园照明回路数量较多，容量较大，如何在保证所需照度的前提下，综合运用多种控制手段，减少不必要的电能浪费，是个极其重要的问题。
（2）高效管理如何提高运行的稳定性和可靠性，使控制和操作更加简单、方便、灵活，使管理更加自动化、高效化，减少大量简单重复的劳动，是我们在设计时考虑的重点。我们根据不同区域的特点进行设计，确保使用方便灵活，管理高效。智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理，不仅使管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去，而且将大大减少照明系统的运行维护费用，并带来较大的投资回报[5]。
（3）人性化使用智能照明管理系统，不仅要实现基本的灯光控制，还应通过场景、自动控制等手段，努力提高照明环境的品质，使人们在一个舒适温馨、高品质的光环境中愉快高效地工作和学习，真正做到“科技以人为本”。
2.2 系统设计的基本步骤及功能组成
2.2.1 智能照明控制系统设计过程简述
校园照明控制系统配置设计一般都在控制时间和照明电气部份设计之后进行的，根据校园的照明要求结合电气设计图进行系统配置。首先根据校园道路、景观灯等照明的分布情况，设计硬件线路；其次依据照明灯具的大小、数量计算出总的电压、电流等电气参数，通过计算出的参数进行电器元件的选型；再此就是软件编程，根据设计要求编写软件程序；最后通过仿真调试不断修改设计，直至满足校园照明智能控制要求。在实际设计过程中，也可依据实际情况对设计方案进行修改。
2.2.2 智能照明控制系统设计基本步骤和方法
第一步编制照明回路负载清单，核对照明回路中的灯具和光源性质，进行整理[6]。
(1)每条照明回路上的光源应当是同一类型的光源，不要将不同类型的光源如白炽灯，日光灯，景观灯混在一个回路内。
(2)分清照明回路性质是普通供电还是节能供电。
(3)每条照明回路的最大负载功率应符合开关控制器允许的额定负载容量，不应超过额定负载容量运行。
(4)根据灯光设计师对照明场景的要求，对照明回路划分进行审核，如不符合照明场景所要求的回路划分。可作些适当回路调整，使照明回路的划分能适应灯光场景效果的需要，能达到灯光与室内装璜在空间层次，光照效果和视觉表现力上的亲密融合，从而使各路灯光组合构成一个优美的照明艺术环境。
第二步根据照明控制要求选择控制面板和其它控制部件
控制面板是控制照明系统的主要部件，也是操作者直接操作使用的界面，选择不同功能的控制面板应满足操作者对控制的要求[7]，控制系统一般有以下几种控制输入方式：
(1)采用时间管理器控制方式，根据不同时间自动控制。
(2)采用按键式手动控制面板，随时对照明进行调节控制。
(3)采用电脑集中进行控制。
(4)采用PLC实时时钟进行不同时段分时控制。
第三步选择附件及集成方式
控制系统如需与其它相关智能系统集成，可选用相应的附件。
第四步施工图纸设计及设备配置清单编制
(1)施工图纸设计，该部分内容可见智能照明系统电气设计相关教程。
(2)编制系统配置清单，如系统中各产品型号、数量、使用区域、备注等相关信息。
2.2.3 智能照明控制系统设计的功能组成
（1）智能照明控制系统的结构和组成
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。
通过输出单元来控制各负载回路，各种形式的单元简述如下：
●系统单元：主系统对各区域实施相同的控制和信号采样的网络，子系统则对
各分区实施不同具体控制的网络。主系统和子系统之间通过信息等元件连接，实现数据传输。
●输入单元：用于将外部控制信号变换成控制系统上传输的信号，如可编程的
多功能(开/关、调光、定时、软启动/软关断等)输入开关、红外线接收开关及红外线遥控器(实现灯光调光或开/关功能)。各种型式及多功能的控制板，可进行多点控制、时序控制等，调整照明，以达到使周围环境保持适宜的照度，节约电能[8]。
●输出单元：智能控制系统的输出单元是用于接受来自控制器的定时信号，控
制相应回路的输出以实现实时控制。输出单元有各种型式的继电器。系统一般采用集中控制和管理、分散执行的方式，亦即配置智能控制照明柜，智能控制柜内装有可编程控制器的有关自动及手动控制开关，空中灯具开/关状态，手动控制开关可在异常情况下采取处理措施。
（2）采用智能照明控制系统的优越性
●良好的节能效果采用智能照明控制系统的主要目的是节约能源，智能照明
控制系统借助各种不同的预设置控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。利用最少的能源保证所要求的照度水平，节电效果十分明显，一般可达30%以上。
●延长光源的寿命延长光源寿命不仅可以节省大量资金，而且大大减少更换
灯管的工作量，降低了照明系统的运行费用，管理维护也变得简单了。
●改善工作环境，提高工作效率良好的工作环境是提高工作效率的一个必要
条件。良好的设计，合理地选用光源、灯具及优良的照明控制系统，都能提高照明质量[9]。
●实现多种照明效果多种照明控制方式，可以使同一建筑物具备多种艺术效
果，为建筑增色不少。现代建筑物中，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物更加生动，艺术性更强，给人丰富的视觉效果和美感。以某工程为例，建筑物内的展厅、报告厅、大堂、中庭等，如果配以智能照明控制系统，按其不同时间、不同用途、不同的效果，采用相应的预设置场景进行控制，可以达到丰富的艺术效果。
3 硬件设计
3.1 线路结构设计
3.1.1 控制线路设计
灯具布置方案学校的道路是以步行者为多，人员比较密集，当然也有少量车辆通过，可以说是人车混合的道路。在设计时采用高于一般居住区而低于商业区的标准。为了便于分时控制，在灯具布置时采用双侧交错布置，杆距定为25m，较标准杆距略小，有利于分时控制时减少灯光死角。
路灯采用双侧交错布置，每一侧的路灯由2个单独的控制回路进行间隔控制，如：1#回路控制左侧的单编号灯具，2#回路控制同一侧的双编号灯具。3#、4#回路则分别控制右侧的单、双编号灯具。当进入第2时段后，每侧关闭1个回路，也就是1/2的灯具熄灭，由于灯的杆距不是很大，且学校道路不是很宽，灯光可以全覆盖，满足最低照明需求即可。当进入第3时段时，4个回路中3个回路分断，也就是只有1/4的灯具点亮，对于
学校内部道路而言，完全可以满足要求。
由于灯具容量较大，采用了两级母线供电方式，每段小母线为一部分路灯供电。采用两级母线制比较灵活，同时也降低了母线和开关的容量，便于安装和维护[10]。每个回路由一个接触器控制，接触器的动作受控于PLC 的程序。供电系统示意图如图1所示。图中仅画出了1条道路1个景观区域和1个公共绿地的供电系统图。 1#公共绿
地KM12
KM13
KM14KM21
KM22KM23KM24KM31
KM32
KM33KM34
QF1QF3QF2QF KM11
1#草坪2#草坪3#草坪4#草坪
2#
景观
灯3#道
路1#花坛2#花坛3#花坛
4#花坛
右侧双数灯右侧单数灯左侧双数灯左侧双数灯
图1 供电系统示意图
3.1.2 控制器件的选型
在校园智能照明系统中由人工和自动两种控制方式，人工控制需要能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流的开关装置即断路器。自动控制因学校照明电路多总功率较大，因此自动控制开关器件选用接触器。目前PLC 的输出有2种型号：晶体管和继电器。继电器能够支持AC220V 的电压。也就是说继电器的型号能够控制AC220V 的回路，但并不推荐直接用于AC220V 的回路中，尤其是频繁动作的回路中，故此在设计过程中增加中间继电器来实现[11]。
本设计所选用的断路器用照明保护用，选用DZ47-63小型断路器DZ47-63/3 C 型DZ47-63高分断小型断路器是一种具有过载与短路保护的限流型断路器，适用于交流50Hz ，单极电压230V 及以下，二、三、四极电压400V 及以下的工业和商业照明配电系统的过地短路保护，亦可在正常情况下作线路的不频繁通断转换之用。该断路器外型美观，体积小，重量轻，分断能力高，脱扣迅速，导轨安装，壳体和部件采用高阻燃及耐冲击塑料，性能优良可靠。
接触器(Contactor)在工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器分为交流接触器和直流接触器，交流接触器又可分为电磁式和真空式两种。
交流接触器的选择：
（1）持续运行的设备。接触器按67～75%算，即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是67～75A以下的设备。
（2）间断运行的设备。接触器按80%算。即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是80A以下的设备。
（3）反复短时工作的设备。接触器按116～120%算，即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是116～120A以下的设备[12]。
中间继电器(intermediate relay)的工作原理和交流接触器一样，都是由固定铁芯、动铁芯、弹簧、动触点、静触点、线圈、接线端子和外壳组成。线圈通电，动铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动动触点动作，使常闭触点分开，常开触点闭合；线圈断电，动铁芯在弹簧的作用下带动动触点复位。JZ-21H、22H系列断电延时中间继电器(以下简称继电器),用于交、直流操作的各种保护或自动控制回路中[13]。JZ-2IH为单路延时继电器，JZ-22H为双路延时继电器。
3.2 PLC的设计
3.2.1 PLC在控制系统中的要求
（1）用PLC进行照明控制系统改造时遵循原则
●完备性:包括了常规的照明系统的全部功能，同时还考虑了校园综合自动化
改造后对照明系统信息量、信息格式的要求。
●可靠性:在满足完备性的前提下，尽量简化附加的前后向通道。通过自动和
和人工两种控制方式，使照明系统在发生故障时可以灵活控制照明系统。
●适应性:系统脉冲起动电流可调，以适应老式的白炽灯和新型的发光二极管
脉冲电流的不同特点。
（2）PLC控制的优点
●前后向通道简单。前向通道除脉冲形成回路稍许复杂外，其他都是简单的光
耦电路;后向通道更加简单，直接由PLC输出。
●抗干扰性能好。除PLC的I/O本身进行隔离外，对前向通道又进行隔离，有
效地抑制了共模干扰。同时系统的功能全部由PLC按照预定的程序完成，避免了由于某个继电器损坏造成的误动或拒动。
●灵敏度高，过载能力强。PLC控制照明系统的脉冲形成和响应在物理上是独
立的，能够做到具有很高的灵敏度和承受较大的过负荷能力。
●维护简单。PLC程序采用继电保护人员熟悉的梯形图编制，直观明了。可直
接利用PLC编程器对自动复归时间等定值进行修改。同时由于PLC的高可靠性，基本上可做到免维护。
3.2.2 PLC选型
在PLC日益成为工厂自动化基本技术平台的时代，如何选用一部适用的PLC以达到真正需要，而又能符合经济效益，是一个重要问题。PLC本身的特点是：体积小、功能高、性能强、操作简便、程序设计简易、模块扩充有弹性、联机容易等。针对上述说明，选择符合功能需求与经济效益的PLC是十分必要的。
一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可以从以下几个方面来考虑：
(1)对输入/输出点数的选择
要先弄清楚控制系统的I/O总点数，再按实际所需总点数的15～20%留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需PLC的点数。
(2)对存储容量的选择
PLC存储器容量的估算方法：对于仅有开关量输入/输出信号的电气控制系统，将所需的输入与输出点数之和乘以8，就是所需PLC存储器的存储容量（单位为bit）。
(3)对I/O响应时间的选择
PLC的I/O响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在2～3个扫描周期）等。对开关量控制的系统，PLC的I/O响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑I/O响应问题。但对模拟量控制的系统，特别是闭环控制系统就要考虑这个问题。
(4)根据是否联网通信选型
若PLC控制的系统需要联入校园自动化网络，则PLC需要有通信联网功能，即要求PLC应具有连接其他PLC、上位计算机及CRT等的接口。大、中型机都有通信功能，目前大部分小型机也具有通信功能。
(5)对PLC结构形式的选择
在相同功能和相同I/O点数的情况下，整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活，维修方便（换模块），容易判断故障等优点，要按实际需要选择PLC的结构形式。
目前，PLC产品大致可分为美国、欧洲国家、日本三大主流。经过反复比较及对系统控制规模和控制要求的分析，选用了目前较流行的、有较高性价比的西门子S7-200系列小型PLC。该型号的PLC指令丰富、功能强大，其占有率在国内市场正处于上升趋势。而且该机型的指令及编程运作与计算机通用编程语言更加接近，易学易懂。
3.2.3 S7-200系列PLC
S7-200系列PLC是德国西门子公司生产的一种小型PLC。其许多功能能够达到大、中型PLC的水平，而价格却和小型PLC的一样，因此，它一经推出，即受到了广泛关注。它可以单机运行，也可以进行输入/输出和功能模块的扩展。其价格低廉、结构小巧、
可靠性高、运行速度快，继承和发展了它在大、中型PLC领域的技术优势，有极丰富的指令集，具有强大的多种集成功能和实时特性，其性价比非常高，所以它在各行各业中的应用得到迅速推广，在规模不太大的控制领域是较为理想的控制设备。
S7-200有五种CPU，其性能差异很大。这些性能直接影响到PLC的控制规模和PLC 系统的配置。目前S7-200系列PLC主要有CPU221，CPU222，CPU224，CPU224XP和CPU226五种CPU。本课题设计使用CPU224，本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。
S7-200的STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件可以方便地在Windows环境下对PLC编程、调试、监控，使得PLC的编程更加方便、快捷。可以说，S7-200可以满足各种小规模控制系统的要求。
3.2.4 I/O地址分配
本设计对象为校园智能照明系统，首先对校园照明系统所有设备进行分类统计，道路信号输出4个，分别为左侧单数灯、左侧双数灯、右侧单数灯、右侧双数灯；公共绿地信号输出2个，景观灯信号输出2个。根据对分时控制信号和照明输出信号分类统计，估计PLC输入开关量个数，由此可知信号总个数为13个。
本设计以道路、公共绿地、景观灯的控制为例，在工程实际或产品设计生产中，可根据实际需求进行扩展，其梯形图程序的修改非常方便。I/O地址输入/输出分配如表1所示。
表1 I/O地址输入/输出分配表
分类名称地址分类名称地址
输入信号
实时时钟输入I0.0
输出信号1#花坛
Q0.2
启动开关I0.1 2#花坛
停止开关I0.2 3#花坛
Q0.3 冬春启动开关I0.3 4#花坛
夏秋启动开关I0.4 右侧双数灯Q0.4
输出信号1#草坪
Q0.0
右侧单数灯Q0.5
2#草坪左侧单数灯Q0.6
3#草坪
Q0.1
左侧双数灯Q0.7 4#草坪
4.软件设计
4.1 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2所示。
开始
时制判别
冬、春
时段判别
第一时段所有灯具全部开放
第二
时段
关闭
一半
灯具
第三时段
公共绿地
景观灯全
熄道路灯
开启1/4
夏、秋
时段判别
第一
时段
所有
灯具
全部
开放
第二
时段
关闭
一半
灯具
第三时段
公共绿地
景观灯全
熄道路灯
开启1/4
执行程序
结束
否
是
图2 控制系统流程图
4.2 STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件
S7-200可编程控制器使用STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件进行编程。
SIMATIC工业软件STEP7是用于西门子S7、M7、C7系列可编程控制器的标准工具。STEP7-Micro/WIN V4.0是西门子公司专门为S7-200系列可编程控制器设计开发的。它功能强大，主要为用户开发控制程序使用，同时也可实时监控用户程序的执行状态。为了生成用户所写程序，STEP7提供了标准的PLC编程语言：语句表（STL）、梯形图（LAD）、顺序功能流程图（SFC）、功能块图（FBD）。
4.2.1 STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件主界面及基本组成
（1）STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件，它的主界面窗口组件如图3所示。
图3 STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件主界面窗口
（2）STEP7项目包括下列基本组件：
●程序块:由可执行的代码和注释组成，可执行的代码由主程序、可选子程序
和中断程序组成。
●数据块:由数据（变量存储器的初始值）和注释组成。
●系统块:用来设置系统的参数，例如存储器的断电保持范围、PLC的输出状
态、模拟量与数字量输入滤波值等。
●符号表:允许程序员用符号来代替存储器的地址，符号地址便于记忆，使程
序更容易理解。
状态表:用来观察程序执行时指定的内部变量的状态，状态表并不下载到PLC，仅仅是监控用户程序运行情况的一种工具[14]。
4.2.2 梯形图的编写
（1）打开项目
执行“文件”→“新建”命令，可以新建一个项目。可以保存为扩展名为“.mwp”的新建项目。或执行“文件"打开"命令"可以打开项目。
（2）输入指令
输入梯形图指令可以通过指令树、工具条按钮等方式进行。指令树中包含了几乎所有的指令，或在工具条上直接放常用的指令。或用快捷键F4、F6、F9键进行操作。
（3）创建逻辑网络
用梯形图编写的程序就是将组件排列成逻辑网络。可以通过工具栏或者右键快捷菜单进行程序编辑，形成程序网络。
（4）输入地址
在梯形图输入指令时，参数最初是由“？？？”显示的，表示参数未赋值，可以用绝对值或者符号标明程序中的指令操作数。绝对引用是指使用内存区的位或者字节位置标识地址，符号引用则是指使用数字、字母的字符组成标识地址。如果有未赋值的参数，程序将不能正常编译。
（5）编译与保存
编译可以通过工具栏按钮或者PLC菜单进行。可通过“PLC”菜单中的“编译”命令，或者工具栏上的“编译”按钮，编译当前被激活的编辑器中的程序。若选择“PLC”菜单中的“全部编译”命令，则按照顺序编译程序块（主程序、全部子程序、全部中断程序）、数据块、系统块等全部块。使用“全部编译”，与哪一个窗口是活动的无关。编译结束后，输出窗口显示编译信息。可以通过工具栏的“保存”按钮、“文件”菜单中的“保存”命令及“另存为”进行保存。
4.2.3 时钟设置及读写
（1）实时时钟 S7-200的硬件实时时钟可以提供年、月、时、分、秒的日期/时间数据。
CPU221、CPU222没有内置的实时时钟，需要外插“时钟/电池卡”才能获得此功能。CPU224、CPU226和CPU226 XM都有内置的实时时钟[15]。
S7-200的时钟精度典型值是2分钟/月（25°C），最大误差7分钟/月（0～55°C）。
为了提高运算效率，应当避免每个程序周期都读取实时时钟。实际上可读取的最小时间单位是1秒，可每秒读取一次（使用SM0.5上升沿触发读取指令）。
使用程序读取的实时时钟数据为BCD格式，可在状态图中使用十六进制格式查看。
电气照明设计word版
2011级建筑电气工程技术专业课程设计 课程电气照明技术 班级电气 11 姓名刘焘 学号 35110004 指导教师胡联红 时间 2012年12月 城市建设工程系
目录 1 设计方案 (1) 2 用电负荷计算 (3) 3 导线和截面的选择 (8) 4 配电箱和开关的选择 (9) 5 照度计算 (10) 6 参考文献 (11) 7 附件课程设计图纸
设计方案 一、工程概况 1、本工程地上6层, 6层上面有个阁楼, 结构形式为框架结构, 功能为民用 建筑。 2、本设计包括大楼内部的电气部分, 其内容电源设置,防雷接地,照明配电, 配电系统的工作接地 二、设计依据 1、业主提供的设计任务委托书及各职能部门的批复文件 2、其他各种提供的相关技术资料。 3、现行国家和地方有关建筑电气设计规范,标准等 (1) 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16—92 (2) 《民用建筑设计防火规范》GB50016—2006 (3)《供配电系统设计规范》GB 50052—95 (4) 《低压配电设计规范》GB 50054—95 (5) 《建筑物防雷设计规范》GB 50057—1994(2000年版) 四、供电系统 根据建筑功能对供电可靠性的要求,本工程用电负荷按三级设计 1、供电方式:本工程由附近市政箱变低压配电房引来三路380/220V三相四 线电源至首层总配电箱, 在分别引至各用电点;本工程电力照明配电系统采用TN-S方式供电,进户处PE线接地 2、线路敷设:进户线选用电缆穿刚管埋敷设至总配电箱;支线选用铜芯电线 BV穿PC线管沿建筑物墙.地面、顶楼上暗敷设。 3、照明、插座均有不同的之路供电,所有的插座回路均设漏电器保护。 五、照明系统 1、卧室和客厅的插座均选用二加三孔型, 抽油烟机插座选用带指示灯及开关的三孔插座; 厨房和卫生间的灯具、开关、插座均采用防水防尘型。 2、翘板开关底边距地1.4m; 空调插座底边距地1.8m, 厨房的插座底边距地1.6m, 3、计量表箱嵌墙安装, 底边距地1.4m, 4、照明支路为单相双线制BV(3*1)PVC15 , 插座回路为BV(3*4)PVC20 5、楼梯间平台处照明灯具采用延时控制,以利于节能。 六、防雷 1、本工程按第三类民用建筑要求进行防雷设计。 2、各路电源进线均做重复接地并进行总等电位联结，其接地电阻小于1欧姆。接地网与总等电位箱连接均采用40×4镀锌扁钢 3、在屋面四周设置明装避雷带以防直击雷,
建筑电气照明设计论文光源应用论文
建筑电气照明设计论文光源应用论文 摘要：为了保证社会的发展要求，推动经济的可持续发展，在建筑电气照明的设计原则与光源应用方面，必须严格按照国家规定的照明要求，依据照明的实际需要，保证人们的正常生产和生活，来选择最符合的灯具，以实现节约能耗，实现人、自然、社会和谐发展的要求。 关键词：建筑电气照明；设计原则；光源应用 近些年来，能源的有效利用受到了社会各界的广泛关注，所以，我国不断加强环保宣传，以此来提升能源的利用率，实现经济平稳、持续的发展。在建筑施工过程中，怎样提高电能的利用效率，成为了电气设计人员的重要任务。本文就对电气照明的设计原则与光源应用探讨进行了深入的分析，希望能够给人们在选取灯具和节约电能方面带来一定的帮助，仅供参考。 1 建筑电气照明设计要遵循的原则 在建筑施工过程中，空调、水泵是耗费电能比较大的设备，用电量超过20%.所以，在电气照明设计中，是建筑人员的重点对象，以此来缓解供不应求的情况。 1.1 经济实用性原则 在建筑电气照明设计上，第一纳入考虑范围的就是其经济实用性，并以此为基础，来选取电气照明的规格和数量等，避免出现浪费电能的现象。同时，建筑施工人员还要严格监控施工环境和施工技术，确保电气设备的最佳配置，最终达到节能的目的。 1.2 绿色环保性原则 当今，能源问题已经成为社会的重大问题，建筑电气照明设计必须响应国家号召，实行绿色环保性原则，以此来保证社会的可持续发展。在保证人们正常照明的情况下，要严格控制电量的使用，合理使用电气设备，提升用电过程的安全性，进而为人们的健康生活，城市的发展提供强大的支撑力。 2 建筑电气照明节能设计中光源的应用策略 2.1 合理选择照明设计方案 在选择照明方案的时候，要充分考虑是否和房屋建筑契合，避免过分夸张现象的出现，以此来节约电能。依据房屋建筑的构造和主要用途，来选择照明的方式，以此来达到节能的效果；在对照明要求有着高要求的地方，可以配置两种或两种以上的混合照明方式，既能提升亮度，又能起到调控光色的目的；在装修环节上，要考虑墙面或地面的颜色，尽量采用浅色系材料，充分的利用光源；此外，还要严格监测房屋的用电情况，并选取最恰当的照明设计，避免采用依靠降低亮度的方法来节约能耗，以确保人们的正常用电和生活。从我国规定的房屋建筑照明设计要求上就可以了解到，电气照明的参考数值只有一个，建筑施工人员在工作中，一定要严格按照施工要求去操作，以免浪费电。因此，在如何选取照明方式的问题上，可以参照如下：普通场合采用一般的照明即可，施工面积小的场合可以考虑混合照明的方法，并根据作业的实际需求利用局部照明的方法，保证工程的顺利开展。同时，提高天然光源的利用率，选择科学、合理的安装设计，能够防止出现光污染的现象。 2.2 选择高光效的的光源和高效节能的灯具
基于单片机的智能照明控制系统设计[1]
设计名称：智能照明控制系统组别：第五组 组长：XX 组员：XX
基于单片机的智能照明控制系统设计 随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能家居等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。 本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理，提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今较成熟的传感技术和计算机控制技术，利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。
目录 1 引言....................................................................... 1.1 研究背景.............................................................. 1.2 智能照明控制系统的优点................................................. 2 设计部分................................................................... 2.1设计要求............................................................... 2.2系统设计............................................................... 2.3逻辑控制............................................................... 2.4硬件设计............................................................... 2.4.1 系统硬件总述....................................................... 2.4.2 AT89C51单片机介绍................................................. 2.4.3 光照检测电路....................................................... 2.4.4 人体信号采集电路................................................... 2.4.5 比较电路........................................................... 2.4.6 延迟时间选择电路................................................... 2.4.7 输出控制电路....................................................... 3 系统软件设计及实现......................................................... 4 结论...................................................................... 5 评价……………………………………………………………………………………………….. 6 组员分工…………………………………………………………………………………………..
智能照明控制系统方案
灯光控制系统方案
一、系统概述 系统原理概述 系统所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一对信号线（UTP5）连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为数字信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。 系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供24伏直流电源，还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系。 系统元件采用 模块化结构、并已 经有系统化产品、 系统扩展方便。同 时，通过专用接口 元件及软件，可能 直截接入电脑进行 实时监控，或接入 以太网进行远程实 时监控。因此在设 计时更加简单、灵活。 系统为分布式控制，模块化结构，可靠性高。任何控制模块均内置CPU，每个输入模块（场景开关、多键开关、红外传感器等）都可直接与输出模块（调光器、输出继电器）通讯（发送指令→接受指令→执行指令），避免了集中式结构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。 与BA系统的集成 诺雅照明控制系统是一个开放的系统，通过专用接口软件，可方便地与其他系统连接，如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。
中央监控计算 机 Networ k Interface 网络接 系统结构图 网络接口 MR BA 中央监控计 局
二、系统功能和优点 智能照明控制系统在学校应用的功能和优点： 1、实现照明控制智能化 可用手动控制面板，根据一天中的不同时间，不同用途精心地进行灯光的场景预设置，使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景，使人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化环境以达到吸引学生的注意力 好的灯光设计，能营造出一种温馨、舒适的环境，增添其艺术的魅力。良好的环境可以培养学生对其产生更大的兴趣，从而得到更好的学习效果。 利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感，不同色彩的环境气氛，不仅使学生有个很好的学习环境，而且还可以产生一种艺术欣赏感，对课程产生强烈的研究精神。 3、可观的节能效果 由于智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明；系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮，或达到所要求的亮度，从而大大降低了学校的能耗。 4、延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高，其寿命则成倍降低。反之，灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此，适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有效途径。智能照明控制系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压，使灯具不会因上述原因而过早损坏。还可通过系统人为地确定电压限制，提高灯具寿命。智能照明控制系统采用了软启动和软关断技术，避免了灯丝的热冲击，使灯具寿命进一步得到延长。 智能照明控制系统能成功地延长灯具寿命2-4倍。不仅节省大量灯具，而且大大减少更换灯具的工作量，有效地降低了照明系统的运行费用，对于难安装区域的灯具及昂贵灯具更具有特殊意义。 三、设计依据 《民用建筑设计通则》GB503522005 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92
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基于CC2530的校园智能照明系统设计 摘要：目前校园建设正朝着全面数字化、网络化、智能化的方向发展，因此研究并开发一种校园智能照明系统具有重要的实际意义。针对传统的校园照明系统在节约能源和应用灵活性方面存在的缺陷和不足，以CC2530为核心，将物联网技术与网络通信技术相结合，设计了一种既能够节能又能灵活适应校园文化活动的智能照明系统。 关键词：CC2530；校园；智能照明；物联网技术 中图分类号：V279+.2 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2016）06-52-04 Abstract：At present，the campus construction is developing in the direction of comprehensive digitization，networking and intelligence，so it has important practical significance to research and develop a kind of campus intelligent lighting system. Aiming at the defects and deficiencies of traditional campus lighting system existed in energy saving and application flexibility，taking CC2530 as the core，combining Internet of Things with network communication technology，an intelligent lighting system is designed in this paper，the system is energy-saving and can
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电气专业的一些毕业设计题目 电子类： 1、红外遥控照明灯(电路+程序+论文) 2、基于单片机的多功能智能小车设计论文(电路+程序+论文) 3、基于数字信号处理器(DSP)的异步电机直接转矩控制研究（硕士）（论文＋上位机下位机软件＋程序） 4、简单温度控制系统（仅论文） 5、漏电保护器(电路+程序+论文) 6、模糊神经网络控制（硕士）（仅PDF论文） 7、气体泄漏超声检测系统的设计(电路+程序+论文) 8、数字气压计(电路+程序+论文) 9、数字逻辑电子仿真器设计(程序+论文) 10、数字万用表(电路+程序+论文) 11、环境量温度适度采集(电路+程序+论文) 12、真有效值的测量仪(程序+论文) 13、正弦信号发生器(以SPCE061A单片机为核心)(电路+程序+论文) 14、直接数字频率合成器(电路+程序+论文) 15、智能交通信号控制系统（仅PDF论文） 16、自动化专业的运动控制论文（仅论文） 17、作息时间控制器(电路+程序+论文) 18、基于ARM的控制平台（仅PDF论文） 19、DS1820 单总线数字温度计(JPG格式电路+程序+论文) 20、DSP数据采集处理（硕士） 21、Mpeg4-AAC音频解码器的实时软件实现 22、MPEG-4 编码算法的研究及基于DM642 的优化实现（仅PDF论文） 23、USB接口设计（仅PDF论文） 24、基于USB总线的高速数据采集系统设计(JPG格式电路+程序+论文) 25、电动车翘翘板行走控制 26、车载数字音频接口设计 27、大功率电力电子装置在线诊断（NH） 28、带作息时间表的打铃系统(JPG格式电路+程序+论文) 29、单路电话计费器(程序+论文) 30、基于单片机的数字电压表 31、单片机作息时间控制器设计 32、多路点滴速度控制与显示装置设计 33、分布式电力故障录波系统设计 34、红外控制六足爬虫机器人设计 35、基于Intel 8051单片机的电话计费器的设计及其工作原理 36、基于485串行通信总线的电子抢答器系统 37、基于DSP的全数字电气传动控制板的研制（NH） 38、基于DSP的小型移动机器人控制系统（KDH） 39、基于DSP技术的运动控制卡的研制和开发（KDH）
基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计
基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计 类别：网文精粹阅读：1013 对一些照明时间较长、照明设备较多的场所(如学校教室、商场等)，其照明系统的使用浪费现象屡见不鲜。由于缺乏科学管理和管理人员的责任心不强，有时在借助外界环境能正常工作和夜晚室内空无一人时，整个房间内也是灯火通明。这样下来，无形中所浪费的电能是非常惊人的。据测算，这种现象的耗电占其单位所有耗电的40％左右。因此，有必要在保证照明质量的前提下，实施照明节能措施。这不仅可以节约能源，而且会产生明显的经济效益。 1系统结构和工作原理 系统结构图如图1所示。本系统主要由光照检测电路、热释电红外线传感器及处理电路、单片机系统及控制电路组成。工作时，光照检测电路和热释电红外线传感器采集光照强弱、室人是否有人等信息送到单片机，单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作，从而实现照明控制，以达到节能的目的。
2系统硬件设计 按图1构成的系统硬件电路如图2所示。为了使系统功能更加完善，在该系统中可以增加时间显示电路，用于显示当前的时间。由于该部分硬件与软件均已成熟，在此不做详细介绍。 2.1中心控制模块 目前较为流行的单片机有AVR和51单片机，从系统设计的功能
需求及成本考虑，51单片机性价比更高。AT89C52是拥有2个外部中断、2个16位定时器、2个可编程串行UART的单片机。中心控制模块采用AT89C52单片机已完全满足设计需要，实现整个系统控制。 2.2光照检测电路 如图2所示，当外界环境光照强时，光敏电阻R13阻值较小，则A点电平较低；当外界环境光照弱时，光敏电阻R13阻值较大，则A 点电平较高，将此电平送到单片机，由程序控制是否实现照明。 2.3热释电传感器及处理电路 2.3.1热释电红外线传感器 热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号。热释电传感器具有成本低、不需要用红外线或电磁波等发射源、灵敏度高、可流动安装等特点。实际使用时，在热释电传感器前需安装菲涅尔透镜，这样可大大提高接收灵敏度，增加检测距离及范围。实验证明，热释电红外传感器若不加菲涅尔透镜，则其检测距离仅为2 m左右；而配上菲涅尔透镜后，其检测距离可增加到10 m以上。 由于热释电传感器输出的信号变化缓慢、幅值小(小于1 mV)，不能直接作为照明系统的控制信号，因此传感器的输出信号必须经过一个专门的信号处理电路，使得传感器输出信号的不规则波形转变成适
基于PLC的校园照明智能控制系统设计
摘要 目前，大多数校园照明系统仍然使用人工控制，大学的电能消耗中,照明用电占了绝大部分，工作时间长,且常采用手动控制方法,造成了浪费，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S7-200 PLC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。通过测算,每年节约电能达25%以上,灯具的使用寿命也有所提高,系统稳定可靠,完全满足了学校的照明要求,达到了预想的结果。 关键词：照明系统西门子S7-200 输出信号智能控制节能
Abstract At present, most campus lighting systems still use manual control, University of electric energy consumption, lighting electricity accounted for the vast majority, long working time, and often uses the method of manual control, resulting in a waste, the disadvantage is the control of complex, difficult, error prone repair action. In view of this situation, the artificial control of campus lighting system uses the design of Siemens S7-200PLC instead of the traditional. The PLC intelligent control, the system is stable and reliable, fully meet the requirements of the school campus lighting, lighting system main road control output signal, the output signal of the public green space landscape lamp, the output signal, according to the I/0 distribution and rendering lighting system flow chart and the preparation of intelligent lighting control system of campus ladder diagram of control program for the PLC control theory. Finally through the simulation operation, can be achieved when the equipment failure or some abnormal operating conditions, by automatic control transform manual control, automatic control meet again intelligent lighting control system requirements in troubleshooting. Through the calculation, annual savings of electricity can reach above 25%, the service life of the lamp is increased, the system is stable and reliable, fully meet the school lighting requirements, to achieve the desired result Keywords： Lighting system Siemens the output signal of the S7-200 intelligent control Energy saving
(完整版)建筑电气专业毕业设计论文
毕业论文任务书
摘要 主要对其进行供配电系统、照明系统、防雷接地，综合布线系统等弱电设计,总建筑面积7558.94平方米，为学校标志性建筑。按照建筑设计要求，所有教室均按多媒体教室设计。 该工程首先对供配电系统进行设计，在供电系统中涉及到建筑供配电的负荷分级和智能建筑对供电的要求以及如何减少电能损耗。在低压配电系统设计中主要考虑配电系统的原则，配电系统配电方式以及配电设计的质量。最后利用需用系数法对系统的负荷进行计算。 照明系统的设计是在照度要素和要求的基础上，满足照度均匀度，亮度均匀度，眩光的限制与利用，颜色对比，阴影的处理，照度的稳定性等的要求，利用单位容量法对光源和灯具
进行选择和布置。然后根据各回路的计算电流来选择使用的开关，插座，导线，断路器等器件。 弱电部分的设计主要是消防和综合布线系统的设计，综合布线是采取标准化的统一材料、统一设计、统一布线、统一安装施工做到结构清晰，使用方便，便于集中管理和维护。 关键词：供配电系统 , 照明系统, 弱电系统 , 建筑物防雷系统，弱电系统 外文翻译 Electrical design of integrated building Its main power supply and distribution systems, lighting systems, and other strong electrical socket system design , such as weak cabling systems designed to meet all the requirements of a modern intelligent building . The project first power supply and distribution system design, supply and distribution of construction related to the classification and intelligent building load power requirements of the power supply system and the design of low-voltage distribution system mainly consider the distribution system , distribution methods and the quality of the distribution system distribution design. Finally, the required system load factor method of calculation . The design of the lighting system is based on the requirements of the illumination elements and meet the illumination uniformity , brightness uniformity, requires the use of restrictions and glare , color contrast , processing, stability of the shadow of illumination , the method of using the
基于PLC的校园照明智能控制系统设计
基于PLC的校园照明智能控制系统设计 ［摘要］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 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller Electrical Engineering And Automation Specialty* * * Abstract:At present the illumination system of the majority of our campus is still using the traditional manual control system, whose disadvantages are complex control, difficult to repair, prone to malfunction. For this situation, this paper uses the Siemens S7-200 and designs the system to control the campus lighting system instead of traditional artificial control，Programmable Logical Controller intelligent control system was adopted on the new campus, the control system is reliable enough to meet the requirement of campus lighting, The system mainly includes incident the output signal of the road、the decorative lights and the green fields. Which composes the I/0 allocation tables and flowing diagram and the ladder diagram control programs of the illumination system of the campus. Through the simulation, it is able to turn to manual control from the automatic system when the facilities generate the phenomenon of the malfunction and abnormal,the automatic system turn on after people to find and orderly deal with the malfunction ,and fulfills the requirements of the system of the intelligent control. Key words:The illumination system; Siemens S7-200; the output signal; intelligent control
电气照明系统设计思路
电气照明系统设计流程 第一步；确定范围 确定设计内容为电气照明系统，其中包括普通照明，备用照明和应急疏散照明等部分 第二步：查阅规范 查阅相关规范，并且将设计所需的规范条例了解清楚（PS:一般规范：《建筑照明设计规范》、《建筑设计防火规范》、《建筑照明术语标准》、《供配电系统设计规范》、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》、《电力工程电缆设计规范》等） 第三步：确定其各房间照度值 根据规范确定各房间的照度值，备用照明和应急照明的设置要求（包括备用照明和应急照明的供电方式）（PS:查阅《建筑照明设计规范》的第五章、第六章） 第四步:确定其功率密度 确定之后查询照明设计规范确定所需设计的功率密度（PS:查阅《建筑照明设计规范》的第六章（取现行值）） 第五步：灯具选型 确定设计所需要的灯具型号（灯具选型），须知道灯具的详细参数（PS:查阅相关资料，了解清楚每种灯具的光通量、光效值、功率瓦数） 第六步：确定其各房间灯具数量 根据功率密度的要求算出每个房间需要的灯具数量 ①利用天正电气中的照度计算功能 A. 选定房间，确定其房间面积 B. 填写利用系数，一般洁净室内的利用系数取0.8-0.9，非洁净区取0.7-0.8，室外0.5-0.7。 C. 填入光源参数，主要填写总的光通量 D. 填写照度要求、功率密度，维护系数一般去标准0.8 E. 得出结果（灯具数量），注意查看功率密度是否满足条件，如满足，这方案成立；如不满足，需要调整灯具种类，从而达到满足条件。 ②利用灯具数量的计算公式
A.计算灯具数量：公式：N = EA / (ΦUK) 其中：Φ-- 光通量lm, N -- 光源数量, U -- 利用系数, A -- 工作面面积m2, K -- 灯具维护系数，E-- 平均照度lx B.得出结果（灯具数量），再计算出功率密度:公式：LPD=ΣΡ/A 其中：LPD-- 功率密度W/m2,ΣΡ-- 所有照明设备的总功率W, A -- 工作面面积m2 C. 注意查看功率密度是否满足条件，如满足，这方案成立；如不满足，需要调整灯具种类，从而达到满足条件。 第七步：排布灯具 在画好的厂房底图上面按照矩阵规则布置灯具位置（做到整齐美观即可），并且确定应急灯具和疏散灯具的位置（PS:应急照明及疏散照明的照度查阅《建筑照明设计规范》的第五章5.5.2）第八步：确定其供电回路及开关安装 灯具布置好之后根据照明设计规范确定供电回路和开关的样式及安装位置(PS:供电回路查阅《建筑照明设计规范》的第七章7.2;开关的样式及安装位置查阅《建筑照明设计规范》的第七章7.3) 第九步；确定其配电箱的位置 根据规范要求、业主的需要确定配电箱的位置 第十步：布线 确定好回路和各种设备位置后就开始布线，在图纸中反映出来（应急线路最好使用不同颜色走线加以区分） 第十一步：配电箱系统图 根据设计好的图纸画出配电箱系统图，系统图中需反映出配电箱的名称和使用的各断路器的型号规格，回路数量，三相负荷分布，进出线路的型号规格以及线路敷设方式： ①支路总功率的计算:该条支路上所有照明设备的总功率 ②计算电流: a.根据功率估算: 三相：1KW→2A 单相：1KW→6A B.根据公式计算：
题目某住宅楼电气照明系统设计任务书Word版
课程设计任务书1 一、设计题目 某教学用楼电气照明系统设计。 二、设计资料 1.基本概况 本工程是一栋高六层的教学用建筑,其建筑类别为三类建筑.结构形式为底框结构,基础为桩基础,所有楼板均为现浇。设计内容为电气照明系统。 1）建筑为6层教学楼。 2）每层层高3.5米。 3）室内外高差0.3米。 2.参考资料 1）民用建筑电气设计规范及条文解释 2）2009全国民用建筑工程设计技术措施电气 3）建筑电气设计手册 4）国家标准电气制图电气图形符号应用示例图册 5）有关产品样本 6）建筑电气施工验收规范 7）供配电系统设计规范 8）低压配电系统设计规范 三、设计任务 1、计算书 内容包括：照度计算、负荷计算、线缆及保护管的选择、配电箱的选择。 2、图纸 1）设计说明、图例、图纸目录 2）标准层照明平面图（1：100）和标准层插座平面图（1：100） 3）非标准层照明平面图（1：100）和非标准层插座平面图（1：100） 4）供电干线平面图（1：100） 5）供电干线系统图（1：100） 6）照明配电箱系统图 3、课程设计说明书
四、设计步骤 1．熟悉资料、设计规范。对已给资料进行整理。根据建筑物的特点，确定供电等级：根据建筑平面图，拟定各户配电箱具体位置；根据外线情况确定进户总箱位置；并 在平面图上绘出。 2．绘制照明平面图（包括楼梯间设照明） 根据建筑平面图针对不同的使用功能,按照电气照明设计规范进行照度设计.以满足使用对照度及功能要求. （1）根据房间的用途确定灯具的种类、型号及安装高度。 （2）查出各房间的照度标准，进行照度计算。 （3）根据计算结果绘出照明平面布置图。 （4）绘出线缆（单线图）。 3．根据房间的用途确定插座的种类、型号及安装高度. （1）绘出插座平面布置图。 （2）绘出线缆（单线图）。 4. 绘出各层供电系统图。 5. 负荷计算 （1）计算各支线负荷，选择支线线缆（型号、规格）及敷设方式并标注在平面图上，选择支线开关（型号、规格）并标注在系统图上。 （2）计算每层的负荷，选择每层的线缆（型号、规格）及敷设方式并标注在平面图上，选择开关（型号、规格）并标注在系统图上。 （3）计算整座楼的负荷，选择进户线缆（型号、规格）及敷设方式并标注在供电干线平面图上，选择总开关（型号、规格）并标注在系统图上。 6．整理图纸并写出设计说明、图例及图纸目录。 （1）说明书 内容包括：建筑用途、设计依据、负荷等级及电源进户方式、配线、配电箱及等电位联结。 （2）图例 内容包括：符号、名称、规格型号、容量、安装高度、方式及场所。 （3）图纸目录 内容包括：图别、名称、 8.整理计算书 内容包括：照度计算、负荷计算、线缆、开关及配电箱的选择。 9.设计注意
智能照明控制系统设计方案剖析
正奇金融广场 智能照明控制系统 设 计 方 案 书 项目名称：正奇金融广场 项目类别：智能照明控制系统 文本类型：设计方案
概述 *****多功能商业大楼。该大楼智能照明控制系统为地上二至五层，其主要功能区有上百间商铺，走廊，卫生间及一些公共区域。
第一部分：前言 网络时代的发展，应引入智能化的概念。在传统的楼宇自控系统中，一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路电视监控等子系统。但近年来，随着经济的发展和科技的进步，人们对照明灯具节能和科学管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。而在楼宇大厦建设热潮中，各大公司企业和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。商业楼宇大功率动力和制冷设备比重较少，照明灯具则相对比重更多。使用照明控制系统，更能体现其在节能与管理方面的优势，提高学校的科学管理水平。 节能是照明控制系统的最大优势。传统的楼宇公共区域照明工作模式，只能是白天关灯，晚上开灯。而采用了智能照明控制系统后，我们可以根据不同场合、不同的人流量，进行时间段、工作模式的细分，把不必要的照明关掉，在需要时自动开启。同时，系统还能充分利用自然光，自动调节室内照度。控制系统实现了不同工作场合的多种照明工作模式，在保证必要照明的同时，有效减少了灯具的工作时间，节省了不必要的能源开支，也延长了灯具的寿命。 第二部分：商场用电现状 2.1商场用电概述 随着改革开放的不断深入和发展，各行各业正在发生着日新月异的变化，建筑行业的崛起和变化更是来势迅猛、内容纷繁，现代化的建筑千姿百态、造型各异并逐步呈现出高、大、全、新的特点。现代建筑的层数越来越高，占地面积越来越大，内部设施越来越完善，功能越来越齐全，所用设备和材料则越来越新。商业建筑的发展必然伴随着照明创新的繁荣，现代商业建筑照明设计的发展趋势
智能照明系统设计说明
1、概述 “节能、智能科技与美学是21世纪建筑业的主题。” 现代建筑中照明系统对于能源的消耗已经高达35%，建筑界已经引入“绿色”照明的概念，其中心思想是最大限度采用自然光源、设置时钟自动控制、采用照度感应和动静传感器等新技术。现代东莞商业中心环境不仅要有足够的工作照明，更应营造一个舒适的视觉环境，减少光污染。照明已经成为直接影响工作效率的主要因素之一，因此，越来越引起人们的高度重视。做好照明设计，加强照明控制设计，已成为现代化东莞****智能化设计的一个重要内容。 2、项目需求分析 作为大量使用灯光的建筑，对于智能照明的需求具有以下特点： 控制区域类型较多，包括大堂区，走廊，楼梯间，电梯厅等；以及6－38层写字楼的公共走廊，室外亮化景观照明，地下车库照明，地下商业部分等的照明控制。 ●灯光耗能量大，因此对于照明节能的要求较高，效果要求显著； ●人流量和照明量存在线性比例关系，人流量越多，需要打开的光源越多； ●顾客对于灯光有较高的指标要求，在不同的区域、不同的场合来设置不同的场景。 根据本项目业主、设计单位针对本项目的直接沟通交流，并结合以往智能灯光在项目实施中的实际经验，我们对于本项目各控制区域需要用到的控制手段分析如下：
3、方案设计 根据需求，我们设计以下控制方案： 照明控制区域说明： 3.1公共区域（大堂、走廊、电梯厅） 走道、电梯厅在*****是必不可少的，在大楼走道、电梯厅等区域的照明是最能体现智能照明的节能特点。没用到智能照明的情冴下，当走道无人经过的时候灯却依然亮着，这就大大浪费了电能，而智能照明系统可以有效的进行管理。 大堂 大堂是客人进入****商务区的必经之路，是光临****的第一感觉，其灯具的选用和灯光布置不只是为了大堂照明的需要，更应考虑照明的气氛及照明与建筑装潢的协调。作为一个高级大楼的大堂应该最大限度地为客人提供一个舒适、优雅、端庄的光环境。 大堂采用场景控制，在大堂内配置可编程控制面板迚行灯光控制。通过可编程控制面板可以实现多种不同场景的切换，如：“白天模式”、“傍晚模式”、“夜间模式”等，不同模式开启不同的灯光。 同时，在一层的大堂内配置一个液晶触摸屏，该触摸屏可对整座大厦内所以智能照明受控回路的控制。 走廊 走廊采用自动照明控制，正常工作时间全开，非工作时间改为减光照明，节假日无人时可以只亮少量灯。在电梯厅入口处配置一个可编程控制面板，可根据需要手动控制就近灯具的开关。在走廊通道中，配置相应数量的红外感应器，可实现随着人员走动开启灯光的功能。当人员离开红外探测范围内，灯光延时自动关闭。 下图为公共区域（走廊）照明控制原理图（仅供参照）： 值班模式：半开
食堂电气系统与照明设计.doc
课程设计 课程名称：建筑供电与照明工程 题目：食堂电气系统与照明设计 专业班次：10（三）建筑电气 1 组员： 指导教师： 学期：2011-2012 学年第二学期日期：2012.06
第一章设计任务简介 1.1任务要求 某职业技术学院第二食堂电气系统设计：设计本学院第二食堂的供电系 统、电气照明系统的系统图、平面布置图、设备接线图。 照明系统设计： 1）确定照明种类、灯具形式、照度标准； 2）确定照明线路型号的选择及敷设方式； 3）绘制照明灯具平面布置图。 1.2建筑基本情况简介 该建筑总面积为 891m2,建筑层数为 1 层。高 3.5m。其中洗菜房40m2， 厨房 88m2营业台 72m2，小卖部 32m2，洗碗室 47m2，瓦罐坊 22m2，1号楼梯进口20m2，2号楼梯进口 27m2，用餐区 543m2。主要用电设备有：分体空 调 2 台，容量 4.75kw/ 台。吸顶电风扇 34 台，容量 0.075kw/ 台。冰箱 3 台，容量 1.26kw/ 台。屋面层热源水泵 2 台，容量 5.4kw/ 台。电热蒸气两用蒸饭机 2 台，容量 12kw/台，抽油烟机 4 台，容量 0.2kw/ 台。电视 3 台，容量 0.15kw/ 台。落地扇 8 台，容量 0.37kw/ 台，灭蝇灭蚊灯 1 台，容量 0.04kw/ 台。预留室外照明容量10kw.预留立面照明 10kw. 消毒柜 2 台，容量 0.29kw。 1.3设计依据 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 《建筑设计防火规范》 GB 50016-2006 《民用建筑设计通则》GB50352-2005