二○一五届毕业论文
基于PLC的隧道灯光控制系统设计
学院：电子与控制工程学院
专业：自动化（交通信息与控制）
姓名：
学号：
指导教师：
完成时间：2015年6月10日
二〇一五年七月
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摘要
随着我国山区高速公路的快速建设和发展，隧道工程在公路工程建设中所占的比例越来越大，与此同时，隧道照明系统的设计和维护也变得越来越重要。良好的隧道照明设计就是考虑隧道长度、路面类型、公路线型、内饰、有无人行道、设计时速、交通量和汽车种类等相关因素，进行隧道光源光色、灯具选择，灯具排列布置，合理的诱导照明设计及照明控制设计，达到满足驾驶员交通安全的视觉信息采集，提高驾驶的安全性和舒适感，并最终达到降低运营成本的目的。
本论文首先介绍了本文研究背景和意义，国内外研究现状和发展趋势，并且点出本文研究内容是如何确定的。然后对隧道照明回路亮度进行了详细的计算分析，并且对手动控制、分时段进行的时序控制方式和根据洞内外的亮度值自动控制照明回路的全自动控制三种方式以及他们的优缺点进行了分析及对比。同时主要详细分析了人工手动控制和分段时序两种隧道照明控制方案和详细简绍了可编程控制器PLC定义，功能，工作原理的简绍。
本次课设根据高速公路隧道照明控制要求分析选用了西门子 PLC S7－200系列,设计了通过手动控制和分段时序控制对隧道照明系统进行控制，同时针对手动控制和分段时序控制方案设计了基于PLC的硬件与软件系统。最后通过PLC仿真软件对手动和自动控制以及手动控制下的晴天，多云，阴天，夜间，更夜控制程序的仿真和结果进行了充分的分析。
关键词：公路隧道，隧道照明，PLC，仿真模拟
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Abstract
With the rapid construction and development of our country mountainous area highway, tunnel engineering in the highway engineering construction occupies the proportion is more and more. At the same time, the design of tunnel lighting system and maintenance becomes more and more important. Good tunnel lighting design is to consider the factors related to the length of the tunnel, and the type of the road, road shape, interior, sidewalk, design speed, traffic volume and vehicle types such as, tunnel of color of light source, lamps and lanterns, lamp arrangement, reasonable induction lighting design and lighting control design, to meet the visual information gathering of driver's traffic safety, improve the driving safety and comfort, and eventually reach to reduce operating costs.
This paper first introduces the background and significance of this study, domestic and foreign research status and development trends, and point out how the content of this research is determined. Then the brightness of the tunnel lighting circuit are detailed calculation and analysis, control and the manual control, at the time to carry out timing and, according to the brightness of inside and outside the hole value automatic control lighting circuit of full automatic control three way, as well as their advantages and disadvantages are analyzed and compared. At the same time, the main detailed analysis of manual control and segmentation of two kinds of tunnel lighting control scheme and detailed simple introduction of the programmable controller PLC definition, function, working principle of Jane.
According to the requirements analysis and selection of the PLC of Siemens S7 - 200 series of highway tunnel lighting control design by manual control and segmental timing control to control the tunnel lighting system. At the same time, the manual control and sub timing control scheme is designed based on PLC hardware and software system. The course design Finally, through the PLC simulation software, the simulation and results of the manual and automatic control as well as manual control of sunny, cloudy, cloudy, night, and night control program were analyzed..
Keywords: highway tunnel, tunnel lighting, PLC, simulation
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目录
第一章绪论 (5)
1.1研究背景和意义 (5)
1.2隧道照明 (5)
1.2.1隧道照明的意义 (5)
1.2.2隧道照明的特点及照明要求 (5)
1.3国内外研究概况 (7)
1.3.1国外研究概况 (7)
1.3.2国内研究概况 (8)
1.4本章小结 (8)
1.5研究内容 (9)
第二章隧道照明控制系统方案及PLC的简介 (10)
2.1隧道照明控制 (10)
2.1.1隧道照明回路平均亮度计算 (10)
2.1.2隧道照明控制方式 (11)
2.1.3隧道照明控制要求 (12)
2.2人工手动控制 (14)
2.3分段时序控制 (15)
2.4无极调光控制（自动调光控制） (16)
2.4.1无极调光控制模式 (16)
2.4.2无极调光控制方式 (17)
2.5可编程控制器PLC (17)
2.5.1 PLC的定义 (17)
2.5.2 PLC的功能 (18)
2.5.3 PLC的结构 (18)
2.5.4 PLC的工作原理 (20)
2.6本章小结 (21)
第三章基于PLC隧道照明系统的软硬件设计 (23)
3.1 PLC控制系统的设计 (23)
3.1.1 PLC控制系统的设计步骤 (23)
3.1.2 PLC的选择 (23)
3.2控制系统硬件设计 (24)
3.2.1 I/0分配 (24)
3.2.2 PLC的接线图 (25)
3.3编程方法的选择 (25)
3.4软件过程设计 (26)
3.5程序流程图 (27)
3.5.1系统流程图 (27)
3.5.2手动控制流程图 (27)
3.5.3分段时序控制流程图 (28)
3.6软件设计梯形图与STL语言 (29)
3.7本章小结 (29)
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第四章基于PLC隧道照明控制系统的仿真 (30)
4.1 西门子PLC S7-200仿真软件 (30)
4.2 仿真结果分析 (30)
4.2.1 手动控制下的的晴天运行 (30)
4.2.2 手动控制下的多云运行 (31)
4.2.3 手动控制下的阴天运行 (32)
4.2.4 手动控制下的夜间运行 (32)
4.2.5 手动控制下的更夜运行 (33)
4.2.6 火灾发生时的运行模式 (33)
4.2.7 自动控制下的运行模式 (34)
4.3本章小结 (35)
第五章结论与展望 (36)
总结 (36)
展望 (36)
致谢 (38)
主要参考文献 (39)
附录 (40)
梯形图 (40)
语句表 (47)
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第一章绪论
1.1研究背景和意义
隧道作为高等级公路的特输路段，当车辆在驶入、通过和驶出隧道的过程中，会出现一系列的视觉问题，为适应视觉的变化，当汽车驾驶员驶车进入隧道入口时，在白天，突然面对一个亮度相对很低的光环境入口，视觉需要尽快调整以适应光环境由明到暗的变化，会出现“黑洞效应”；在驶出隧道时情况正好相反，面对一个白亮的洞口视觉需要尽快调整以适应光环境由暗到明的变化，会出现“白洞效应”；在夜晚，同样需要清楚地看到前方路况。因此需在隧道内设置附加电光照明。需采用自动控制系统使洞内亮度随洞外亮度完全同步变化，以消除司机的“暗适应”与“明适应”的视觉问题，并且最大限度的节省能源。
同时，如何在隧道内各段采用不同强度的照明来改善隧道内的光照及其分布，创造洞内良好的工作视觉环境，确保在白天和夜间行驶的车辆以设计速度能够安全地接近、穿越和通过隧道，预防隧道内交通事故的发生，保证隧道的正常运营，就是隧道照明控制系统要解决的问题。同时隧道照明也是隧道运营费用中最大的日常开支项目之一，安全、舒适又经济节能的照明技术也是研究的目标。
1.2隧道照明
1.2.1隧道照明的意义
隧道照明可以改善隧道内路面状况，改善隧道内视觉享受，减轻驾驶员疲劳，有利于提高隧道通行能力保证交通安全。
隧道照明系统主要包括：中间照明段、入口段照明、过渡段照明、出口段照明、应急照明、洞外引道照明及接近段减光设施。根据《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026-1999）规定，长度大于100m的隧道都应设置电光照明设施[1]。
1.2.2隧道照明的特点及照明要求
隧道照明是一种特殊路段，其管道结构决定了它的照明特点与其他路段不同，隧道照明特点有以下几点：
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（1）隧道路面应具有一定的亮度水平；
（2）隧道内的墙壁应具有一定的亮度水平；
（3）在设计中应考虑车速、交通量和路线线形等诸多因素；
（4）综合行车安全和舒适度等方面设定照明水平；
（5）考虑人的视觉适应性，避免隧道的入口段和出口段出现的“黑洞效应”和“白洞效应”带来的不良后果。
（6）隧道在白天也需要照明，并且，白天的照明设计比夜晚更加复杂。
由于隧道的特殊结构，它的照明特点也是较为复杂，在设计隧道照明时，
必须详尽的考虑可能影响隧道照明的因素，然后设计一系列解决这些问题的方案，消除隧道交通可能存在的安全隐患。同时，在设计隧道照明的同时，为了实现节约能源、提高照明效果并保证隧道行车的安全性和舒适性情况下，我们通常可以考虑以下几个方面：
（1）亮度——由于隧道内部和外部的正常日照光度不同，尤其是在白天，内外光线亮度差较大，会给驾驶员造成视觉的不适应，影响驾驶员的判断，从而导致交通事故。为此，隧道照明通常分为入口段照明、过渡段照明和出口段照明。其中，白天隧道入口段的亮度要根据隧道外的亮度、车速、入口外额视场和隧道长度来确定。过渡段的照明水平要进一步的下降，从而为驾驶员提供视觉暗适应的时间。
（2）亮度均匀度——良好的视觉功能不但要求有一个好的平均亮度，还要求路面上的平均亮度和最小亮度之间不能相差太大。如果视场中亮度差太大，会产生眩晕效应，继而影响驾驶员的视觉，也会加重加重驾驶员的疲劳感。
总体亮度均匀度是指隧道内部的路面上最小亮度和平均量的比值，纵向均匀度是指在车道轴线上最小路面亮度和最大路面亮度的比值。如果路面上连续、反复的出现亮带和暗带，即“斑马效应”，对于在这个车道上的道路使用者而言，会感到很烦躁，会危及到道路安全。
（3）炫光——炫光的形成是由于视场中有极高的亮度或亮度对比存在，而使视功能下降或使眼睛感到不舒适。在隧道照明中的炫光可以来自迎面驶来的车辆前
灯、隧道照明灯具、隧道出口时外面的亮度等。炫光会使人对障碍物的辨认能
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力下降，危及行车安全。隧道照明灯具应采用截光型，采取除去直射和反射炫光的特殊技术措施，形成漫反射，使光线十分柔和的进入眼球。
（4）频闪效应——频闪是指在较长的隧道中，由于照明器排列的不连续，导致司机不断地受到明暗变化多刺激而产生的烦乱。它与敏感的亮度的变化、明暗变化的频率、频闪的总时间有关系。
（5）照明控制——合理的照明控制会随照明需求的变化而适地改变照明水平，以减少不必要的能源浪费。在隧道照明中，根据昼夜的变化、天气原因以及车流量的大小因素，通过各种调光设备来控制隧道的照明环境，满足正常的照明需求。
1.3国内外研究概况
1.3.1国外研究概况
对公路隧道照明设计的研究国外开始于20世纪50年代，相比我国较早，而且历经较长时间的研究和发展，技术已相对完善。例如，建于20世纪60年代的法、意两国间的长为11.6km的Mont Blanc隧道，它的照明设计就已经实现了根据交通量的变化来进行调光的做法;为规范隧道照明的设计和施工，降低交通事故的发生率，80年代以后，各个国家陆续颁布了隧道照明设计规范，1982年CIE(国际照明委员会)制定的(CIENo.30.2.1998)标准在当时被广泛认可，在接下来的1990年和1995年这个标准分别被做了修订，与此同时，世界各国也随即执行了各自的标准，如日本1990年出版的《隧道照明指南》，1997年的EUROSTD《欧洲隧道照明标准》等，这些发达国家的照明技术及照明理论相对我们国家来说比较完善，因而己形成规范性的标准。
除此之外，国外许多国家对隧道照明灯具也做了比较深入的研究，而且成立了研究中心，建立了试验中心，并普遍使用计算机辅助制造技术(CAM)和计算机辅助设计(CAD)这两项比较先进的技术来支持他们的研究。例如，瑞士已研究出了多种隧道照明灯具，隧道光源选择高压钠灯，很多隧道洞口段采用逆光照明配光方案;欧美发达国家在关于灯具的光学特性、使用材料、功能结构和外观质量的研究上取得了比较大的成果[2];另外，为了迎合人们对公路隧道灯具造型和质量要求逐渐加强的需求，国外在公路隧道灯具的结构和外壳材料、外观质量、灯具功能、密封材料、反射器材料、灯具和隧道的匹配，灯具的光学特性等方面也做了大量的研究。因此，这些国家生产
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出来的灯具不仅光效高而且造型美观，质量轻，互换性好，这对提高公路隧道照明质量，保证行车安全性和舒适性起了非常大的作用。
隧道照明控制技术的研究也是许多发达国家的研究重点，隧道照明控制以前大多采用逻辑分组控制的方式，而现在的研究倾向于根据隧道内交通量的大小、车速、天气状况等因素的网络智能控制技术的研究。
1.3.2国内研究概况
比国外许多国家，对公路隧道照明技术的研究我国开始的比较晚，经验及基础性的工作缺乏，在很长一段时间内，我国公路隧道照明设计规范一直处于空缺状态，《公路隧道设计规范》（C JTJ 026-90）是2000年以前我国隧道照明系统设计主要参照的标准，然而该规范很不完善，对我国隧道照明设计的指导性不足。
随着我国公路建设的突飞猛进，隧道通车里程也随之增加，这就巫待一套比较完善的公路隧道设计规范问世。于是，2000年1月，一本《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)被颁布了，该规范主要涉及照明系统构成、隧道各照明段的长度和亮度的确定、隧道照明调光、洞外亮度要求、减光措施、照明纵向均匀度和总均匀度的设计、灯具布置方案、光源分级、照度与亮度计算方法等方面的内容，自此，我国公路隧道的照明设计才有了可以参照的设计标准[3]。
但是，因为我国对隧道照明技术研究的时间较短，对驾驶员的视觉生理和驾驶行为研究甚少，而且我国高速公路建设集中于最近的十几年中，大量的隧道建设是在经验和研究支撑不足的情况下建成的，导致很多问题的发生。
我国公路隧道照明主要存在以下几方面的问题
（1）多数隧道入口段都是采用3排甚至4排的灯具布置方式，灯具的初次投资费用相对较高；
（2）在隧道的实际运营中，为了节约电能，多数隧道运营管理部门通常只开启二分之一或四分之一的灯具，有的甚至不开灯；
（3）虽然《公路隧道通风照明设计规范》( JTJ026.1-1999)中明确规定，长度超过100米的隧道都需设照明系统，但是很多已经运营的长度在600米以内的隧都没有设置照明
（4）《公路隧道通风照明设计规范》（C JTJ026.1-1999 ）及很多的地方性隧道照明设计文件都给出了将照明分级进行控制的规定，比如按冬天、夏天、白天、夜间、阴雨天、晴天的6级控制方式，但是能够按照规定做的隧道非常少。1.4本章小结
本章探讨实际隧道的控制要求，从而组建控制系统。本章从课题研究背景入手介绍了现在高速公路隧道的发展状况以及国内外隧道监控系统的发展状况，最后着重论述了隧道照明监控系统的发展状况和隧道照明系统的控制要求。
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1.5研究内容
第一章:绪论。本章主要介绍本文研究背景和意义，国内外研究现状和发展趋势，并且点出本文研究内容是如何确定的。
第二章:公路隧道照明控制策略。本章主要介绍现行的关于高速公路隧道照明的几种方案。手动控制、分时段进行的时序控制方式和根据洞内外的亮度值自动控制照明回路的全自动控制三种方式以及他们的优缺点,同时主要详细分析了人工手动控制和分段时序两种隧道照明控制方案。
第三章:本章详细分析了西门子PLC S7－200系列，根据高速公路隧道照明控制要求分析和选择了本系统所采用的PLC,以及针对手动控制和分段时序控制方案设计了基于PLC的硬件与软件系统。
第四章:本章简绍了西门子PLC s7-200仿真软件以及对手动和自动控制以及手动控制下的晴天，多云，阴天，夜间，更夜控制程序的仿真和结果进行了充分的分析。
第五章:总结与展望。本章总结了主要研究成果，分析了不足之处，对今后的工作做出了展望。
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第二章隧道照明控制系统方案及PLC的简介
2.1隧道照明控制
2.1.1隧道照明回路平均亮度计算
隧道的照明有照度和亮度两种计算方法，而能否看清路面及路面上的障碍物，决定于路面及障碍物的亮度，因此在隧道监控系统中，使用的光强检测器为亮度检测器，照明控制策略研究也采用了亮度计算的方法。
亮度计算比较复杂，除涉及照度计算有关的内容外，它还与观察点的位置、路面材料等有关。查对国内外有关资料，驾驶员注意力集中的区域大致是前方60m－160m，因此，视点纵向距离取距计算区域60m－160m，侧向距离取1/4路面宽，视点高为1.5m；计算区域内纵向计算点间距不大于1.0m，横向计算点不少于5点。
根据《公路隧道通风照明设计规范》，隧道内某灯具在路面计算点产生的亮度可按式2-1计算[4]：
()γβγγ,
2
H
I
L c
pi
= 2-1
式中：pi
L——灯具i在计算点P产生的亮度（2m
cd）；
γc
I——灯具在计算点P的光强值（cd）；
H——灯具光源中心至路面的高度（m）；
()γ
β
γ,——亮度简化系数；
β——观察面与光入射面之间的角度（o）；
γ——P点对应的灯具光线入射角（o）；
数个工具在计算点产生的亮度可按下面的公式2－2计算：
pi
n
i
p
L
L∑
=
=
1
2-2
式中：p L——P点的亮度（2m
cd）；
计算区域内路面的平均亮度可按下面公式2－3计算[3]：
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m
L
L
m
p
p
av
∑
=
=1 2-3
式中：av
L——计算区域内路面的平均亮度（2m
cd）；
由亮度计算公式得知，要计算某灯具在路面计算点产生的亮度需要的参数有：
cr
I、H、β、γ和()γ
β
γ,，其中，cr I可以按灯具厂商提供的光强表取值；H为灯具光源中心至路面的高度，为己知数据；()γ
β
γ,的值可以通过《公路隧道通风照明设计规范》附录C表取值，则需要待定的参数只有β和γ。在灯具各项功能参数(如功率、养护系数、光通量、光强值等)和隧道物理参数(路面宽度、灯具安装位置等)己知的前提下，β和γ的值只与隧道的灯具数量、布灯方式、计算区域以及计算点数有关。因此，可以通过以下步骤求得每个照明器单独开启时其照明区段的平均亮度理论值：（1）根据式2-1计算某灯具在某计算点产生的亮度；
（2）根据式2-1依次计算其余灯具在此计算点产生的亮度；
（3）根据式2-2计算全部灯具在此点产生的总亮度；
（4）按照步骤1, 2, 3逐点计算区域内各计算点的亮度；
（5）根据各计算点的亮度，按照公式2-3计算该区域的平均亮度。
根据以上可以计算出具体的每个隧道的灯具数量、布灯方式等。
2.1.2隧道照明控制方式
隧道内的照明控制是根据隧道照明设计中所确定的照明区段、不同时段不同气候条件下的照明要求，控制各个照明回路的开关，从而达到既满足隧道的照明亮度要求，又节省能源的目的，其控制方式大致分为手动控制、分时段进行的时序控制方式和根据洞内外的亮度值自动控制照明回路的全自动控制方式三种。手动控制方式主要由人工根据不同的时段及天气情况而开关不同的照明配电回路分段时序控制方式是根据
一天中不同的时段而开启(闭合)相应的照明回路；隧道照明的自动控制方式则是利用光强检测器分别采集隧道内外的亮度参数，经过对比处理后，由计算机系统自动控制各个照明回路的开关，使洞内的照明亮度与外界自然光的亮度相适应。如下图1为隧
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2.1.3隧道照明控制要求
根据设计步骤，本节我们将完成控制系统设计的第一步：分析控制要求。
隧道作为高等级公路的特殊路段，当车辆在驶入、通过和驶出隧道的过程中，会出现一系列的视觉问题，公路隧道照明视觉现象特征：白天，汽车行驶接近照明亮度不是很高的隧道入口时，由于洞内外亮度差别很大，在洞口处有如黑洞穴一样的感觉，称为“黑洞”感。为了避免这种“黑洞”感，在隧道入口处需要提高照明亮度，以尽量减少洞内外亮度的对比。白天当汽车通过特别长的隧道接近出口时，出于洞外亮度很高，出口处像是一个白色的大洞，即所谓“白洞”。这对司乘人员形成强烈的眩光，对前方的行车只能看到一个很暗的黑影，而对车辆背后黑影内的障碍物则无法看清。因此，同样要求提高隧道出口过渡段的照明亮度，且出口过渡段应在40m以上，照度不得低于500Lx。夜间在隧道出口处，正好与白天相反而形成“黑洞”感，使司乘人员无法识别洞外道路的形状和障碍。为此，要求在出口处的过渡段照明应比隧道内基本段照明亮度要低一些，以适应在黑夜隧道内外亮度突然变化，以避免造成司乘人员视觉的影响。这就要求在每天黑夜降临时，将隧道内出入口过渡段的照明器关掉一部分，达到降低亮度的目的。
基于这种需要，根据现有的技术条件以及国内外通用的方法，本文所采用的系统
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是手动控制和分段时序控制两种控制方式。下图时白天照明区段长度及路面最低亮度表[5]。
表1 白天照明区段长度及路面最低亮度
较洞内照度是否与接通方式下的路面照度设计要求相符，若偏差值达到某一范围则由控制器进行报警，以便及时检查照明灯及线路的良好情况。各工况要求达到的洞内路面亮度指标见表 2
表2隧道照明控制亮度参数单位：cd／2
m
基本照明布满隧道的整条线路，设定安装在洞内内侧墙壁上的基本照明器为A 类照明器，安装在洞内外侧墙壁上的基本照明器为B类照明器。其中照明器的安装个数及其灯具之间的距离由亮度计算得出。
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2、加强照明
覆盖隧道的引入段、过渡段I、过渡段II和出口段，设定隧道内加强照明由C, D, E三类照明器组成。
3、路灯照明
隧道路灯布置在隧道的入口和出口处，线路两侧各安装六个灯柱。其中，“夜间”照明模式一般适用于从天黑至凌晨的时间段内，此时只开启基本照明回路和路灯照明回路，路灯的开启同样是为了降低隧道洞口内外的亮度变化速率，防止交通事故的发生。
2.2人工手动控制
隧道发展建设初期，由于技术的限制，对于隧道的照明运营一般设置统一的控制柜，由专人负责管理，根据不同的时间由工人决定灯具的开关数量。这种运营方式不仅控制的精度不够高，而且提高了运营成本，特别是在一些偏远的隧道，建设控制房已是不易，专员负责更加不可能，为达到照明要求，只能整天开启大量灯具，这样一来不仅浪费了大量能源、提高了隧道运营成本，而且固定照明带来的效果也相当不好，给交通事故带来了巨大隐患。
人工手动控制可以分为单回路控制和多回路控制，单回路控制是监控人员可以控制每一个照明回路的开和关，多回路控制是把照明分为多个不同的等级，每一组开和关是一组回路，监控人员可以根据不同的实际情况开启和关闭隧道内每一个照明回路。
此类照明控制一般分为下面五级照明控制模式，分别为“晴天”、“多云”、“阴天”、“夜间”和“更夜”。每一级模式以及其对应的照明器如下所示：
晴天：A+B+C+D+E
多云：A+B+C+D
阴天：A+B+C
夜间：A+B+L
更夜：(A或B)+L
其中A、B、C、D、E、L分别是不同的照明器，其对应关系如下表3所示：
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人们对天气的认知，提交不同的照明模式。监控人员可根据不同的天气和时间状况开启或关闭隧道内的一组照明回路。
其中，“夜间”照明模式一般适用于从天黑至凌晨的时间段内，此时只开启基本照明回路和路灯照明回路，路灯的开启同样是为了降低隧道洞口内外的亮度变化速率，防止交通事故的发生。
“更夜”照明模式适用于从凌晨至天明的时间段内，此时除开启路灯之外，还须开启某一类基本照明回路，如A类照明器构成的回路或B类照明器构成的回路。为了延长照明器的使用寿命，可以将A类照明回路和B类照明回路更替使用，以防止长期只使用某一类照明器而导致其使用寿命的缩短。
对于单回路控制而言，当隧道内发生突发事件，监控人员可以利用这种控制方式，针对某一个或某几个回路进行操作，具有较强的灵活性；然而，当隧道上行线和下行线同时需要改变多个回路的运行状态时，再采用单回路控制方式就略显繁琐。而对于多回路控制方式，当天气发生变化时，监控人员可以通过这种控制方式转换照明模式，简单快捷；然而，若遇到只改变某一个或某几个回路的运行状态的情况时，多回路控制方式则有些力不从心。
综上所述，手动控制方式开启或关闭照明回路主要是根据隧道的具体运营情况和天气状况，由监控人员对隧道的具体状况进行大体的分析和判断后作出的应急措施，不能对隧道内外的光强值进行准确的判断并做出决定，因此，一般情况下，只有当自动控制和分段时序控制均失效时才会采用手动控制的方式进行隧道的照明控制。
2.3分段时序控制
在隧道的照明控制中，分段时序控制方式主要根据不同地区的季节的不同和一天
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中不同的时段来改变不同照明回路的工作状态。可以通过对隧道地理位置和气候状况的调查，下表4为某隧道照明分段时序控制方案，也是本设计所采用的分时控制方案软件设计的时段表。
表4隧道照明分段时序控制方案
提下，将隧道内所有照明开启，以利于司乘人员的疏散和救援；当隧道内发生交通事故时，避灾引导灯和事故位置前后各回路的照明灯全部开启，使该位置照度达到最好程度，为驾驶人员提供良好的视觉环境，以免事故扩大；因火灾、事故或其他原因使用人行或车行横洞时，相应横洞的照明灯开启。
分段时序控制方式是根据季节的不同和一天中不同的时段来改变照明回路
运行状态的方式，并对隧道内发生事故或火灾的情况也做出了相应的应对措施，虽然对一天内不同照明回路的工作状况作了更细致的分工，但由于不能考虑到不同的天气状况带来的影响，不能对隧道内外的光强值进行准确的判断和分析，因此这种控制方式算法简单，在使用中缺乏准确性和精确性。如果它和人工手动控制这种方案相结合，可以达到理想的控制效果。虽然分段时序控制有一些不足，它仍然是当今使用最广泛的一种控制方式。
2.4无极调光控制（自动调光控制）
2.4.1无极调光控制模式
无级调光控制是指根据照明控制参数的变化而连续调节照明灯具的使用功率，从
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而实现不同亮度等级的转变，实现隧道照明亮度较为平滑的调控。无级调光模式较分级调光模式更为精确，可以按照照明规范的要求，按需调节隧道照明灯具的功率，不需要灯具满负荷工作，改变了传统公路隧道照明系统亮度需求和灯具能耗的不可控性，有效的避免了过度照明，不但能使隧道内照度更加均匀变化，而且节约电能。无级调光模式主要针对LED灯、电磁感应灯和高压钠灯等灯具。随着照明技术的发展，无级调光控制模式在隧道照明系统中也正在推广使用。
2.4.2无极调光控制方式
无极调光控制是指根据采集隧道外实时洞外亮度、隧道内实时交通流量、行车速度等参数，经过控制算法处理并发送调光指令控制照明亮度。智能控制系统一般由亮度检测器、交通流量检测器、控制系统、照明灯具和灯具控制器构成。亮度检测器、交通流检测设备将亮度、交通流参数传递给上位机，上位机通过控制算法处理，通过发送远程调光指令对隧道照明亮度进行控制。
无级调光模式，目前主要调光控制有电压控制电流源亮度控制方式，脉冲宽度调制(PWM)亮度控制方式，限流亮度控制方式。
（1）电压控制电流源亮度控制方式是利用直流信号电压来控制输出电流平均值变化的一种输出电流可控电源，从而达到灯具功率调节的目的。
（2）脉冲宽度调制(PWM)亮度控制方式利用数字脉冲，控制灯具调光控制器。灯具的调光控制器可以通过控制电压或者电流来实现对功率的无级调节来达到节
能的目的，该调光方式具有反应速度快，不产生低次谐波，不影响系统功率因素等优点。
（3）限流控制方式利用电阻、晶体管限制流过灯具的电流，从而控制灯具亮度。
2.5可编程控制器PLC
2.5.1 PLC的定义
可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC或PC，在现代工业控制中占有重要地位。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专
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为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学，调试与查错也都很方便。用户只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。
2.5.2 PLC的功能
（1）数据采集与输出。
（2）控制功能。包括顺序控制、逻辑控制、定时、计数等。
（3）数据处理功能。包括基本数学运算、比较、对字节的运算、PID运算、滤波等。（4）输入/输出接口调理功能。具有A/D , D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节，具有温度、运动等测量接口。
（5）通信、联网功能。现代PLC大多数都采用了通信、网络技术，有RS232或RS485接口，可进行远程I/O控制，多台PLC可彼此间联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间，实现程序和数据交换，如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。（6）支持人机界面功能。提供操作者以监视机器/过程工作必需的信息。允许操作者和PC系统与其应用程序相互作用，以便作决策和调整，实现工业计算机的分散和集中操作与监视系统。
（7）具有编程、调试等功能，并且大部分支持在线编程
2.5.3 PLC的结构
可编程控制器是微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物，它按照用户程序存储器中预先编制的控制程序，通过输入接口采集现场信息，执行逻辑或数值运算，进而通过输出接口控制各种执行机构动作。
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 作为一种以微处理器为核心的用作数字控制的特殊计算机，它的硬件配置与一般微机装置类似，主要有中央处理单元、信号输入/输出模块、电源和编程器等部组成，如图2所示。
（1）中央处理单元CPU
中央处理器单元一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU 通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出接口、通信接口、扩展接口相连。CPU 是PLC 的核心，它不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出。
（2）存储器
存储器（简称内存），用来存储数据或程序。它包括随机存取存储器（RAM ）和只读存储器（ROM ）。
PLC 配有系统程序存储器和用户程序存储器，分别用以存储系统程序和用户程序。系统程序存储器用来存储监控程序、模块化应用功能子程序和各种系统参数等，一般使用EPROM ；用户程序存储器用作存放用户编制的梯形图等程序，一般使用RAM ，若程序不经常修改，也可写入到EPROM 中；存储器的容量以字节为单位。系统程序存储器的内容不能由用户直接存取。因此一般在产品样本中所列的存储器型号和容量，均是指用户程序存储器。 （3）输入/输出（I/O ）模块
题目：基于PLC的液位控制系统设计姓名： 学号： 系别： 专业： 年级班级： 指导教师： 2013年5月18日
毕业论文（设计）作者声明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 本人完全了解有关保障、使用毕业论文的规定，同意学校保留并向有关毕业论文管理机构送交论文的复印件和电子版。同意省级优秀毕业论文评选机构将本毕业论文通过影印、缩印、扫描等方式进行保存、摘编或汇编；同意本论文被编入有关数据库进行检索和查阅。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 本毕业论文内容不涉及国家机密。 论文题目： 作者单位： 作者签名： 年月日
目录 摘要............................................................................................................. 1残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。引言............................................................................................................. 1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 1.研究现状分析 ................................................................................... 2彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 1.1题研究背景、意义和目的 ...................................................... 2謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 1.2液位控制系统的发展状况 ...................................................... 3厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 1.3课题研究的主要内容................................................................ 4茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 2.控制方案设计 ................................................................................... 4鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 2.1系统设计 ...................................................................................... 4籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 2.2单容水箱对象特性 .................................................................... 6預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 3.硬件配置 .............................................................................................. 8渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 3.1控制单元 ...................................................................................... 8铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 3.2检测单元 ...................................................................................... 9擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 3.3执行单元 ...................................................................................... 9贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 4.软件设计 .............................................................................................. 9坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 4.1STEP 7-Micro/WIN编程软件简介 ........................................ 9蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 4.2参数设定及I/O分配 .............................................................. 10買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 5.程序编程和系统仿真.................................................................. 12綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 5.1程序设计 .................................................................................... 12驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 5.2程序仿真和分析....................................................................... 13猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 6.结论....................................................................................................... 16锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。参考文献................................................................................................ 17構氽頑黉碩饨荠龈话骛。附录........................................................................................................... 19輒峄陽檉簖疖網儂號泶。致谢........................................................................................................... 22尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
哈尔滨理工大学毕业设计 题目：基于PLC的中央空调控制系统设计院、系：自动化学院自动化系 姓名： 指导教师： 系主任： 2012年06月25 日
哈尔滨理工大学毕业设计(论文)任务书 学生姓名：学号： 学院：自动化学院专业：自动化 任务起止时间：2012 年 2 月27 日至2012 年 6 月25 日 毕业设计(论文)题目： 基于PLC的中央空调控制系统设计 毕业设计工作内容： 1．第1～2周，查阅相关资料并翻译外文资料； 2．第3～4周，了解课题目前在国内外的研究现状、发展趋势，确定中央空调所要实现的功能和了解整个系统的结构框架； 3．第5～8周，进一步了解中央空调的所要实现的具体功能，确定系统中所要用到的原器件，并进行最初的硬件电路的设计，为软件编程做准备； 4．第9～11周，学习PLC程序的设计与开发，确定最终的硬件电路的设计； 5．第12～13周，编写PLC程序，并和硬件一起进行程序调试，来检查程序的可行性； 6．第14～15周，修改必要的程序部分来完善系统，并书写论文的初稿；7．第16～17周，修改并完成书面论文，准备答辩。 资料： 1.王卫兵，高俊山. 可编程控制器原理及应用.第二版.机械工业出版社，2005 2.任光.可编程序控制器(PC)应用技术与实例.华南理工大学出版社，2001 3.汤蕴缪，史乃. 电机学.机械工业出版社，1999 4.康贤永，万大福. 可编程控制器及其应用. 重庆大学出版社，1998 5.梅晓榕，柏桂珍. 自动控制元件及线路. 科学出版社，2005 6.刘金琨. 先进PID控制Matlab仿真(第二版). 电子工业出版社，2004 指导教师意见： 签名： 年月日系主任意见： 签名： 年月日 教务处制表
基于PLC的霓虹灯控制系统设计 目录 第一章绪论 (1) 第二章霓虹灯变压器 (2) 2、1霓虹灯的工作原理 (2) 2、2霓虹灯的结构与部件 (2) 第三章可编程序控制器简介 (3) 3、1 PLC简介 (3) 3、2 PLC的结构 (4) 3、3 PLC的工作原理 (4) 3、4控制器简介:S7-200系列PLC (5) 3、5 PLC应用特点 (5) 第四章霓虹灯控制系统设计 (6) 4、1任务分析及功能阐述 (6) 4、2 PLC接线图 (7) 4、3 I\O分配表 (8) 4、4控制流程的设计 (9) 4、5梯形图的设计 (10) 总结 (14)
第一章绪论 在现阶段,可编程控制器在工业控制领域已经起着举足轻重的作用,其方便快捷,准确等功能决定了它的主导地位,它将逐渐发展成以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。本课题可以说就是对可编程控制器在自动控制方面的一个简单的应用。 随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣与发展,大中小城市都在进行亮化工程。企业为展现自己的形象与产品,一般都会采用通过霓虹灯广告屏来这种广告手法,所以当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告随处可见,一种就是采用霓虹灯管做成的各种形状与多种彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果,大部分就是采用霓虹灯。这就涉及到如何去控制霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等诸多控制问题,如何去快捷、可靠、简单的去控制,成为人们考虑的重点,在这我认为PLC最适合去解决这些问题。 可编程控制器PLC英文全称Programmable Logic Controller,就是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等方面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。作为自动控制装置的核心,它具有功能强,可靠性高等诸多优点,PLC实验装置采用的式模块化结构,主要模块有可编程序控制器、编程器模块,九种实验模块,按钮、开关输入模块与继电器输出模块,以及四层电梯模型。该装置可以完成各种指令系统以及多种控制对象的程序设计训练。因为PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。并且PLC在工业自动化控制特别就是顺序控制中的方面具有比较突出的优势,在现实中人们也就是多通过PLC去控制霓虹灯的。以上就就是我选择此题目作为本学期PLC应用系统设计的意义。 本次设计的主要任务就是利用可编程控制器对霓虹灯进行控制,采用的就是SIEMENS公司生产的S7-200系列可编程控制器,与其对应的编程软件就是STEP7-Micro/WIN。
第1章绪论 1.1 论文的背景及意义 随着科学技术的发展、城市现代化进程的突飞猛进，电梯作为一种高效、迅捷、安全、可靠的垂直运输设备，成为了人们不可缺少的运输工具。现代高层建筑中各办公大楼、住宅、宾馆、医院、工矿企业、仓库、码头、大型货轮等都离不开它。据统计，在美国乘其他交通工具的人数每年约为80亿人次，而乘电梯的人数每年却有540亿人次之多。电梯服务中国已有100多年历史，特别在改革开放以后，我国电梯的使用数量快速增长。尤其是现阶段，随着经济日新月异的发展，人们生活水平不断提高，城市建筑不断增多，楼房也越来越高，与此相应，电梯也得到迅猛的发展。现在，电梯已完全融入我们的生产、生活中，满足人们生活、工作及学习的需要。据统计，我国在用电梯已达40多万台，每年还以约5万～6万台的速度增长[1][2]。 电梯的作用越来越显著，电梯的需求越来越大。而目前我国使用的先进的电梯系统基本上都是国外设计制造，其核心技术并不公开。国内具有自主知识产权的控制方法和技术在实际中的应用还比较少，与国外先进技术相比还有较大的差距。尽快研究和掌握先进的控制技术，对国内电梯工业的发展会有很大的促进作用。 早期的电梯自动控制系统中，信号的逻辑控制一般是由继电器—接触器电路来实现。由于继电器、接触器都是有触点的电气元件，体积庞大，弧光放电较严重，使用寿命有限；在电梯这种较复杂控制系统中可靠性不高，施工过程中接线复杂，当控制要求改变时必须改变硬件接线，使得通用性和灵活性不够，生产周期加长；另外，继电器、接触器触点数目有限，可扩展性较差；继电器—接触器控制系统依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低且机械触点还会出现抖动问题；继电器控制逻辑一般不具备计数功能；同时随着楼宇层数的增加，继电器—接触器控制系统过于庞大，给设计带来不便。基于以上多种原因，导致电梯控制系统的工艺性、运行的可靠性与安全性降低，故目前己被逐步淘汰。 目前电梯的控制普遍采用两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能。微机控制是电梯控制技术的发展方向，目前已有一些由微机控制的电梯新机型相继推出，使控制功能得到增强，性能得到改善。微机控制系统虽然在智能控制方面有较强大的功能，但也存在一定的不足之处，一方面微机控制抗干扰能力较差、
毕业设计（论文） 基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文 学生 指导教师 专业机电一体化 层次 班级 学号 日期
原创性声明 本人声明所呈交的毕业论文（设计）是我个人进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，已在毕业论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。 学生签名: 时间：年月日 关于论文（设计）使用授权的说明 本人完全了解《江西农业工程职业学院本、专科毕业论文（设计）工作条例（暂行规定）》对：“成绩为优秀毕业论文（设计），江西农业工程职业学院将有权选取部分论文（设计）全文汇编成集或者在网上公开发布。如因著作权发生纠纷，由学生本人负责”完全认可，并同意江西农业工程职业学院可以以不同方式在不同媒体上发表、传播毕业论文（设计）的全部或部分内容。江西农业工程职业有权保留送交论文（设计）的复印件和磁盘，允许论文（设计）被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。 [保密的毕业论文（设计）在解密后应遵守此协议] 学生签名: 时间：年月日 密级：
摘要 本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展，单片机、PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文采用日本三菱公司生产的FX2N-48MR型PLC 作为核心控制器进行全自动洗衣机控制系统的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据全自动洗衣机控制系统总体控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,并进行现场调试 关键字：PLC 全自动洗衣机控制系统 PLC程序设计
P L C论文控制系统设计 The pony was revised in January 2021
基于P L C的霓虹灯控制系统设计 目录 第一章绪 论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 第二章霓虹灯变压器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 2.1霓虹灯的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 2.2霓虹灯的结构与部件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 第三章可编程序控制器简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3
3.1 PLC简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 3.2 PLC的结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 3.3 PLC的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 3.4控制器简介：S7-200系列PLC．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.5 PLC应用特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 第四章霓虹灯控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6
摘要 随着科学技术的发展，近年来我国的电梯生产技术得到了迅速发展，一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的电梯，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统(早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。 关键词PLC；电梯；控制系统；设计 I
Abstract Along with science's and technology's development, the recent years, our country's elevator production technology obtained the rapidly expand. Some elevator factory unceasingly is also improving the design, the revision craft. The renewal production renewal's elevator, the elevator mainly divides into the mechanical system and the control system two major parts, along with the automatic control theory and microelectronic technology's development, elevator's dragging way and the control method has had the very big change, the exchange velocity modulation is the current elevator dragging main development direction. At present the lift control system mainly has three control modes: Following electric circuit control system (“early installment elevator many black-white control system), PLC control system, microcomputer control system. Because the black-white control system the failure rate is high, the reliability is bad, control mode not nimble as well as consumed power big and so on shortcomings, at present has been eliminated gradually. Key words PLC, elevator, control system, design II
本科学生毕业设计（论文） 毕业论文 课题名称：基于PLC的四层电梯控制 班级：07自动化2 学号：08 姓名： 指导教师： 信息工程系
论文摘要 本文介绍一种电梯PLC控制系统。电梯是垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动，在人们生活中起着举足轻重的作用。而控制电梯运行的PLC系统也要求越来越高，要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。该系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。其中包括交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。本机控制单元采用以三菱公司的可编程控制器PLC对机器进行全过程控制。 整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降；加、减速；平层；起动、制动控制。其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。
目录 论文摘要 (1) 第四章电梯的电气控制系统 (5) 4.1概述 (5) 4.2电梯电气控制系统中的主要电器部件 (5) 4.3电梯自动控制系统中的各主要控制环节及结构原理 (6) 4.3.1 各类电梯安全可靠运行的充分与必要条件 (6) 4.3.2 电梯自动开关门的控制环节 (6) 4.3.3 电梯的方向控制环节 (7) 4.3.4 发生制动减速信号的控制环节 (9) 4.3.5 主驱动控制环节 (10) 4.3.6 电梯的安全保护环节 (10) 4.4电梯的内外召唤指令的登记与消除 (12) 4.4.1 召唤指令信号登记记忆线路的原理说明 (13) 4.4.2 轿内信号的登记、记忆与消除 (14) 4.4.3 层外召唤信号的登记记忆与消除 (15) 4.5电梯的信号指示系统 (16) 4.5.1 数码显示的层楼指示灯 (16) 4.5.2 运行方向灯、轿内指令及厅外召唤信号灯 (16) 4.5.3 超载信号指示灯及音响 (17) 4.6电梯的消防控制系统 (18) 4.6.1 电梯控制系统中适应消防控制的几个基本要求 (18) 4.6.2 消防控制系统的类型及工作原理 (19) 4.7交流信号控制电梯线路原理说明 (20) 4.7.1 概况 (20) 4.7.2 电梯投入使用和撤出使用 (20) 4.7.3 自动开关门 (20) 4.7.4 电梯的启动，加速和满速运行，制动减速，停车和开门 (21) 4.7.5 指令信号登记，记忆和消除 (22) 4.7.6 电梯的安全保护 (22) 第五章结论 (23) 参考文献 (55) 附录一I/O分配表 (56) 附录二交流双速电梯线路图元件代号说明 (57)
` -- 毕业设计题目:机械手控制系统设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 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
P L C论文控制系统设计集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
基于P L C的霓虹灯控制系统设计 目录 第一章绪 论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 第二章霓虹灯变压器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 霓虹灯的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 霓虹灯的结构与部件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 第三章可编程序控制器简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3
PLC简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 PLC的结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 PLC的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 控制器简介：S7-200系列PLC．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 PLC应用特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 第四章霓虹灯控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6
毕业设计（论文） 题目基于PLC的污水处理控制系统设计
武汉理工大学本科生毕业设计(论文)任务书 设计(论文)题目: 基于PLC的污水处理控制系统设计 设计（论文）主要内容： 1.查阅与本课题相关的国内外文献，掌握相关技术的发展动态。 2.熟悉PLC原理及其应用、传感检测技术。 3.掌握PLC编程方法、系统硬件集成技术。 4.熟悉AutoCAD绘图技术。 要求完成的主要任务: 1.按照时间安排及时完成外文翻译工作，英文文献不少于20000字符。 2.对城市污水处理做详细的需求分析，掌握污水处理工艺，提出污水处理系统的总体 方案。 3.设计污水处理系统的输入检测环节，进行PLC设备选型及其扩展。 4.设计控制系统操作与显示接口。 5.根据污水处理工艺过程，完成控制系统控制流程设计，并利用PLC编程软件实现， 要求手动与自动控制。 6.完成污水处理系统的电气硬件电路的绘制，图纸规范，并不少于三张。 7.根据武汉理工大学毕业设计工作管理办法，完成论文的撰写工作，制作演示PPT， 做好答辩准备工作。 必读参考资料： 1.程玉华.西门子S7-200工程应用实例分析.北京：电子工业出版社.2008(01) 2.张运刚,宋小春,郭武强.从入门到精通-西门子S7-200PLC技术与应用.北京：人民邮 电出版社.2007(06) 指导教师签名杨胤铎系主任签名 院长签名(章) 武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告
目录 摘要.................................................................................................................................................. I Abstract......................................................................................................................................... II 绪论. (1) 1 系统总体方案设计 (3) 1.1 系统主要组成部分 (3) 1.2 系统工作原理 (4) 2 系统硬件设计 (5) 2.1 PLC的I/O配置 (5) 2.1.1 数字量输入输出部分 (6) 2.1.2 模拟量输入输出部分 (7) 2.2 设备和器件的选型 (7) 2.3 硬件电路 (10) 2.3.1 主电路 (11) 2.3.2 PLC及扩展 (11) 2.3.3 PLC输入回路 (12) 2.3.4 PLC输出回路 (12) 3 系统软件设计 (13) 3.1 系统控制信号 (14) 3.1.1 输入信号 (14) 3.1.2 输出信号 (15) 3.2 系统总体控制 (15) 3.3 系统手动控制 (15) 3.4 系统自动控制 (16) 3.4.1 粗格栅系统 (17) 3.4.2 细格栅系统 (18) 3.4.3 潜水泵系统 (19) 3.4.4 曝气系统 (20)
电气自动化 基于PLC自动门控制系统的设计 （正文） 摘要 本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装置和传动装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装置运行，在通过传动装置带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。 本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等，具体如下：第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装置选型，感应器件的选型， 第四章介绍了系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计 第五章介绍程序调试，硬件接线 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装置
电气自动化 目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国内外自动门的发展----------------------13 2.1国内外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的内容-------------------15
电气自动化 2.3本课题研究的目的和意义-------------16 3自动门控制系统总体方案设计--------------17 3.1自动门的功能需求分析--------------17 3.1自动门 的控制要求------------------18 3.3自动门控制系统构成----------------19 3.3.1 PLC 概述------------------19 3.3.2 具体构成------------------24 3.4自动门的机械传机构设计------------25 4 自动门控制系统的硬件设计----------------26 4.1 PLC 的选型----------------------26 4.2 驱动装置的选型------------------30 4.3 感应器件的选型------------------31 4.4 直流电动机的选型----------------32 4.4.1直流电动机的调速------------32 4.4.2直流电动机的优势-----------36 4.5 传动装置------------------------37 4.6 限 位开关------------------------37 4.7自动门控制系统I/O地址分配表-----37 4.8 自动门控制系统的原理图----------38 4.8.1 主电路原理图---------------38 4.8.2 PLC外围接线图-------------39 5自动门控制系统的软件设计-----------------40
本科毕业设计论文 基于PLC的工业污水处理控制系统的设计 姓名：*****
基于PLC的工业污水处理控制系统的设计 摘要 目前，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当，效率普遍低于世界标准。污水处理系统中的曝气过程控制、数据通讯和监控管理是急需解决的主要问题。中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不下，污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统，优化运行效果，减少运行费用，具有重要意义。 本文介绍了工厂污水处理的基本工艺和流程，并通过研究设计一套基于PLC 控制的污水处理系统。文章首先介绍了基于PLC污水处理控制系统的工艺及相关流程，控制系统硬件结构及设计、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，来说明PLC在污水处理过程中的应用。先根据污水处理要求设计了设备的电器控制与自动控制线路，主要包括设备的启停、状态信号故障信号、和信号采集等，最后按照工艺要求设计PLC控制系统，其中包括PLC的选型、系统资源配置以及按照污水处理工艺编制PLC程序。 关键词：污水处理，PLC，工艺流程
目录 1 绪论 (1) 1.1工业污水处理的国内外现状 (1) 1.2课题的背景 (2) 1.3研究目的和意义 (3) 1.4课题主要设计的内容 (3) 2 工业污水处理控制系统总体介绍 (4) 2.1工业污水处理基本概念 (4) 2.2 常用的工业污水处理工艺 (4) 2.3工业污水处理系统控制形式 (7) 2.4 工业污水处理系统的功能要求 (8) 3 硬件系统配置 (10) 3.1主要组成部分 (10) 3.2电气控制系统................................ 错误！未定义书签。 3.3工业污水处理系统的工作原理 ........................................ 错误！未定义书签。 3.4 PLC选型 (14) 3.5 PLC的I/O资源配置 (14) 3.6其他资源配置 (17) 4 软件系统设计 (23) 4.1总体流程设计 (23) 4.2曝气过程控制的任务 (31) 4.3氯气投加环节 (32) 4.4絮凝剂投加环 (33) 4.5 PID控制 (33) 4.6 PLC和变频器通讯 (34) 5 调试和运行结果 (35) 5.1硬件系统的调试 (35) 5.2软件系统的调试 (35) 5.3运行结果 (36)