PLC课程设计
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plc综合实际课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和工作机制,掌握PLC的基本组成、编程语言及指令系统;2. 学习PLC在工业控制中的应用,了解常见的PLC控制系统,掌握其设计流程和方法;3. 了解PLC与其他工业控制设备的通信与联网,理解现代工业自动化系统的基本构成。
技能目标:1. 能够运用PLC编程软件进行程序设计,完成简单的控制任务;2. 能够分析实际工业控制问题,运用PLC技术设计合理的控制方案;3. 培养学生的动手实践能力,通过小组合作完成PLC综合实际课程设计项目。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对自动化技术的兴趣,培养其探究精神和创新意识;2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力,学会在团队中发挥自己的作用;3. 引导学生关注工业自动化领域的发展,认识到PLC技术在现代工业中的重要性,培养其专业认同感。
本课程旨在帮助学生掌握PLC技术的基本知识和实际应用,培养其解决实际工业控制问题的能力,同时注重培养学生的团队协作、创新精神和专业素养,为我国工业自动化领域的发展储备优秀人才。
二、教学内容1. PLC基本原理:介绍PLC的发展历程、基本组成、工作原理及性能特点,重点讲解PLC的中央处理单元、存储器、输入输出接口及通信接口等部分的功能和作用。
教材章节:第一章《PLC概述》2. PLC编程语言与指令系统:学习PLC的编程语言(如梯形图、指令列表、功能块图等),掌握基本指令(如逻辑运算、定时器、计数器等)的使用方法。
教材章节:第二章《PLC编程语言与指令系统》3. PLC控制系统设计:讲解PLC控制系统设计流程、方法及注意事项,分析实际案例,使学生能够根据控制需求设计合理的PLC控制系统。
教材章节:第三章《PLC控制系统设计》4. PLC通信与联网:介绍PLC与其他设备的通信方式,如串行通信、以太网通信等,以及常见的工业现场总线技术。
教材章节:第四章《PLC通信与联网》5. PLC综合实际应用:结合实际工业控制场景,以小组为单位进行PLC综合实际课程设计,包括控制方案设计、程序编写、调试与优化等。
plc电气控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC电气控制的基本原理,掌握PLC的工作流程和编程方法。
2. 学生能掌握PLC电气控制系统的硬件组成,包括输入/输出模块、中央处理单元等。
3. 学生能了解常见的PLC指令,并运用这些指令进行简单的电气控制程序编写。
技能目标:1. 学生能运用PLC编程软件进行电气控制程序的编写和调试。
2. 学生能分析实际电气控制问题,设计并实现基于PLC的电气控制系统。
3. 学生能通过团队协作,完成PLC电气控制项目的实施和优化。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对PLC电气控制技术的兴趣,提高对工程技术专业的认识和认同。
2. 学生培养工程思维,注重实践与创新,形成解决问题的能力和自信。
3. 学生在学习过程中,注重团队协作,培养沟通与合作的职业素养。
课程性质:本课程为实践性较强的专业课程,结合理论教学与实际操作,培养学生对PLC电气控制技术的应用能力。
学生特点:学生具备一定的电气基础和编程能力,对新技术充满好奇心,喜欢动手实践。
教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,鼓励学生参与实际项目,提高学生的综合应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. PLC基本原理:介绍PLC的工作原理、性能指标、应用领域等,对应教材第1章。
2. PLC硬件组成:讲解输入/输出模块、中央处理单元、电源模块等硬件部分的构成和功能,对应教材第2章。
3. PLC编程语言与指令:学习PLC的编程语言,如梯形图、指令表等,介绍常用指令及其应用,对应教材第3章。
4. PLC程序设计与调试:通过实际案例,教授PLC程序设计的方法和步骤,学习使用编程软件进行程序编写、调试与优化,对应教材第4章。
5. PLC电气控制应用实例:分析实际电气控制问题,设计并实现基于PLC的电气控制系统,结合教材第5章及实际案例。
plc自动往返控制课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生掌握PLC自动往返控制的基本原理和应用技能。
通过本课程的学习,学生应能理解PLC自动往返控制系统的构成和工作原理,掌握PLC 编程和调试方法,具备分析和解决实际问题的能力。
1.掌握PLC的基本组成和工作原理。
2.理解PLC自动往返控制系统的原理和应用。
3.熟悉PLC编程和调试方法。
4.能够分析和设计PLC自动往返控制系统。
5.能够使用PLC编程软件进行编程和调试。
6.能够运用PLC自动往返控制系统解决实际问题。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队协作精神。
2.增强学生对自动化技术的兴趣和认识。
3.培养学生关注社会发展和科技进步的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC的基本组成、工作原理、自动往返控制系统的原理和应用、编程和调试方法。
1.PLC的基本组成和工作原理:介绍PLC的硬件结构和软件系统,理解PLC的工作原理和操作界面。
2.PLC自动往返控制系统的原理和应用:学习自动往返控制系统的构成和原理,分析实际应用案例。
3.PLC编程和调试方法:掌握PLC编程语言和编程方法,学习PLC调试技巧和故障排除方法。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。
1.讲授法:通过讲解和演示,让学生掌握PLC自动往返控制的基本原理和应用技能。
2.案例分析法:分析实际应用案例,帮助学生理解PLC自动往返控制系统的原理和应用。
3.实验法:进行PLC编程和调试实验,培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、实验设备和多媒体资料。
1.教材:选用具有权威性和实用性的教材,为学生提供系统的理论知识。
2.实验设备:提供PLC实验设备,让学生能够进行实际操作和练习。
3.多媒体资料:制作课件和教学视频,丰富教学手段,提高学生的学习兴趣。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
plc 课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和结构,掌握其功能与应用领域;2. 学会使用PLC编程软件进行基本的程序编写、调试和故障排查;3. 了解PLC在工业自动化控制系统中的应用案例,理解其重要作用。
技能目标:1. 能够独立操作PLC编程软件,完成基础程序的设计与调试;2. 培养学生运用PLC技术解决实际问题的能力,提高创新意识和动手实践能力;3. 培养学生团队协作和沟通表达的能力,提高解决实际问题的效率。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对PLC技术及其在工业自动化中应用的兴趣,激发学习热情;2. 增强学生对我国工业自动化发展的自豪感,培养爱国主义情怀;3. 培养学生严谨、细致、负责的学习态度,提高职业素养。
课程性质:本课程为专业技术课程,旨在培养学生掌握PLC技术的基本知识和应用能力。
学生特点:学生处于高年级阶段,具备一定的电气基础和编程能力,对实际操作和动手实践有较高兴趣。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
通过课程学习,使学生达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构- PLC的定义、发展历程和分类- PLC的硬件组成与工作原理- PLC的软件系统及其功能2. PLC编程软件操作- PLC编程软件的安装与使用方法- 基本指令的学习与应用- 程序的编写、下载、调试与监控3. PLC应用案例与实践- PLC在工业自动化控制系统中的应用案例分析- PLC控制系统的设计步骤与方法- 实践操作:基础程序设计与调试4. PLC故障排查与维护- PLC常见故障及其原因- 故障排查方法与步骤- PLC的日常维护与保养教学大纲:第一周:PLC基本原理与结构学习,熟悉PLC的硬件组成与工作原理;第二周:PLC编程软件操作,学习基本指令,进行简单程序编写与调试;第三周:PLC应用案例分析与实践,设计并调试基础控制程序;第四周:PLC故障排查与维护,掌握常见故障排查方法,了解日常维护与保养知识。
PLC课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和结构,掌握其工作流程。
2. 学生能够掌握PLC编程语言,如LD、IL、FBD等,并能够运用这些语言进行基本的程序编写。
3. 学生能够了解PLC在工业自动化中的应用领域,掌握常见应用案例。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成PLC程序的编写和调试。
2. 学生能够运用PLC解决简单的工业控制问题,具备实际操作能力。
3. 学生能够通过小组合作,完成具有一定难度的PLC控制系统设计。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对PLC技术及工业自动化的兴趣,激发学习热情。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神,提高沟通协调能力。
3. 培养学生具备安全意识,遵循工程实践中的规范操作。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,强调动手能力和实际应用。
学生特点:学生具备一定的电子、电气基础知识,对PLC技术有一定了解,但编程和实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养其创新能力和实际操作能力。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. PLC基础知识- PLC的定义、原理与结构- PLC的分类与性能指标- PLC在工业自动化中的应用案例2. PLC编程语言- LD(梯形图)编程方法- IL(指令列表)编程方法- FBD(功能块图)编程方法3. PLC程序设计与调试- 编程软件的使用与操作- PLC程序设计步骤与方法- PLC程序的调试与优化4. PLC控制系统设计- 系统设计原则与方法- PLC与外围设备的连接- 实际案例分析与设计5. PLC应用实例- 顺序控制- 运动控制- 过程控制教学内容安排与进度:第一周:PLC基础知识,应用案例介绍第二周:LD编程方法,IL编程方法第三周:FBD编程方法,编程软件操作第四周:PLC程序设计与调试,系统设计原则第五周:PLC控制系统设计,实际案例分析第六周:PLC应用实例,综合实践与讨论教材章节关联:本教学内容与教材第三章“PLC编程与应用”相关,涵盖该章节的主要知识点,确保学生能够掌握PLC的基本知识和应用能力。
plc原理及应用课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和结构,掌握其工作流程。
2. 学习PLC编程语言,能够阅读并理解简单的PLC程序。
3. 掌握PLC在工业控制中的应用场景,了解不同类型的PLC及其功能。
技能目标:1. 能够运用PLC编程软件进行基本的编程操作,包括逻辑设计、程序编写和仿真测试。
2. 学会使用PLC进行简单的自动化控制系统的设计和调试。
3. 培养学生团队协作能力,通过小组合作完成PLC控制系统的搭建和优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对PLC技术及自动化领域的兴趣,激发创新思维。
2. 增强学生的工程意识,认识到PLC在工业生产中的重要性,树立正确的劳动观念。
3. 培养学生严谨、细致的学习态度,提高解决问题的能力和自信心。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论教学和实际操作,旨在培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点:针对高中年级学生,具备一定的电子、电气基础知识,对新技术和新设备充满好奇心,具备一定的自学能力和团队协作意识。
教学要求:结合课本内容,注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,引导学生主动探究,培养实际操作能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. PLC基本原理与结构:介绍PLC的发展历程、基本组成、工作原理及性能指标,对应课本第一章内容。
2. PLC编程语言及编程软件:学习PLC编程基础知识,包括指令系统、编程语言(LD、IL、FBD等),并掌握编程软件的使用,对应课本第二章内容。
3. PLC程序设计与仿真:通过实际案例,教授PLC程序设计方法、步骤和技巧,并进行仿真测试,对应课本第三章内容。
4. PLC在工业控制中的应用:分析不同行业及场景中PLC的应用,如顺序控制、运动控制、过程控制等,对应课本第四章内容。
5. PLC控制系统设计及实践:结合实际项目,教授PLC控制系统的设计、搭建和调试方法,培养实际操作能力,对应课本第五章内容。
plc技术应用课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握PLC技术的基本原理、编程方法和应用技巧。
通过本课程的学习,学生应能理解PLC的工作原理、熟悉PLC编程软件的使用、掌握PLC程序的设计与调试方法,并能够应用PLC技术解决实际工程问题。
具体来说,知识目标包括:1.掌握PLC的基本组成原理和工作方式。
2.熟悉PLC编程语言和编程规范。
3.了解PLC技术在工业自动化中的应用。
技能目标包括:1.能够使用PLC编程软件进行程序设计。
2.能够进行PLC系统的安装、调试和维护。
3.能够分析PLC程序的运行状态和故障原因。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生的创新意识和解决问题的能力。
2.增强学生对PLC技术的兴趣和信心。
3.培养学生对工程实践的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC技术的基本原理、编程方法和应用案例。
教学大纲如下:1.PLC概述:介绍PLC的定义、发展历程、基本组成原理和应用领域。
2.PLC编程基础:讲解PLC编程语言、编程规范和编程软件的使用方法。
3.PLC程序设计:讲解PLC程序的设计方法,包括逻辑控制、定时、计数、中断等功能的编程。
4.PLC应用案例:分析实际工程中的PLC应用案例,让学生学会如何将PLC技术应用于实际问题。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:用于讲解PLC的基本原理、编程方法和应用案例。
2.讨论法:鼓励学生参与课堂讨论,培养学生的创新意识和解决问题的能力。
3.案例分析法:分析实际工程中的PLC应用案例,让学生学会如何将PLC技术应用于实际问题。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生动手操作PLC设备,提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供丰富的参考资料,帮助学生深入理解PLC技术。
plc简单课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本概念、工作原理和结构组成。
2. 学生能掌握PLC编程的基本指令,如逻辑运算、定时器和计数器等。
3. 学生了解PLC在工业自动化中的应用领域,如顺序控制、过程控制和运动控制等。
技能目标:1. 学生能运用PLC编程软件进行简单程序的编写、调试和运行。
2. 学生能分析并解决简单的PLC控制系统问题,具备一定的故障排查能力。
3. 学生能通过小组合作,完成一个简单的PLC控制系统设计。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对PLC技术的兴趣,激发学生探索工业自动化的热情。
2. 培养学生的团队协作意识,提高沟通与协作能力。
3. 培养学生的创新精神和实践能力,使其认识到PLC技术在现实生活中的应用价值。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论教学与实际操作,使学生掌握PLC技术的基本知识和技能。
学生特点:学生具备一定的电工电子基础知识,对PLC技术有一定的好奇心,动手操作能力较强。
教学要求:教师需结合课本内容,采用讲授、示范、实践等教学方法,引导学生主动参与,注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
同时,关注学生的学习进度,确保课程目标的实现。
通过对课程目标的分解,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. PLC概述- PLC的定义、发展历程和分类- PLC的工作原理、结构和功能2. PLC编程基础- 编程语言:指令表、梯形图、功能块图等- 基本指令:逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令等- 编程软件的使用:安装、操作界面、编程与仿真3. PLC控制系统设计- 设计原则和步骤- 顺序控制设计:起保停电路、选择电路、并行电路等- 应用实例分析:交通灯控制系统、电梯控制系统等4. PLC控制系统调试与维护- 调试方法与步骤- 常见故障分析与排查- 维护与保养措施5. PLC在工业自动化中的应用- 应用领域:顺序控制、过程控制、运动控制等- 实际案例分析:生产线控制、仓储物流控制等教学内容安排与进度:第一周:PLC概述、工作原理与结构第二周:PLC编程基础、基本指令学习第三周:编程软件的使用、简单程序编写与调试第四周:PLC控制系统设计、应用实例分析第五周:PLC控制系统调试与维护、故障排查第六周:PLC在工业自动化中的应用、实际案例分析教学内容与课本关联性:以上教学内容紧密结合课本,按照教材章节顺序进行组织,旨在确保学生掌握PLC技术的基本知识和应用能力。
plc三菱课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和结构,特别是三菱PLC的型号和功能特点。
2. 学生能够掌握三菱PLC的编程语言,包括指令的使用和程序设计方法。
3. 学生能够解释并运用PLC在工业自动化控制中的应用场景。
技能目标:1. 学生能够独立进行三菱PLC的硬件连接和基本编程操作。
2. 学生能够运用三菱PLC解决简单的自动化控制问题,设计并实现基础的控制系统。
3. 学生能够通过案例分析和实操练习,提升编程调试能力和故障排查能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对PLC技术及工业自动化的兴趣,认识到其在现代工业中的重要性。
2. 学生能够通过小组合作和问题解决过程,培养团队合作意识和解决问题的能力。
3. 学生能够在学习过程中,树立安全意识,理解遵守操作规程的重要性,培养严谨的科学态度和良好的职业习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为专业技术课程,旨在通过理论与实践结合的方式,让学生掌握三菱PLC的应用技能。
学生年级假设为高中二年级,具有一定的电子电工基础和逻辑思维能力。
教学要求注重实践操作,强调学生动手能力与问题解决能力的培养,同时结合实际工业案例,提高学生的技术应用水平。
通过具体的学习成果分解,使学生在知识、技能和情感态度价值观上均得到全面发展。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标,确保学生能够系统性地学习和掌握三菱PLC相关知识。
1. 三菱PLC概述- PLC的基本原理与结构- 三菱PLC型号及功能特点- 教材第一章内容2. 三菱PLC编程语言- 指令系统及编程方法- 逻辑控制程序的编写与调试- 教材第二章内容3. 三菱PLC硬件连接与操作- 硬件组件识别与安装- I/O接口连接与配置- 教材第三章内容4. PLC控制系统设计与应用- 基本控制电路设计- 实际工业应用案例分析- 教材第四章内容5. PLC编程与调试- 编程软件的使用- 程序下载与调试方法- 故障排查与解决方案- 教材第五章内容6. 实践操作与综合应用- 案例实操练习- 小组项目设计与实施- 教材第六章内容教学进度安排:共16课时,按以下顺序进行教学:1-2课时:三菱PLC概述3-4课时:三菱PLC编程语言5-6课时:三菱PLC硬件连接与操作7-10课时:PLC控制系统设计与应用11-12课时:PLC编程与调试13-16课时:实践操作与综合应用教学内容注重理论与实践相结合,确保学生在掌握理论知识的基础上,能够通过实践操作,提高综合应用能力。
plc综合实验课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习PLC(可编程逻辑控制器)综合实验,使学生掌握PLC的基本原理、编程方法和应用技能。
通过课程学习,学生应能理解PLC的工作原理,熟练使用PLC编程软件进行程序设计,并能将PLC应用于实际控制系统。
具体目标如下:1.知识目标:•理解PLC的基本组成和工作原理。
•掌握PLC编程语言和编程方法。
•了解PLC在工业控制系统中的应用。
2.技能目标:•能够使用PLC编程软件进行程序设计。
•能够进行PLC的硬件接线和调试。
•能够分析和解决PLC控制系统中的问题。
3.情感态度价值观目标:•培养学生的创新意识和团队合作精神。
•增强学生对自动化技术的兴趣和认识。
•培养学生对工程实践的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC的基本原理、编程方法和应用实践。
具体内容包括:1.PLC的基本组成和工作原理:介绍PLC的硬件结构和软件系统,理解PLC的工作过程和控制原理。
2.PLC编程语言和编程方法:学习PLC的编程语言,包括指令系统、程序结构和相关语法。
3.PLC应用实践:通过实验项目,学习如何使用PLC编程软件进行程序设计,并进行硬件接线和调试。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
包括:1.讲授法:通过讲解PLC的基本原理和编程方法,使学生掌握相关理论知识。
2.实验法:通过实际操作PLC设备和编程软件,使学生能够将理论知识应用于实践。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解PLC在工业控制系统中的应用和效果。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将使用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的PLC教材,为学生提供系统性的理论知识学习。
2.实验设备:提供PLC实验设备,包括PLC控制器、编程软件和实验器材,以便学生进行实际操作。
3.多媒体资料:利用多媒体课件、视频等资料,丰富教学手段,提高学生的学习兴趣。
基于PLC的小区照明控制系统的设计程传杰、刘冬梅、吕晶、刘克军、孙超超、杨海龙(西北农林科技大学水利与建筑工程学院电气系,陕西杨凌 712100)摘要:目前楼道照明有以下几种方式:一是楼道安装照明开关,二是楼道安装触摸式照明开关,三是楼道安装感应照明开关,四是楼道安装声控照明开关。
以上几种方式都有明显的缺陷,本文设计了一种基于PLC的小区照明控制系统,可以很好的克服上述几种方案的一些较为明显的缺陷。
当人在一楼准备上楼时,按一下上楼照明按钮,一楼照明灯亮,当你爬到二楼时,二楼照明灯自动亮起,一楼照明灯自动熄灭,以此类推,在每层还提供了可终止上楼过程的按钮,下楼同理。
如果几人同时上下,照明灯都按各自的规律变化,互不影响。
本设计不仅实用、节能,而且还美观有趣。
针对本控制系统,我们还设计了与之对应的组态软件,可以通过组态对楼层灯光进行控制,从而达到对某楼层灯光单独进行控制的目的。
经过在GX-Simulator中的仿真测试以及在实际的PLC上进行相关输入\输出测试,结果均表明本系统可以很好的运行,可以达到预期目的。
关键字:PLC;小区照明;组态;控制系统Abstract: Nowadays, there are several ways to control the corridor lighting: First one is using switches in the corridor to control the lights, the second one is using the touch switches, using the sensor light switches is the third one and the fourth is based on voice-activated light switches. There are obvious defects in the ways above, the paper designs a PLC-based residential lighting control system, which can be a good way to overcome the obvious defects above. When the people upstairs on the first floor, pressing the upstairs button, the light of the floor is on, when you climb on the second floor, the lights of the second floor turn on automatically and the lights of the first floor turn off automatically. The following floors is same. In each floor, there is a button, which is to end the process of going upstairs. If several people up and down at the same time, lights are changed according to the laws of their own, independently of each other. The design is not only practical, energy saving, but also beautiful and interesting. For the control system, we also designed a corresponding configuration software, you can control the configuration of the floor lighting, floor lighting to achieve a separate control. After the GX-Simulator in the simulation tests and on the related actual PLC input \ output test, the results show that the system can run well, the desired results can be achieved.Key words: PLC; Residential lighting; Configuration; Control system0.引言可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的,最初叫做可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),即PLC,现已广泛应用于工业控制的各个领域。
它以微处理器为核心,用编写的程序不仅可以进行逻辑控制,还可以定时、计数和算术运算等,并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。
PLC自问世以来,尽管时间不长,但发展迅速。
它具有继电器控制或通用计算机所无法比拟的特点。
(1)高可靠性(2)应用灵活、使用方便(3)面向控制过程的编程语言,容易掌握(4)易于安装、调试、维修(5)网络功能强大。
本次课设针对目前楼道照明方式中存在的普遍性缺陷,我们将系统设计为自动定时亮灭,一方面可以避免忘记关灯而形成长明灯,另一方面可以避免由于传感器单元的灵敏性问题而造成的灯光响应不正常的情况。
1、设计任务与要求1.1、设计任务近年来,许多城市都搞起了亮化工程,各种流光溢彩的景观灯扮靓了城市的夜空。
然而,在一些小区却因楼道照明频繁而损坏了照明灯具从而成为了照明盲区,居民不得不摸黑上下楼,给他们的生活带来了极大的困扰。
目前楼道照明主要有以下几种方式,且都有较为明显的缺陷。
一是楼道安装普通照明开关,缺点是居民会经常忘记关灯,容易形成长明灯,灯泡容易坏;二是楼道安装触摸式照明开关,缺点是经常按,触摸式开关容易失灵;三是楼道安装感应照明开关,缺点是由于过于敏感,只要有响声,整栋楼的灯全亮了,时间一长,灯泡经常闪烁,也经常坏。
四是楼道安装声控照明开关,缺点是一开始,只需小声咳嗽或走动有声响,灯泡就亮,可渐渐发展成要跺脚、喊叫才能亮。
基于以上出现的问题,请设计一种基于PLC的小区照明控制系统,可以解决上述当前几种楼道照明方式的主要缺点。
1.2、功能要求(1)楼道照明控制:每层都有一个上楼和下楼的按钮(两头除外)。
按上楼按钮,一定时间后自动传递向上;按下楼按钮,一定时间后自动传递向下。
在上楼下楼的过程中,楼层灯光可以自动亮灭,即人从所在楼层到达下一楼层后,下一楼层的灯管自动点亮,而上一楼层的灯光则自动熄灭。
(2)提前终止按钮:如果人不上到顶层,有相应的开关使得上楼过程可以提前得到终止。
(3)组态控制接口:采用MCGS组态软件设计模拟控制画面,并与PLC联机调试实现控制要求,从而以实现对某一楼层的灯光进行单独的控制,达到实现该楼层灯光独立的亮灭的目的。
1.3、技术指标依照题目要求需要达到以下技术指标:(1)通过PLC的控制,应达到在上楼、下楼过程中,楼层灯每隔一定时间后自动上下交替亮灭的效果。
(2)每层应设有停止按钮,可以在本层提前终止上楼的过程。
(3)应在组态中设有控制楼层灯光强制亮灭的按钮,可以通过组态对楼层灯光进行控制,从而达到对某楼层灯光单独进行控制的目的。
1.4、题目评析本题是一道实用性很强的题目,要求设计者必须从实际应用出发考虑设计方案。
对于如何使用PLC控制小区的照明具有很大的实际意义,可以克服长明灯对于电能的高损耗和缩短灯泡寿命的缺点。
而且在上楼、下楼时不需要手动开通每一层的灯光,方便了居民的通行,在上楼时每层都有停止开关,使用比较灵活。
对于本题目而言,程序相对较为容易实现,难点主要在于对组态的设计,以及PLC和组态接口的设计。
通过PLC来控制灯光的亮和灭,并在每次亮灯后经过一定时间的延迟后灯光可以交替亮灭,并在上楼时有相应的停止按钮使上楼亮灯过程提前终止。
对于多人同时上下楼,照明灯都可以按各自的规律变化,互不影响是相对比较难以控制的。
同时,对于上楼的时间间隔如何选择也是十分棘手的问题。
2、方案的比较与论证2.1、各种方案的比较我们从不同的方向找到以下几种设计方案,通过对不同方案的对比从而获得最适合此次课程设计的方案,同时也说明了我们的方案具有一定的合理性。
方案一:楼道安装开关的照明电路。
通过安装照明设备并安装相应的开关而达到控制楼内的照明的目的。
系统一段接入小区220V公用电网,另一段与各楼层的照明设备相连。
方案二:楼道安装光控、触摸式开关的照明电路为节约楼道、走廊的照明灯用电,且避免为使声控灯亮而在夜晚发出的声响对他人造成影响,该电路设计实现了白天灯不亮,晚上在有人触摸时才亮,并且能够延时一定时间再自动熄灭,等待下一次被点亮的功能。
该电路主要是利用两个晶闸管实现了对电路的开关控制,而光敏电阻和铜片则为晶闸管导通与否提供了条件。
白天,光敏电阻R受光照射时,处于低阻值状态,此时用手触碰触摸电极A,晶闸管VT2无法达到导通电压,故VT1和VT2均保持截止,照明灯E便不会在白天时被点亮。
夜晚,光敏电阻R由于无光照,而变成高阻值状态,此时若用手触碰触摸电极A,晶闸管VT2门极将获得一个较高电位,使VT2导通。
VT2导通后,交流电的正半周通过电阻R1和VT2对电解电容C快速充电,使VT1受触发而导通,照明灯E被点亮。
触摸电极A 上的人体感应信号消失后,VT2则截止,而C通过R2对VT1的门极放电,使VT1维持导基于PLC的小区照明控制系统的设计通,故照明灯被点亮后能延时一定时间。
当C放电完毕,VT1截止,灯熄灭。
若再次触碰电极A,电路重复上述工作过程。
电路原理图如图1所示。
图1 光控、触摸式开关照明电路原理图方案三:楼道安装声控照明电路这种方法可以通过声音等感应信号而控制灯亮,它是一种新型的控制开关,广泛的应用于公共场所,并且有良好的应用前景。
其原理和控制方法与方案二基本相同。
方案四:楼道安装PLC控制照明电路这种方法可以通过对PLC即可编程序控制器的使用,结合手动控制开关对楼内的照明系统进行实时监控,智能自动控制照明灯具,通过严密的软件控制,真正做到人来灯亮、人去灯灭的设计要求。
2.2、方案论证方案一:这种方法控制简单容易实现,但缺点是经常忘记关灯,容易形成长明灯,灯泡容易坏,需要经常的检修比较麻烦,并且对电能的损耗较大,性价比不高。
方案二:这种方法相对方案一来说控制也相对简单,需要人手动的开关比较方便,并且可以在延时一段时间后自动熄灭,可以节约电能,性价比较高。