基于PLC系统的校园照明智能控制系统毕业设计论文

1.1课题研究的背景1.1.1课题研究的意义PLC的全名为可编程控制器，他是在继电接触器和计算机控制基础上开发的工业自动控制装置。

随着目前中国交通的发展，中国人民生活水平提高，交通灯控制系统在目前应用十分广泛。

而PLC的智能控制则是控制系统的核心，他由于其抗干扰能力强。

通用性高、可靠性高、编程简单方便、功能灵活强大，是工业领域应用十分流行的控制器。

PLC对于交通灯的的控制有重大意义。

由于社会的发展，交通的便捷，使得交通拥挤，给人们带来诸多不便，因此可编程控制器（PLC）成了缓解交通拥挤实现最优控制必不可少的智能控制系统。

所以，研究基于PLC 的交通灯控制系统的设计有现实意义。

1.2 可编程控制器的特点PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于属于计算机控制方式。

PLC与普通计算机一样。

以通用或专用CPU做为字处理器，实现运算和数据存储，另外还有位处理器，进行点（位）运算与控制。

PLC控制一般具有可靠性、易操作、维修编程简单、灵活性强等特点。

a.可靠性对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。

（1）PLC它的接线少，与此同时，系统的维修简单，维修时间短。

（2）PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如，沉余设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，是可靠性提高。

（3）PLC有易操作，编程简单，操作方便，维修简单等特点，一般不易发生操作的错误。

（4）PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机更简单的编程语言和更可靠的硬件。

采用了精简化的编程语言，编程错误率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。

（5）在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。

例如，采用可靠性的元件：采用先进的工艺流水线制造；对于干扰的屏蔽，隔离和滤波，对电源的断电保护，对存储器内容的保护等。

（6）PLC的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。

例如，采用软件滤波等;软件自诊断；简化编程语言等。

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一、引言随着科技的不断发展，智能照明控制系统逐渐成为校园照明领域的研究热点。

本文提出了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的校园照明智能控制系统设计方案。

该系统能够实现对照明的智能控制，提高校园照明的质量和节能效果，降低能源消耗和运维成本。

二、系统总体设计1.系统结构本系统由以下几个部分组成：传感器节点、PLC控制器、通信模块、上位机和照明设备。

传感器节点负责采集环境光照、人流量等信息，并将数据传输至PLC控制器。

PLC控制器根据采集到的数据，通过通信模块与上位机进行数据传输和控制指令下发，对照明设备进行智能控制。

2.工作原理系统工作原理如下：传感器节点采集环境光照和人流量信息，并将数据传输至PLC控制器。

PLC控制器根据采集到的数据，对照明设备的开关和亮度进行智能控制。

同时，PLC控制器将控制结果和状态信息通过通信模块传输至上位机，实现远程监控和管理。

三、系统硬件设计1.传感器节点传感器节点采用光敏传感器和人体红外传感器，分别用于采集环境光照和人流量信息。

光敏传感器选用具有高灵敏度和宽光谱响应的光敏电阻，能够实时采集环境光照信息。

人体红外传感器选用具有低功耗和高灵敏度的红外传感器，能够实时采集人流量信息。

2.PLC控制器PLC控制器选用具有高性能和丰富接口的PLC控制器，能够实现对照明设备的智能控制。

PLC控制器通过RS485通信接口与传感器节点和通信模块进行数据传输和控制指令下发。

同时，PLC控制器还具有丰富的输入输出接口，能够实现对照明设备的开关和亮度控制。

3.通信模块通信模块选用具有高性能和稳定传输的RS485通信模块，能够实现PLC控制器与上位机之间的数据传输。

通信模块具有多种传输速率和通信协议可选，能够满足不同应用场景的需求。

4.照明设备照明设备选用LED灯具，具有高效节能、环保长寿等优点。

LED灯具通过DALI 接口与PLC控制器连接，能够实现对照明设备的开关和亮度控制。

基于PLC的校园照明智能控制系统摘要：随着我国经济水平快速上升，随之出现的能源紧张问题也越来越严重，中国人口较多，国内高校用电量较大，也普遍出现能源浪费的情况，全国几千所高校，电量浪费的总量难以计算。

本文通过分析当前高校教室的灯具使用特点，出于节约照明用电的目的，设计了一套校园照明智能控制系统。

使用该智能控制系统能够根据教室、走廊、校园的实际情况进行开关灯，避免了校园内电灯在无人时长期点亮不关的现象，同时能够很大程度的减少人工管理的工作量。

1.引言全国几千所高校，电量浪费的总量难以计算。

传统的校园照明系统往往需要手动控制，不仅费时费力，而且容易浪费能源，同时非常不利于学校的管理。

随着物联网技术和智能化技术的快速发展，校园照明智能控制系统已经成为现代校园建设中的重要组成部分。

基于PLC的校园照明智能控制系统具有自动化控制、节能减排等优点，因此备受关注[1]。

采用基于PLC的校园照明智能控制系统可以提高校园照明的智能化程度，基于PLC的智能控制系统可以实现根据时间、环境、用电负荷等因素自动调节照明亮度和开关状态，提高照明的智能化程度[2]。

通过智能控制系统的调节，可以最大程度地减少照明能耗，降低校园的能源消耗和排放。

同时还能实现照明故障检测和预警，及时发现和解决安全隐患，提高校园照明的安全性，方便校园管理[3]。

2.总体方案设计传统教学楼内灯光和校园内景观灯需要人工进行控制管理，大部分时间都有着许多的浪费能源现象。

校园照明智能控制系统是利用PLC对教室内的人体红外射线和光照强度进行监控，并以此为根据自动对教室和楼道里的照明灯进行智能化管理。

对校园景观灯采用分时段控制的策略减少能耗。

设计校园智能控制系统的主要目的时减少校园电灯能耗，在教室内光线充足或教室内无人的时候，自动关闭电灯，防止“长明灯”现象的出现。

对于楼道相关区域或校园内景观灯，实现智能化控制。

提高校园管理的能力，实现对教室照明系统的科学智能管理，为高校节约电能。

摘要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，只有开和关，而且只能一路一路地开和关，已经不能满足当今时代的需求，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。

而在大学新校区的建设热潮中，各大高校和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。

相对商业楼宇而言，大学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。

智能照明控制系统是以自动控制为主、人工控制为辅的系统。

在一般的情况下，不需要有人的参与，照明系统自动实现开关和调光功能。

既大大减少了管理人员的数量，也排除了由于人为因素而出现的不定时开关，影响学校的正常教学、生活秩序的情况出现。

针对学生的活动规律，避免能源浪费，提倡绿色环保，在新校区道路和景观照明设计时，采用了ＰＬＣ智能控制．该系统自运行以来，通过测算，使得每年节约电能达30％以上，系统稳定可靠，灯具的使用寿命也有所提高，完全满足学校的照明要求。

关键词：校园照明；智能控制；ＰＬＣ；节能ABSTRACTCampus intelligent lighting is for the demand of circumstances to save energy and design, one of the most important questions is designed to have a reasonable control system, want to have enough dexterity capability. Colleges and universities all over the country for the electric power aspect pay a higher costs, many reasons, is mainly due to design or management unreasonable waste a lot of power resources, there's the existing lighting equipment do not very good plan. In theory research and on-the-spot investigation based on experiment, the campus intelligent lamps and real-time on-line circuit monitoring and control system design and manufacture. This does not affect the normal work under the condition of the lamps on the energy saving is of great significance to the study from various angles, and can be energy-saving equipment cost too much on the premise of design that meets the actual intelligent control system. Explore online measurement, thinking and calculating design control system of to apply the concept and data, basic did "on-demand control" purpose, saving electricity resources and protection of the street lamp. Reduce the "whole night light", "after night light", lights in the high voltage condition after midnight, such not only work to save electricity resources, but also protect the electric light, extend its service life.Is now the school is whole lamps some night light is some are after night light, basically be artificial control, labor intensive, trival, because the staff open or close street lamp is not seasonable, inconvenience passers-by and waste electricity phenomenon occurs frequently, and hence, design and development performance price higher campus intelligent street lamp control system is necessary. As the campus lamps distribution a wide range is very wide, campus road lamps of various monitoring and management isn't so easy, based on sensor timely response and software, based on the outside conditions sensors will have corresponding action, by every lighting of multisensor data accurately by cable several transmission module sent to control module, control module again according to requirement make corresponding response action, timely reliable on-off convenient pass or car also save energy. Management personnel in the control room can easily do management of campus and to realize the campus lamps, automatic and intelligent.KEY WORDS：the Campus lighting ; Intelligent control;Reasonable design;energy-saving目录1 绪论 (1)1.1 实行智能分时控制系统的优越性 (1)1.1.1 达到良好的节能效果，延长灯具寿命 (1)1.1.2 改善工作环境，提高工作效率 (2)1.1.3 实现多种的照明效果 (2)1.1.4 提高管理水平 (2)1.2 校园路灯控制的发展现状 (2)1.3 课题的提出及研究的意义 (3)2 控制任务及设计要求 (4)2.1 本系统的设计思路及预期结果 (4)2.2 分时控制方案构想 (4)2.3 预期结果 (5)3 PLC的硬件设计 (6)3.1 灯具布置方案 (6)3.2 供电系统及控制原理设计 (6)3.3 教学楼照明智能系统硬件设计 (7)3.3.1 控制模块电路设计 (8)3.3.2 照度传感器控制电路设计 (9)4 PLC的软件设计及要求 (13)4.1 分时智能控制程序编制 (13)4.2 寒暑假控制程序 (13)4.3 功能顺序图 (14)4.4 程序设计 (15)5 模拟调试的过程和出现的问题分析 (17)5.1 电路的调试 (17)5.1.1 调试方法 (17)5.1.2 调试步骤 (17)5.1.3 故障查询 (18)5.2 系统测试结果 (18)5.3 系统完成 (19)总结 (20)参考文献 (21)1 绪论当前全球能源的消耗剧增并引起的能源极度紧缺、电荒已经危及我们的生活，节约能源成为面临的十分急切的问题。

基于PLC的智能照明控制系统设计摘要随着现代科技的不断发展，人们对于智能化技术的需求不断增加。

在此基础上，本文利用PLC作为智能照明控制系统的核心，通过分析系统的功能需求与技术路线，实现了智能照明的控制与自动化应用，提高了照明系统的运转和效率。

本文对照明控制系统的设计和实现、系统结构和功能以及应用效果进行了探讨和分析，旨在为相关领域的研究和应用提供参考。

关键词：智能控制；照明系统；PLC；自动化；效率ABSTRACTWith the continuous development of modern technology, the demand for intelligent technology is increasing. On this basis, this paper uses PLC as the core of an intelligent lighting control system. By analyzing the functional requirements and technical route of the system, we realized the control and automation application of intelligent lighting, which improves the operation and efficiency of the lighting system. This paper discusses and analyzes the design and implementation of the lighting control system, the system structure and function, and the application effect, aiming to provide reference for research and application in related fields.Keywords: intelligent control; lighting system; PLC; automation; efficiency一、概述近年来，随着各种技术的飞速发展，PLC技术得到了广泛应用。

基于plc的智能照明控制系统设计英文文献基于plc的智能照明控制系统设计，旨在为建筑物的照明系统提供更加智能化的控制方法。

该系统的核心组成部分是一个PLC控制器，它与其他设备（如传感器、灯具等）连接，从而实现自动化的照明控制。

该系统的设计基于PLC技术，PLC控制器可以通过编程实现各种照明场景的自动化控制，如根据不同时间段的照明需求自动切换灯光亮度和颜色、根据环境光强度自动调节灯光等。

此外，该系统还可以通过互联网远程控制，使用户可以随时随地对照明系统进行控制。

该系统的实现需要使用一些传感器和执行器。

例如，光线传感器可以用来检测环境光强度，从而实现自动调节灯光。

温度传感器可以用来检测室内温度，从而实现根据室内温度控制灯光的亮度等。

此外，PLC控制器还需要与灯具连接，以实现对灯光的控制。

该系统的实现还需要进行一些安全措施。

例如，需要使用保险丝、开关等电器元件来保证系统的安全可靠。

此外，还需要使用密码保护等手段来保护系统的安全性。

总之，基于PLC的智能照明控制系统可以在照明领域提供更加高效、智能、可靠的控制方法。

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本科生毕业设计（论文）基于PLC的校园照明智能控制系统设计Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller总计：27 页表格： 2 个插图：15 幅***** 学院本科毕业设计（论文）基于PLC的校园照明智能控制系统设计Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller学院（系）：电子与电气工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：104091120032指导教师（职称）：评阅教师：完成日期：****学院Nan yang Institute of Technology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。

基于PLC 的校园照明智能控制系统设计现代建筑照明系统能够保证人们的日常生活和工作，消耗量继空调系统成为第二大能耗，面对社会资源损耗的增加以及绿色环保理念的提出，以智能化的照明系统的成为当前关注的焦点。

高校教学楼是学生频繁上课且用电比较重要的场所，能源消耗巨大。

本文最大限度利用现有的资源，借助于PLC控制技术，和多种传感器系统，通过组态软件完成教室的智能照明的控制，结合教室的实际情况完成对于照明的控制，达到绿色节能的理念。

教室作为校园教学和学习的重要场所，保证照明可靠运行，能够为教育教学活动保驾护航，借助于智能传感器系统，可以判定教室环境的光照强度和人员的变化，实现对校园教室照明的智能控制，将开关信号设定为两种，即手动和自动模式两种，当开关打开时，该系统处于智能照明模式，关闭时则为传统的手动照明模式。

在手动模式情况下，可以手动操作完成对现场照明的断开和闭合，是传统照明运用；在自动控制模式下，根据教室内人员、光照强度以及系统时间的设定，完成对教室的智能控制，主要是多种传感器的配合使用，而对于现场具体光照强度的控制主要是对室内照明灯点亮的个数来实现。

例如，在自动控制模式下，在光照强度达到室内设定的阈值前提下，将此时的信号上传至上位机，控制照明灯自动关闭，但是，在阴天时候，在光照强度低于室内设定的阈值前提下，将此时的信号上传至上位机，控制教室照明灯自动开启，但是，如果监测此时教室无人上课或者上自习时，红外传感器联动，阻止上位机发出指令照明。

同时，在晚上标准》。

同时，根据教室的具体情况，将室内光感在教室正上方，人感传感器在门口位置和教室门口位置。

■2.2 检测模块检测模块主要是采用与PLC-200匹配使用的GH-3002-GZ传感器模块，完成对室内光照强度的检测。

主要采用0～6×10和0～20×10精度的光照度传感器，主要有电流和电压模式的模拟量输出光照传感器。

GH-3002-GZ传感器具有较高的防护性能，能够精准检测微弱热光源和冷光源，传输精度高，传输距离长，同时具有较强的扩展性，可以在比较恶劣的环境下运用，由于此具有壁挂防水功能，可以在校园内广泛使用。

第2章基于PLC的教学楼照明节能控制系统硬件设计2.1 PLC的选择及设计2.1.1 PLC的简介可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指在继电器控制的基础上，以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的一种新型工业自动控制装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

PLC的特点有：1.使用方便，编程简单采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。

另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。

2.功能强，性能价格比高一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。

它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。

3.硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。

PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。

PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。

硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。

4.可靠性高，抗干扰能力强PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。

5.系统的设计、安装、调试工作量少PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。