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毕业设计(论文)-基于PLC的多回路路灯节能控制系统设计.docx
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2017
届
分 类 号:
单位代码:
山东协和学院
毕 业 设 计 ( 论 文 )
基于 PLC 的多回路路灯节能控制系统设计
姓 名
学 号
年 级 2013
专 业 自动化
系 (院) 机电工程学院
指导教师
2017 年 3 月 30 日
摘 要
随着数字技术和网络技术的发展,公共照明数字化和网络化已经成为一种
必然趋势。节约能源、保证灯具寿命、提高照明管理水平、美化城市夜量和保证
城市夜间出行安全等,已经成为对公共照明系统的一项基本要求。公共照明系统
广泛采用高压钠灯或金属卤化物灯传统照明系统经常采用电感镇流器, 本文
将介绍基于 PLC 的路灯控制系统。本文设计基于 PLC 的路灯监控系统根据时间的
变化,控制路灯的明亮程度。同时考虑到不同的季节天气等的变化的实际情况,
以亮度检测控制辅助,达到更合理的目的。
关键词: PLC;亮度控制;定时控制
Abstract
Along with arithmetic figure technique with technical development in network,
the public lighting arithmetic figure turn to turn to have become a kind of inevitable
trend with the network. Economy energy, guarantee the lamp life span, increase
illuminate to manage the level, beautify the city night measures with guarantee
nighttime in city out line safety etc., have become to a basic request of the public
lighting system. The extensive adoption in system in public lighting high pressure
light metals turns the thing light tradition illuminates the system to usually adopt the
electricity feels the town flows the machine, illuminating lamp the adoption unify
switch control case.This article will introduce the street lamp control system based on
PLC. In this paper, the design based on PLC street lamp monitoring system according
to the time change, control the street lamp bright degree. Taking into account the
different seasonal weather changes in the actual situation, to brightness detection
control auxiliary, achieve more reasonable purpose.
KEY WORDS: PLC;BRIGHTNESS CONTROL;TIMING CONTROL
目 录
摘 要 .............................................................1
1 绪论..............................................................4
1.1 课题背景 ...................................................4
1.2 国内外的发展现状 ............................................5
1.3 节能控制系统 ................................................6
2 控制系统设计方案..................................................6
2.1 PLC 介绍.....................................................6
2.2 高压钠灯介绍 ................................................7
2.3 控制系统方案 ................................................8
2.3.1 方案论证...............................................8
2.3.2 设计方案...............................................9
2.3.3 结构框图..............................................10
3 硬件电路的设计...................................................10
3.1 西门子 S7-200PLC 的介绍 ....................................10
3.2 亮度检测装置 ...............................................12
3.3 时间调整电路 ...............................................13
3.4 时间显示电路 ..............................................13
3.5 电流检测电路 ..............................................14
3.6 报警及指示电路 .............................................16
3.7 控制系统供电电路 ..........................................16
4 软件部分的设计...................................................17
4.1 STEP7-Micro/WIN32 编程软件介绍 .............................18
4.2 子程序 ....................................................19
5 总结.............................................................22
参考文献...........................................................23
1 绪论
路灯控制是市政建设的一项重要内容,为了高效的进行路灯管理,各国都不
断的进行研究,利用各种先进技术,提高路灯的控制效率,保障路灯的可靠运行。
目前国内的路灯控制器生产的品牌很多,路灯控制器集电磁技术、智能化控制技
术、数据控制技术于一体,在可控和平缓的方式下智能调节,使输出电压稳定在
设定的额定值范围之间,路灯控制器实现公共照明系统的工作电流与亮度需求的
理想结合,达到控制方便可靠与节电和优化供电目的,根据一年四季变化规律与
经纬度算法计算日出日落时间而且有开关时间微调和半夜控制功能,从而能适应
不同地理环境的需要。
1.1 课题背景
随着科学技术的不断发展、城市规模的急剧膨胀,城市照明已经不仅局限于
街道的照明,社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时
性、路灯的节能要求也不断的增高,这样集现代计算机技术、无线电通信、测控
技术、路灯电力节能于一体的城市照明节能、自动监控和管理系统也就应运而生
了。随着现代科技的日益发展和人们生活水平的不断提高,绿色照明已经成为当
今照明界发展的一种趋势,科学的控制路灯,不仅可以满足人们行路行车的安全,
还能节约电能及延长灯具的使用寿命,从而减轻维修工作量和减少运行费用。
目前能源节约和环保问题越来越被世人所关注飞速发展的经济对能源的要
求相当迫切中国面临的问题更加突出。随着城市化进程的推进,城市的路灯照明
对电能的消耗与日俱增。据统计,我国城市公共照明占照明耗电量 30%左右,约
440 亿度。如果按市场平均电价 0.70/ 度来计算,一年耗费大约 310 亿元,给国
家的经济发展带来巨大的开支。因此,道路照明节能技术的推广意义重大。
路灯节能应该从两个方面来考虑,一是使用效率高、寿命长、安全性能稳定
的照明灯具。目前国际上在路灯节能领域采用主要的方法是降压和降流两种技术,
一般均可实现节约电能 20% 以上。二是开发节能控制系统,就是通过控制系统来
对路灯的起、停、节流时间进行控制,在人流非高峰期时进行节流节能,从而避
免不必要的电耗。 想要让路灯亮起来,让城市亮起来,而且亮得更科学,亮得
省电省钱,则必须依靠科技创新,采用新技术,大力开发节能的高新技术产品,
制定相应的新产品来推广应用配套政策,推动我国道路照明节电节能工作的全面
展开。使路灯管理智能化、规范化,提高管理水平和工作效率;使工作人员从繁
复的“巡检”工作中解放出来,减少维护和更换灯具对道路运行安全的影响;给
用户提供良好服务和安全保障的同时也提高大桥安全系数。
路灯控制系统通过配电箱内的智能控制器对照明灯进行监控,实现全线照明
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