基于PLC的化工場所照明智能控制系統(tǒng)設(shè)計

＊劉雄平

（湖南湘潭技師學(xué)院電氣工程系 湖南 411101）

基于PLC的化工場所照明智能控制系統(tǒng)設(shè)計

＊劉雄平

（湖南湘潭技師學(xué)院電氣工程系 湖南 411101）

隨著社會的進(jìn)步和科技的日新月異，照明系統(tǒng)的控制也在不斷地提高，智能照明系統(tǒng)開始走進(jìn)人們的生活和工作。本文分析了化工場所照明基于PLC的智能控制系統(tǒng)的優(yōu)點，設(shè)計了用于化工場所照明的智能控制系統(tǒng)，主要由室內(nèi)環(huán)境檢測模塊、人體檢測模塊和看門狗模塊三大模塊組成，通過主程序?qū)ψ映绦虻难h(huán)調(diào)用實現(xiàn)對化工場所照明系統(tǒng)的智能控制。

PLC；化工場所；照明控制；智能系統(tǒng)

引言

目前，照明用電在我國電能的消耗方面占有很大的比重，尤其是工業(yè)消耗，由于工業(yè)照明缺乏系統(tǒng)的控制，很多電能的消耗存在浪費現(xiàn)象，而且對于照明系統(tǒng)的控制方式也比較陳舊，從而加劇了電能的浪費，同時，陳舊的照明控制方式還存在很多不合理的地方和人力的浪費，為此，針對化工場所的照明情況進(jìn)行了智能化的改革，將PLC智能控制系統(tǒng)應(yīng)用于對化工場所的照明控制，這不僅能夠有效改善化工場所的照明控制情況，還能夠有效解決電能浪費的現(xiàn)象，是一種適合長久使用的智能照明控制系統(tǒng)。

1.PLC智能控制系統(tǒng)的設(shè)計原則和注意事項

(1)PLC智能控制系統(tǒng)的設(shè)計原則

第一，實用性原則，在設(shè)計控制系統(tǒng)時要了解使用對象、使用環(huán)境以及設(shè)計的目的，最終滿足客戶需求。

第二，可靠性原則，是指設(shè)計完成后能夠保證系統(tǒng)長期安全穩(wěn)定運行，或者是系統(tǒng)故障在可控范圍內(nèi)。

第三，可擴展性原則，在設(shè)計構(gòu)思時，考慮到用戶長遠(yuǎn)的發(fā)展，對于控制計算能力留有余量，同時留有擴展接口，滿足用戶的改進(jìn)和擴展，例如對于化工場所照明系統(tǒng)的擴展和改進(jìn)。

第四，先進(jìn)性原則，保證設(shè)計技術(shù)的先進(jìn)性，保證產(chǎn)品規(guī)格的先進(jìn)性，以滿足市場的發(fā)展需求，使系統(tǒng)有較高的性價比。

(2)注意事項

第一，根據(jù)系統(tǒng)的大小和用戶的要求來選擇PLC單機控制還是聯(lián)網(wǎng)控制，是采用遠(yuǎn)程I/O還是本地I/O。

第二，控制器除了與監(jiān)控系統(tǒng)之間通信是否需要與其他部分通信。

第三，采用profibus dp還是profinet通信方式。

第四，是否留有備份系統(tǒng)防止數(shù)據(jù)丟失。

2.照明智能控制系統(tǒng)的優(yōu)點

(1)線路系統(tǒng)

表1 傳統(tǒng)照明與智能照明線路系統(tǒng)比較

(2)控制系統(tǒng)

表2 傳統(tǒng)控制與智能控制控制系統(tǒng)比較

通過以上比較可知智能照明線路具有較大優(yōu)勢。

3.化工場所照明控制系統(tǒng)的設(shè)計方案

化工場所智能照明控制系統(tǒng)主要由PLC、中間繼電器、照明燈和開關(guān)組成。通過PLC的編程對化工場所的室內(nèi)照明、道路照明和其他照明設(shè)備進(jìn)行控制，在進(jìn)行設(shè)計時，既要滿足照明的需求，又要考慮節(jié)能性，因此，在設(shè)計時要充分考慮對照明系統(tǒng)的控制和管理。

化工場所智能照明控制系統(tǒng)的主要組成是室內(nèi)環(huán)境光檢測模塊、人體信號采集模塊、看門狗模塊等三部分組成，主要原理是將室內(nèi)環(huán)境光線強度作為輸入信號，當(dāng)室內(nèi)光線較強時，不允許開燈，當(dāng)室內(nèi)光線較弱且有人時，允許開燈，當(dāng)人離開一段時間后，將燈熄滅，采用單刀雙擲開關(guān)進(jìn)行控制，當(dāng)超過一定時間沒有人時，關(guān)閉智能控制，采用手動控制，主要原理圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)原理圖

(1)照明智能控制系統(tǒng)的組成

化工場所智能控制系統(tǒng)主要由兩部分組成：主程序和子程序。通電后，先運行主程序的任務(wù)，在滿足主程序任務(wù)的條件下，執(zhí)行子程序，主程序可以同時執(zhí)行多個子程序，子程序可以并行執(zhí)行，在執(zhí)行程序的過程中，主程序通過對子程序的反復(fù)調(diào)用來實現(xiàn)對程序的控制。子程序包括功能型和中斷型兩種，這兩種子程序是可以相互嵌套和調(diào)用的，因此，智能控制系統(tǒng)就是通過主程序?qū)ψ映绦蜻M(jìn)行反復(fù)的調(diào)用并選擇性執(zhí)行程序的循環(huán)的過程。所以，在進(jìn)行智能控制系統(tǒng)的設(shè)計時，要將各個模塊的功能設(shè)計成子程序的形式，使其能夠滿足主程序的反復(fù)調(diào)用，實現(xiàn)模塊的功能?；鏊悄芸刂葡到y(tǒng)的總體流程圖如圖2所示。

圖2 主程序流程圖

(2)室內(nèi)環(huán)境光線采集模塊

室內(nèi)環(huán)境光線采集模塊電路如圖3所示，其主要原理是當(dāng)化工場所室內(nèi)的光線強度小于一定值時，執(zhí)行通電電路；當(dāng)室內(nèi)光線大于一定值時，執(zhí)行斷電電路。電路的組成包括光敏三極管、可變電阻、電容等。

圖3 室內(nèi)環(huán)境光線采集電路圖

(3)人體信號檢測模塊

人體信號采集模塊電路如圖4所示，該模塊的主要作用就是室內(nèi)是否有人，該模塊的電路組成主要是傳感器，因此，對傳感器的要求較高，既要保證其靈敏度和穩(wěn)定性，還要保證其抗干擾能力和延時性能好。

圖4 人體信號采集電路圖

(4)看門狗電路

看門狗電路的主要作用是保護(hù)系統(tǒng)，避免程序的錯亂和系統(tǒng)的死機和進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)，保證系統(tǒng)的正常運行，電路的主要組成通過電阻、電容和與PLC的復(fù)位端相鏈接，保證系統(tǒng)的復(fù)位狀態(tài)，具體電路如圖5所示。

圖5 看門狗電路圖

結(jié)束語

綜上所述，本化工場所照明系統(tǒng)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)中，在設(shè)計照明智能控制系統(tǒng)時，主要設(shè)計了三個子系統(tǒng)和一個主系統(tǒng)，通過主系統(tǒng)對三個子系統(tǒng)的反復(fù)調(diào)用來實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的智能控制，這種控制方式可以無限循環(huán)使用，是一種經(jīng)濟(jì)性和智能性相結(jié)合的控制系統(tǒng)，既節(jié)約了電能又使得照明系統(tǒng)的控制實現(xiàn)智能化。

[1]蘇和.基于PLC的大型化工企業(yè)照明控制系統(tǒng)的設(shè)計探討[J].煤炭技術(shù),2011(06).

[2]張建平,張慶松.小型辦公場所智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].應(yīng)用實踐,2013(03).

[3]楊廷武,徐玥.基于的工業(yè)倉庫照明智能控制系統(tǒng)設(shè)計[J].天津理工大學(xué)學(xué)報,2013(02).

劉雄平（1981～），男，湖南湘潭技師學(xué)院電氣工程系，研究方向：電氣控制與自動化技術(shù)。

((責(zé)任編：李田田)

Design of Lighting Intelligent Control System in Chemical Place Based on PLC

Liu Xiongping

(Department of Electrical Engineering,Xiangtan Technician College of hu'nan province, Hu’nan, 411101)

Along with the increasing advance of society and progress of science and technology, the control of lighting system is also increasing in constant, besides, the intelligent lighting system begins to come into people's life and work. In this paper, it analyzes the advantages of intelligent control system based on PLC for chemical places lighting, and design the intelligent control system used for chemical places lighting, which is mainly made up with the indoor environment detection module, human body detection module and watchdog module, furthermore, through the recycling application of subprogram controlled by main program to achieve the intelligent control of lighting system in chemical places.

PLC；chemical place；lighting control；intelligent system

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