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《电气控制与PLC技术》
课 程 设 计
（ 级本科）
题 目： 基于S7-200PLC教室智能照明系统控制设计
院 系： 专 业： 作者姓名 ： 指导教师 ： 职称： 完成日期 ： 年 月 日
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《电气控制与PLC技术》课程设计任务书
论文题目 作 者 姓 名 指导教师 基于S7-200PLC教室智能照明系统的控制 专业、年级 任务下达日期 一.设计的主要内容 根据实际要求，以S7-200型PLC为核心，设计出教室智能照明系统。设计系统控制硬件电路，编写软件控制系统程序，实现对灯的亮灭的控制。 二.设计报告要求 （1）、当教室无人时所有的灯都自动关闭。 （2）、当教室有人且照度达不到要求时，自动打开人所在区域的灯。 （3）、当教室有人且照度达到要求时，自动关闭人所在区域的灯。 （4）、对于使用投影仪的多媒体教室，可以实现在投影仪开启后延时一定的时间， 自动关闭讲台对应的灯以达到较佳的视觉效果。 三. 课程(设计)进度安排 周次 日期 时间 内容 备注 说明：课程设计说明书不超过5000字。 指导老师签字：
基于S7-200 PLC教室智能照明系统
摘要
从节约电能的角度出发，针对传统教室照明控制系统的不足以及PLC在控制领域中的广泛应用，提出了一种基于S7-200的教室照明智能控制系统的设计方法并对系统的软件、硬件和程序作了重点介绍。该系统以PLC为核心，由红外探测器和光照传感器组成控制系统，能达到节能、智能的目的。
关键字：S7-200
教室照明智能控制
目录
第1章、PLC概述 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 第2章、设计任务及要求 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 2.1.设计任务 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 2.2.设计要求 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 第3章、硬件设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 3.1.选PLC类型 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 3.2.输入输出编址 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 3.3.PLC外部连线图 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 第4章、软件设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 4.1、程序流程图 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4 4.2.梯形图程序设计 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 4.3.程序分析 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 7 第5章、程序调试 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 5.1、 7:00-19:00光线不足，教室有人 ------------------------------------------------------------------------------- 9 5.2、 7:00-19:00光线充足，教室有人 ------------------------------------------------------------------------------ 9 5.3、 19:00-23:00光线不足，教室有人 --------------------------------------------------------------------------- 10 5.4、 19:00-23:00光线不足，教室无人 --------------------------------------------------------------------------- 11 5.5、 23:00-7:00光线不足，教室无人 ----------------------------------------------------------------------------- 11 第6章、设计总结 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 12
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第1章、PLC概述
PLC具有控制能力强、可靠性高、使用灵活方便和易于编程、扩张、通信等一系列优点，是当今及今后工业控制的主要手段和控制核心，因此PLC技术、数控计数、计算机辅助设计、计算机辅助生产以及机器人技术、已并列为现代工业生产自动化的四大支柱。
西门子是中国多个业务领域的领先工业解决方案供应商，在制造业自动化、流程工业自动化、运动控制、驱动、低压控制以及电气安装技术方面提供了各类创新、可靠、高效和优质的产品。并全面提供系统的解决方案和服务，产品涵盖范围广，在信息、通信、自动化与控制、电力、交通医疗、照明等各个行业领域处于优势。
本设计以德国西门子公司的S7—200系列为主，主要介绍了PLC的产生定义及分类，具体介绍了S7—200系列的组成、性能特点及基本功能，主要性能指标和输入输出系统，通过S7—200 CPU224型PLC介绍了本设计的全过程，从而实现了教室照明的控。
第2章、设计任务及要求
2.1.设计任务
根据大学教室中日光灯的利用情况，现在大多数教室的照明控制系统都采用的是传统的手动控制方式，浪费现象比较严重。教室中的开关虽然有分区域控制的功能，不过没有人关心哪排灯由哪个开关控制，因而也就出现了所谓的长明灯现象。针对这种现象，为了能既满足学生学习照明的主要功能，又要尽量节约能源，就需要用科学的管理和控制，使两者完美统一。因而提出以下智能控制系统。
教室智能照明控制系统的作用是在保证教室正常照明的前提条件下，利用PLC自动控制的方法对日光灯的亮灭实行智能控制从而达到节能的效果，同时也有效地延长了灯具的使用寿命。
2.2.设计要求
在设计前，对教室的采光情况以及教室的使用情况进行了实地调查和分析，掌握的一手资料，
仅以河西学院三号教学楼某一教室为例进行分析，如A302。由于该教室为单面采光，所以教室中会有不同区域光照程度差别很大的现象，而且由于教室学生的流动性大以及就坐位置的不确定性，故设想将教室分为不同的区域，利用红外探测器以及光照传感器对整个教室进行分区控制，以最大程度地达到节能目的。
红外探测器安装在门口或能有效的覆盖该区域探测范围的地方，光照传感器安装在每个区域光照较暗的地方。对于有时候需要用多媒体教室播放教学影片的情况，可以在讲台区域方便的地方安装1个控制按钮以手动的方式给PLC提供信号使开始放影时关闭教室讲台灯光，放影完毕时打开教室讲台灯光，以适应实际的要求。每个区域分别安装一个红外探测器和一个光照传感器且设置其动作。安装在每个区域的红外探测器和光传感器是独立工作的，它们之间互不影响，一个故障不影响其它的工作。同时还需要设置一些时间段去控制教室灯的开通与关闭，如早上7—19点需要照度计工作，19—23点不需要照度计工作。
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