讲台区域 区域1(前排左) 区域2(前排右) 区域3(后排左) 区域4(后排右) 图1传感器在教室中的分区控制图
第3章、硬件设计
表1 使用器件表
序号 1 2 名称 红外探测器 光照传感器 型号 规格 数量 4 4 备注 无 无 3.1.选PLC类型
系统的设计要从保证系统的可靠性、实用性和可扩展性等方面入手。本控制系统采用可靠性和可扩展性很好的西门子S7-200PLC系列的PLC作为控制器,对于每个教室输入点主要来自以下四个方面:启动开关、停止开关、红外探测器和光照传感器;输出点主要输来自每个教室五个区域的灯。根据输入输出点数选择CPU224模块,此模块有14个输入,10个输出。用红外探测器和光照传感器作为检测装置来检测教室中是否有人和教室的光照强度。运用扩展模块EM235将信号输入到PLC中,控制系统的框图如图2所示。
2
控制按钮 日光灯1 多 路 光照度探测器 开 关 PLC红外探测器 控制器及I/O 日光灯2 扩展模块 投影仪开关 日光灯N 图2 控制系统
3.2.输入输出编址
系统输入点及地址:启动I0.0停止I0.1、红外探测器I1.0~I1.3、光照传感器I0.4~I0.7。T37为定时器。为了减少输出点数,一个区域作为一个输出点,其地址Q0.0~Q0.3。EM235为模拟量模块,有4路输入,一路输出。
表2 I/O地址分配表
输入点 元件名称 启动开关 停止开关 投影开关 讲台开关 光照探测器 (区域1) 光照探测器(区域2) 光照探测器(区域3) 光照探测器(区域4) 地址编码 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 元件名称 红外探测器(区域1) 红外探测器(区域2) 红外探测器(区域3) 红外探测器(区域4) 区域1灯 区域2灯 区域3灯 区域4灯 输出点 地址编码 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 3
3.3.PLC外部连线图
PLC外部接线图的输入输出设备、负载电源的类型等的设计就结合系统的控制要求来设定。照明智能控制外部接线图如图3所示。
I0.4光照度传感器I0.5I0.6I0.7RAA+A-RBB+B-RCC+C-RDD+D-EM235Q0.0ML启动开关I0.0停止开关投影开关讲台开关I0.1I0.2I0.3Q0.1L1L2Q0.2L3Q0.3L4Q0.4ACML220VCPU224MLEM235RAA+A-RBB+B-RCC+C-RDD+D-I1.0I1.1I1.2I1.3红外线探测器
图3 PLC外部接线图
第4章、软件设计
4.1、程序流程图
由于上述具体控制要求,可作出教室智能照明控制系统在运行时的程序框图,如图所示。将各模块进行连接,最后经过调试、完善、实现控制要求。如图4所示:
4
开始 是否是23:00—07:00 Y N 关闭多媒体和所有照明 19:00—23:00 多媒体和讲台灯通电 07:00—19:00 光照是否充足 Y 不开灯 是否有人 是否有人 N Y 开灯 不开灯 N N 不开灯 Y 开灯
图4 程序流图
4.2.梯形图程序设计
用SETP7软件语句表编写的控制程序如下:
5
6