商店橱窗照明系统的PLC设计(1)

山西综合职业技术学院毕业论文0 毕毕 业业 设设 计计 论论 文文 题目 题目 商店橱窗照明的商店橱窗照明的 PLC 设计设计 系部系部 电气工程与自动化系电气工程与自动化系 专业 专业 机电一体化机电一体化 班级 班级 班班 姓名 姓名 指导教师 指导教师 山山 西西 职职 业业 技技 术术 学学 院院 山西综合职业技术学院毕业论文1 开始日期开始日期 2012 年 月 日 完成日期完成日期 2012 年 月 日 答辩日期 答辩日期 2012 年 月 日 1 1 设计目的 设计目的 考核学生对本专业知识的掌握和应用 2 2 设计题目 设计题目 商店橱窗照明系统 PLC 设计 3 3 设计内容和要求 设计内容和要求 内容 1 第一组 照明时间为星期一 星期五上午 8 00 晚上 10 00 星期六 8 00 到午夜 12 00 星期天从中午到晚上 8 00 第二组 第一组的晚上附加照明 由光电开关控制 第三组 在第一组的时间外 由光电开关控制在晚上进行低亮度照明 第四组 在商店的营业时间打开聚光灯 照亮特殊商品 设置一个测试开关 该开关可以使每组灯顺序点亮 60S 2 组态软件画面实现 4 4 设计报告要求 设计报告要求 1 详细阐述系统功能及控制过程 2 详细阐述设计过程 包括根据功能要求确定方案 器件选型 设计电路图 软件编 程思路等 3 采用 AUTOCAD 绘制电路图 包括主回路图 控制电路图 PLC I O 口分配等 4 程序流程图 梯形图 5 写出设计体会与建议 山西综合职业技术学院毕业论文2 指导教师签名 5 5 进度要求 进度要求 第一阶段 了解工艺 查阅资料 1 周 第二阶段 元器件选型 绘制电路图 1 周 第三阶段 设计编程思路 编制程序 1 周 第四阶段 总结设计中的问题 得出结论 3 天 第五阶段 撰写论文及准备答辩 3 天 考勤要求 每周两次讨论 共 4 周 6 6 任务分配 任务分配 山西综合职业技术学院毕业论文3 2012 年 月 日 目目 录录 摘要 1 绪论 2 1 1 选题的背景及意义 3 1 2 本文所做的工作 3 2 系统简介 3 2 1 PLC 的选型 3 2 2 电机的选择 5 3 设计方案 6 4 基于 PLC 的软件控制模块设计 7 3 1 智能时钟模块 8 3 2 应急照明模块 9 3 3 场景管理模块 9 5 基于 PLC 的硬件接线图设计 10 6 系统设计中应注意的问题分析 12 7 设计心得 14 8 结语 14 9 参考文献 15 山西综合职业技术学院毕业论文4 山西综合职业技术学院毕业论文5 摘摘 要要 随着经济的飞速发展 我国照明行业有了长足的进步 照明技术不断更新 商店橱 窗照明从单一的功能型照明 发展为体现城市发展水平的社会系统工程 商店橱窗照 明迫切需要更科学有效的管理手段 在研究了目前照明系统对亮灯率 开关灯的准 确性 故障检测的实时性等实际需求后 借助 PLC 控制系统实现对照明系统的实时 监控和对现场的工作电压 电流 功率的数据采集分析 通过该系统实现商店橱窗 照明的远程监控 为商店照明提供一种高效 合理的控制与管理方法和节约成本 增 加效益的有效途径 本文第一部分 明确论文的研究背景和意义 提出了对照明控制方式的改进方案 第二部门 对各类常用的监控控制系统进行分析 结合目前照明监控的特点和和功能 的要求 确定本次监控软件采用的控制系统的设计方案 第三部分 研究了照明监控系 统常用的几种通信方式 对各通信方式的原理 特点进行详细阐述和比较 设计出基 于 PLC 的硬件接线图 第四部分 根据城市发展状况及技术水平 确定了商店橱窗照 明监控系统的总体结构 介绍了照明远程监控系统的硬件构成 并指出系统设计中应 注意的问题 结语中再次强调这样的设计是为了最大限度的提高照明的效率以及降 低能耗 关键词 关键词 PLC 节能环保 高效利用 山西综合职业技术学院毕业论文6 1 绪绪 论论 1 1 选题背景及意义选题背景及意义 目前 全国多数中型城市商店橱窗照明控制仍以手动 光控 钟控等传统的控 制模式为主 光控开关通过感应外界光线的强度 采用光在接收端导通或断开电阻 达到控制目的 但受外界环境影响较大 可靠性难以保证 时控采用的是微电脑时控 开关 根据需要设置开关灯时间 到设置的时间时 时控开关常开触点动作 使照明设施内的接触器闭合或断开 控制照明电源 比起光控方式 时控的准确性 有了较大提高 但遇到天气变化等紧急时间 系统无法自动调节 不能满足节假日 和天气突变的应急要求 机动性差 以上两种传统的控制方式 存在较大的局限性 1 无法对照明设施远距离自动控制 不能采集和反馈实时信息 2 商店照明设施大幅增加 通过传统的人工操作的方法 造成维护目的性差 浪费了大量的资源 却不能保证正常的照明需要和及时故障处理 给商店的管理带 来很大的困难 3 开关灯时间不灵活 误差大 经常出现大型商店的 白天亮灯 和 夜间 黑灯 现象 近几年 我国照明行业发展迅速 灯光技术不断更新 照明光源从白炽灯 汞 灯等老式光源 发展到目前大范围使用的高效节能高压钠灯 金卤灯等光源 使商 店橱窗照明条件大大改善 灯具的配光更加合理 随着照明范围日益扩大 大型商场 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要求也不断提高 照明的管理难度越来越大 将计算机技术和网络技术应用与照明系统的控制和管理 可以提高照明系统的 可靠性和灵活性 改善照明效果 提高能源利用率 因此 商店橱窗照明远程监控 程序的开发及应用具有显著的经济和社会效益 1 2 本文所做的主要工作本文所做的主要工作 本文在分析实际问题的基础上 应该用计算机控制技术和网络技术改进传统的 照明系统监控方法 全面提高照明远程监控系统的性能 主要研究工作如下 1 明确了论文的研究背景和意义 提出了对照明控制方式的改进方案 2 分析了各类常用的监控控制系统 结合目前照明监控的特点和对功能的要求 确定本系统的监控控制方式 3 根据不同规模和类型的商场发展状况及技术水平 确定了城市照明监控系统 的总体方案 并且设计了系统的硬件系统 包括监控中心 远程监控终端和 GPRS 通 信模块 5 根据照明远程监控系统需要实现的功能 结合用户的实际要求 详细阐述了 监控系统的软件各功能模块 2 2 系统简介 系统简介 2 22 2 PLCPLC 的选型的选型 山西综合职业技术学院毕业论文7 1 1 欧姆龙系列欧姆龙系列 OMRON C 系列 PLC 产品门类齐 型号多 功能强 适应面广 CPM 型机是 OMRON 产品用户目前选用最多的小型机系列产品 OMRON 中型机以 C200H 系列最为典型 主要有 C200H C200HS C200HX C200HG 和 C200HE 等型号产品 中型机在程序容量 扫描速度和指令功能等方面都优于小型机 除具备小型机的基本功能外 它同时可 配置更完善的接口单元模块 如模拟量 I O 模块 温度传感器模块 高速记数模块 位置控制模块 通讯联接模块等 可以与上位计算机 下位 PLC 机及各种外部设备 组成具有各种用途的计算机控制系统和工业自动化网络 在一般的工业控制系统中 小型 PLC 机要比大 中型机的应用更广泛 在电气设 备的控制应用方面 一般采用小型 PLC 都能够满足需求 2 2 三菱系列三菱系列 日本三菱公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛 在冶金 化工 印刷生产线等领域都有应用 三菱 S7 系列 PLC 体积小 速度快 标准化 具有网络通信能力 功能更强 可 靠性更高 1 三菱 S7 200 PLC S7 200 PLC 是超小型化的 PLC 它适用于各行各业 各种场合中的自动检测 监测及控制等 S7 200 PLC 的强大功能使其无论单机运行 或连成网络都能实现复 杂的控制功能 S7 200PLC 可提供 4 个不同的基本型号与 8 种 CPU 可供选择使用 2 三菱 S7 300 PLC S7 300 是模块化小型 PLC 系统 能满足中等性能要求的应用 各种单独的模块 之间可进行广泛组合构成不同要求的系统 与 S7 200 PLC 比较 S7 300 PLC 采用 模块化结构 具备高速 0 6 0 1 s 的指令运算速度 用浮点数运算比较有效地 实现了更为复杂的算术运算 一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块 进行参数赋值 方便的人机界面服务已经集成在 S7 300 操作系统内 人机对话的编 程要求大大减少 三菱人机界面 HMI 从 S7 300 中取得数据 S7 300 按用户指定 的刷新速度传送这些数据 S7 300 操作系统自动地处理数据的传送 CPU 的智能化 的诊断系统连续监控系统的功能是否正常 记录错误和特殊系统事件 多级口令保 护可以使用户高度 有效地保护其技术机密 防止未经允许的复制和修改 S7 300 山西综合职业技术学院毕业论文8 PLC 设有操作方式选择开关 操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出 当钥匙拔出 时 就不能改变操作方式 这样就可防止非法删除或改写用户程序 具备强大的通 信功能 S7 300 PLC 可通过编程软件 Step 7 的用户界面提供通信组态功能 这使 得组态非常容易 简单 S7 300 PLC 具有多种不同的通信接口 并通过多种通信处 理器来连接 AS I 总线接口和工业以太网总线系统 串行通信处理器用来连接点到点 的通信系统 多点接口 MPI 集成在 CPU 中 用于同时连接编程器 PC 机 人机 界面系统及其他 SIMATIC S7 M7 C7 等自动化控制系统 3 三菱 S7 400 PLC S7 400 PLC 是用于中 高档性能范围的可编程序控制器 S7 400 PLC 采用模块 化无风扇的设计 可靠耐用 同时可以选用多种级别 功能逐步升级 的 CPU 并 配有多种通用功能的模板 这使用户能根据需要组合成不同的专用系统 当控制系 统规模扩大或升级时 只要适当地增加一些模板 便能使系统升级和充分满足需要 4 人机界面 HMI 硬件 HMI 硬件配合 PLC 使用 为用户提供数据 图形和事件显示 主要有文本操作面板 TD200 可显示中文 OP3 OP7 OP17 等 图形 文本操作面板 OP27 OP37 等 触 摸屏操作面板 TP7 TP27 37 TP170A B 等 SIMATIC 面板型 PC670 等 个人计算机 PC 也可以作为 HMI 硬件使用 HMI 硬件需要经过软件组态才能配合 PLC 使用 3 PLC 的选择 经过对几家公司生产的 PLC 要从应用 价格 可靠性和实验室的实际情况考虑等 各个方面因素的考虑 依据本设计需要 6 输入口 3 输出口 本系统设计选用三菱 S7 200 系列 CPU 选择 CPU221 2 22 2 电机的选择电机的选择 1 直流电动机 直流电动机是依靠直流工作电压运行的电动机 广泛应用于收录机 录像机 影碟机 电动剃须刀 电吹风 电子表 玩具等 直流电动机具有调速性能好 起 动容易 能够载重起动等优点 所以目前直流电动机的应用仍然很广泛 尤其在可 控硅直流电源出现以后 2 异步电动机 山西综合职业技术学院毕业论文9 异步电机是一种交流电机 其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关 系 还随着负载的大小发生变化 负载转矩越大 转子的转速越低 异步电机包括 感应电机 双馈异步电机和交流换向器电机 感应电机应用最广 在不致引起误解 或混淆的情况下 一般可称感应电机为异步电机 异步电动机具有结构简单 制造 使用和维护方便 运行可靠以及质量较小 成本较低等优点 异步电动机主要广泛 应用于驱动机床 水泵 鼓风机 压缩机 起重卷扬设备 矿山机械 轻工机械 农副产品加工机械等大多数工农生产机械以及家用电器和医疗器械等 3 同步电动机 同步电动机主要用于大型机械 如鼓风机 水泵 球磨机 压缩机 轧钢机以 及小型 微型仪器设设备或者充当控制元件 其中三相同步电动机是其主体 此外 还可以当调相机使用 向电网输送电感性或者电容性无功功率 4 电机的选择 经过对几种电动机的应用 价格 可靠性 转速和实验室的实际情况考虑等各个方 面因素的考虑 本系统设计选异步电动机 Y132M 4 如图 3 设计方案设计方案 商店橱窗照明系统是由照明专用的中心配以网络形式与市区箱 台 变连接 为 变压器提供高压电源 由箱 台 变向各条道路的路灯提高照明电源 照明远程监控 系统是由全市范围内的多个终端系统组成 每个终端系统负责一台变电站和多个自 动空气开关 交流接触器和控制配电箱 照明电缆及连接的照明光源监控系统的设 计内容是 监控中心实时或定时检测装在箱 台 变中监控终端的运行情况 采集灯饰 照明期间线路的电流 电压及其它参数 检查线路的状态 远程监控终端自带时间表 自动控制终端的运行 当开关变位或有异常发生时主动向监控中心发送数据 统一 控制全市开关灯时间 根据不同经纬度晨昏时刻 确定每天开关灯时刻表 统一协 调商店整体路灯 景观灯的开关灯时间 监控中心可接收远程终端的报文 分析后将 相关数据存入数据库 并可用于查询 GPRS 计费 电费 生成运行曲线 生成故障 报表等 本文主要是针对商店橱窗内外智能与节能的结合 对房屋划分为两个部分 一 型号功率 KW 马力 hp 电流 A 转速 r min 效率 堵转 电 流 额定 电流 A 堵转 转 矩 额定 转 矩 重量 kg 功率 因数 Y132M 47 51015 41440877 02 2860 85 山西综合职业技术学院毕业论文10 部分为了室外照明的需要 满足人们对室外照明的需求 对室内部分 划为主要照 明和辅助照明 主照明采用时段控制 用来满足人们室内照明的需求 在主要照 明灯组没有开启或是光线很暗 人们需要照明的时候 辅助照明能很好地为人们提 供方便 通过辅助照明来更一步确定 高效 节能的现代照明理念 为了保证房屋 控制系统的灵活性 每个照明灯组配有手动控制开关 以便随时可以开启和关断照 明 此外 考虑到运行安全和便于维护等方面的因素 照明控制系统还需要具有急 停功能 对房屋内外照明控制系统具体要求如下 1 房屋外照明部分 1 廊灯 路灯 室外照明灯组 自动控制 在时段 18 00 到次日早上 6 00 时 此时若光敏开关接通 自动开启照明灯组 若是不在这时间段或是光敏开关没 有接通 自动照明灯组关闭 手动控制 接通手动开关 可以对灯组进行调试 也 可以提供照明 2 景观照明灯组 自动控制 在周六 周日或是五一 十一节假日期间 结合 光敏开关来自动提供景观照明 手动控制 接通手动开关 对灯组进行调试 1 2 房屋内照明部分 1 室内主照明灯组 自动控制 在晚上 19 30 到 21 30 主照明灯组打开 提 供常用照明 手动控制 对室内照明灯组进行调试 校验 2 室内辅助照明灯组 自动控制 对一些不常用的照明 又不是特定需要时采 用辅助照明 对主照明灯组进行补充 由光敏和声控开关进行控制 手动控制 对辅助灯组进行调试 照明 1 3 急停 在发生故障或是安全事故时 为避免人身伤害或是对设备造成重大损坏 设置急停 开关 智能照明控制系统利用各种照明传感器将所需与照明有关的信号采集输入到可 编程逻辑控制器 Programmable Logic Controller PLC 模块中 利用 PLC 程序 计算输出一个控制值 实现对光源的合理控制 本文设计的智能控制系统的主要任务是控制大型商场和小型的商店照明的使用 时间 调节照度 限制照明设备电流和电压的节点设备 使系统运行在全自动状态 照明控制系统依据生活场所的环境特点 通过对室内是否有人和自然光强弱程度的 判断 预先设置若干基本场景 自动在各种场景之间进行转换 如人离开以后 系 统自动将橱窗内的照明设备关闭 当自然光充足时 照明会自动调暗 自然光欠缺 时 住宅内照明就会自动调亮 当一天结束时 系统会自动进入睡眠场景 缓慢调 暗各区域的灯光 同时安装的动静探测器自动生效 保证有人活动的地方灯光处于 合适的亮度 系统还需要将办公区内过道 卫生间 厨房等公共区域的照明协调工 作 当夜晚有人活动时 过道等公共区域的灯保持基本的亮度 同时 还可通过手 动 遥控方式 随意改变区域的光照度 基础部分是作为现场检测装置的传感器 传感器的选用及设计直接影响调控方 案 商店橱窗内有阳光照射的区域 照明灯具都配有可调光的电子镇流器 灯具由 就地控制开关或远程PLC 主控模块控制 通过热释红外传感器和光敏传感器现场检 测 热释电红外传感器是能检测物体辐射红外能量的传感器 输出信号的强弱取决 于温度变化的快慢 从而反映出室内入射光线的红外辐射的强弱 利用热释红外传 感器 分别对商场内各个区间进行动静探测 即主动式和被动式的检测 主动式主 要探测静止或移动极慢的人体 被动式主要探测运动人体 照明控制系统总线采用非屏蔽6 类4 对对绞电缆 将各种开关模块 PLC 控制 山西综合职业技术学院毕业论文11 模块等连成网络 构成总线型拓扑结构 3 基于基于PLCPLC 的软件控制模块设计的软件控制模块设计 照明监控管理系统软件的用户是城市的照明管理部门 监控人员对具体业务比较 熟悉 但对于监控软件的了解及计算机操作水平不是很强 负责监控的人员不但需 要了解系统的运行情况 还需要利用监控软件完成日常的开关灯控制 在发现异常 情况时要及时发现并处理 监控中心的软件是监控系统的核心软件 它将路灯 夜 景灯饰的监控和数据采集融于一体 通过群控或组控实现对不同灯型的控制 在主 机上运行时会自动将所有数据进行存储并自动将数据备份在服务器上 可实现自动 巡测 手动巡测 手动选测和手动遥控 报警处理 自动计算和校正亮灯率等功能 3 1 智能时钟管理模块智能时钟管理模块 智能时钟管理模块的主要功能是根据时间的设定将预先设置的若干场景进行相 互转换 从而达到自动控制的效果 可预先设置若干个基本活动场景 如白天场景 晚上场景 深夜场景 同时也配有手动控制开关 可随时调节房间的工作状态 以 方便顾客和商场工作人员的活动 当人们准备离开时 住宅内的照明会自动熄灭 达到了起床场景与白天场景之间的变换效果 时间管理梯形图如图1 所示 山西综合职业技术学院毕业论文12 图图1 1 时钟管理梯形图时钟管理梯形图 执行TCMP 指令进行时钟比较 如果当前时间D3 D4 D5 中的时 分 秒等于7 时 10 分0 秒 则M1 1 M1 常开接点闭合 Y1 线圈得电自锁 开启智能控制系统的 开店场景 但当D8019 0 星期日 或D8019 6 星期六 时 Y1 线圈不 得电 于是开店场景不开启 当时间到8 10 时 执行TCMP 指令进行时钟比较 结 果是M3 1 从而使Y2 线圈得电自锁 关闭商场内的所有照明 3 2 应急照明模块应急照明模块 商场内需设应急照明 当商场内部的正常照明由于电源中断而停电时 应急照 明可提供给予最低限度的亮度以保证安全 特别是在厨房 洗手间内相对易发生意 外的区域 应急照明模块主要针对住宅内正常照明供电电源中断后应急照明的启动 在该系统中采用蓄电池作为应急照明的备用电源 当正常时 蓄电池与应急照明灯 具分开与电源线连接 应急照明在平时做普通灯具使用 而蓄电池在平时充电 当 供电电源断开时 应急照明灯具的供电由供电电源切换至蓄电池 原理如图2 所示 山西综合职业技术学院毕业论文13 图图2 2 应急照明接线示意图应急照明接线示意图 电源供电正常时 输入到PLC 模块的信号为X0 模块中开启应急照明的输出信 号为Y0 主要利用常开开关与常闭开关的互锁原理进行设计 应急照明蓄电池模块 梯形图如图3 所示 图图3 3 应急照明蓄电池模块梯形图应急照明蓄电池模块梯形图 当供电电源正常工作时 X0 常开开关得电闭合 使蓄电池充电 而当供电电源 断开时 蓄电池与电源失去连接 应急照明与蓄电池相连接 从而使蓄电池为应急 照明供电 3 3 场景管理模块场景管理模块 商店内的照明根据住宅内居民的活动的不同而设置不同的场景 如根据人们的 不同需求 住宅照明可分为以下几个场景 开店场景 白天场景 晚上场景 深夜 场景 就餐场景 联欢场景 场景的变换除了时钟控制外还可进行人工控制 如就 餐场景与联欢场景 控制的主要照明有卧室照明 洗手间照明 客厅照明 走廊照 明和厨房照明 如就餐场景 可预先设置为就餐场景 即自动关闭卧室 客厅 活 动室等不相关区域的照明 联欢场景需打开商场内装修时安装的装饰灯 开店场景 中 卧室 洗手间 走廊的照明是开启的 白天场景中 客厅与卧室的照明根据光 敏 传感器进行调节 晚上场景与深夜场景中客厅 洗手间 走廊与厨房的屋顶设置动 静探测器 当动静探测器感应到有人时 便会自动启动 休息室的照明在晚上场景 中 采用主动式动静探测器控制 即休息室中有人时 卧室的照明自动开启 深夜 场景中 用被动式动静探测器控制 以深夜场景的卧室照明为例 利用PLC 设计如 图4 所示 山西综合职业技术学院毕业论文14 图4 场景管理梯形图 图4 中 Y4 为深夜场景开启信号 休息室 洗手间 客厅 走廊与厨房的照明 在深夜场景中都是处于关闭状态 因Y4 常闭开关处于断开状态 但安装在各屋顶 山西综合职业技术学院毕业论文15 上的动静探测器处于开启状态 除了休息室是被动式动静探测器以外 其他区域都为主动式动静探测器 即除了休 息室 其他区域只要感应到有人存在时便会开启照明 卧室必须感应到有人移动 也就是有人下床时 才开启卧室内的夜灯照明 4 基于基于PLC 的硬件接线图设计的硬件接线图设计 住宅照明智能控制的硬件接线图共分为三个主要部分 输入信号部分 PLC 处 理器与输出信号部分 其连接示意图如图5 所示 图图5 5 PLCPLC 外部接线图外部接线图 图5 中 输入信号主要有三种 电源供电信号 人工控制信号与探测器信号 电源供电信号输入的是照明供电的运行状况 即当电源因故障停止供电时 电源供 电信号X0 就会有信号输入 人工控制信号输入的是人工控制照明场景信号 即人工选择某个场景时 便按下控 山西综合职业技术学院毕业论文16 制改场景的按钮 于是对应的输入点便会有信号输入 探测器信号输入的是安装商 场各区域的动静探测器 的探测结果 即当探测器探测到有人时 对应的信号输入点便会有信号输入 同时 PLC 输出信号也有三种 场景控制信号 照明控制信号与探测器控制信号 输出信 号是PLC 根据输入信号进行程序运算的结果 控制照明场景 照明灯具与区域动静 探测器的开启 根据设计方案 房屋照明部分如图1 所示 房屋外的照明划分为路灯 廊灯等 日常室外照明部分和满足节假日的景观照明部分 室内照明有主要照明灯组以及辅 助照明灯组 以达到高效节能的目的 主要设计思想划分为四个灯组 灯组一用 来室外照明部分 并设置自动手动开关 灯组二也属于室外照明部分 设为景观照 明灯组 分别设置相应的自动手动开关 灯组三提供室内主要照明 人们常用照明 全设置为灯组三 也分别设置相应的自动手动开关 灯组四为室内辅助照明灯组 为主要照明提供补充 来满足人们的需要 一号灯组作为室外照明 通过光敏开关 和时间控制 在 室外光线很暗时 而且又当是此时段时 照明灯组接通 这是一号灯组的自动开关 部分 同时一号灯组也设定手动开关 用以手动控制和调试 二号灯组为景观照明 部分 通过年定时器或是周末固定时段定时器提供照明 用来装饰房屋内外照明部 分 设定手动开关 用以调试景观照明灯组 三号灯组为室内照明提供主要照明 通过时间继电器来分时段控制照明 也设定手动开关 用以调试和手动控制 灯组 四为室内职能型开关 在室内光敏开关与声控开关的联合控制下 为人们提供辅助 照明 也设定手动开关 用以调试 同时为保证设备安全运行与稳定 设定急停开 关 在急停开关按下后 所有的设备都停止运行 用以保证人身安全 5 5 系统设计中应注意的问题分析系统设计中应注意的问题分析 商店橱窗照明系统的设计要求如下 1 稳定性 通过良好的系统架构设计 通过相关设备的运用 保证通信系统的稳定 性 2 连续性 由于城市照明系统本身具有的复杂性 必须保证系统通信24小时全 天候的畅通及不间断运行 3 安全性 必须采取各种可靠的安全及防护手段 保证其安全性 和通信的持续 不间断 数据不会被非法用户破坏和盗取 避免产生一处故障而导致其他站点甚至 整个系统功能的丢失 具有兼容性 并有冗余保证系统不出现阻塞现象 导致无法 连续通信 4 实用性 可扩展性 必须考虑功能性和今后通信的发展 选择市场上主流并领先 的产品和技术 增加新功能时可以在不影响系统运行的情况下实现 5 兼容性 采用的技术和设备 全部遵循通用的国际或行业标准 各系统模块 之间必须确保兼容性 在整个PLC 控制系统设计过程中 如果某些问题处理不当 会影响整个控制系 统的正常运行 进而影响到商店的正常的经营和经济效益 为了提高系统的可靠性 能 保证照明系统的设备安全 高效运行 在系统的设计过程中 应注意以下几个问 题 1 使输出模块 接口 的负荷留有一定的余量 输出模块是PLC 装置本身最 易受到损坏的部件 降低输出接口负荷的最简单方法就是给它加上功率放大环节 即使用吸合功率和保持功率都相对较小的小型中间继电器进行转换 山西综合职业技术学院毕业论文17 2 注意对输出模块的外电路保护 为了防止因外部电路短路等原因造成输出 接口损坏 可在其输出接口设置短路保护装置 3 联锁 互锁功能的硬件设置 单纯在PLC内部逻辑上的联锁和互锁 往往在 外电路发生故障时就失去作用 如电动机的正 反向接触器的互锁以及交 直流接 触器的互锁等 仅在应用程序中实现 是不够的 因为接触器往往会出现主触点 烧死 的现象 在线圈断电后主电路仍 不断开的故障 这时如给出相反的控制命令则会造成主电路的严重短路 解决这一 问题的方法是将2 个接触器的常开辅点引入PLC 输入接口 在软件中将它们以常闭 的方式串入对方输出点线圈 就可起到较完善的保护作用 4 对PLC 电源的要求及系统的失压保护 在大型的商场中 由于大型用电设 备较多 供电质量普遍较差 干扰 波动 低电压运行和瞬间高压经常出现 都会对 PLC 装置的运行产生影响 尽管大部分PLC 系统都有较强的电源适应能力 但是采 用高质量的稳压电源无疑会增加系统的可靠性 在应用程序开发时要特别注意系统 的失压保护 要考虑出现失压状态时系统初始状态的恢复和联锁 5 采用一定的抗干扰措施 电源PLC 供电为50 Hz 220 1 10 V 的交流 电源 对于电源线带来的干扰 PLC 本身具有足够的抵制能力 对于可靠性要求很高 的场合或电源干扰特别严重的环境 可以安装一台带屏蔽层的变比为1 1 的隔离 变压器 以减少设备与地之间的干扰 另外还可以在电源输入端串接LC 滤波电路 6 安装与布线 动力线 控制线 PLC 的电源线以及I O 线应分别配线 其 中开关量与模拟量信号线也要分开敷设 7 PLC 系统的安全性考虑 为了确保整个系统能在安全状态下可靠工作 避 免由于外部电源发生故障 PLC 出现异常 误操作以及误输出造成的重大经济损失 和人身伤亡事故 PLC 系统外部应安装必要的保护电路 如急停电路 电源过负荷的 防护 重大故障的报警及防护等 8 PLC 设备的接地 良好的接地是保证整个PLC 控制系统可靠工作的重要条 件 可以避免偶然发生的电压冲击造成的设备损坏 6 6 设计心得设计心得 作为一个的监控系统的研究 本文的研究尚处于起步阶段 虽然取得了一些 的进展 但还有许多需要完善和改进之处 主要为 1 本系统是通过监控中心主机与远程监控终端的通信 完成对线路和照