城市照明控制系統(tǒng)中的PLC應用問題初探

摘要：進入20世紀90年代后期，人們逐漸認識到，傳統(tǒng)的PLC自身可能存在著這樣活著那樣的缺點，難以構建開放的硬件體系和結構：工作人員必須經過較長時間的專業(yè)培訓才能掌握某種產品的編程方法，再加上傳統(tǒng)的PLC的生產技術和資源基本被幾家大型工廠所壟斷，因此，造成PLC的性價比增長非常緩慢，這些問題都成了制約PLC發(fā)展的障礙因素，近年來，隨著計算機技術的迅速發(fā)展以及PLC方面的國際標準的制定，PLC技術也得到迅猛的發(fā)展，本文所說的PLC技術，主要是指可編程序控制器，簡稱PLC，它是順應這一要求而出現的、是以微處理器為重要基礎的通用工業(yè)控制裝置——是順應這一要求出現的，它是以微處理器為基礎的通用工業(yè)控制裝置。

關鍵詞：PLC；城市照明；設計

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 06-0073-01

一、照明系統(tǒng)中的PLC的開發(fā)背景

進入20世紀90年代后期，人們逐漸認識到，傳統(tǒng)的PLC自身可能存在著這樣活著那樣的缺點，難以構建開放的硬件體系和結構：工作人員必須經過較長時間的專業(yè)培訓才能掌握某種產品的編程方法，再加上傳統(tǒng)的PLC的生產技術和資源基本被幾家大型工廠所壟斷，因此，造成PLC的性價比增長非常緩慢，這些問題都成了制約PLC發(fā)展的障礙因素，近年來，隨著計算機技術的迅速發(fā)展以及PLC方面的國際標準的制定，PLC技術也得到迅猛的發(fā)展，本文所說的PLC技術，主要是指可編程序控制器，簡稱PLC，它是順應這一要求而出現的、是以微處理器為重要基礎的通用工業(yè)控制裝置——是順應這一要求出現的，它是以微處理器為基礎的通用工業(yè)控制裝置。

國際電工委員會主要成員（IEC）在1985年制定的PLC標準草案第3稿中，明確對PLC作出以下定義，即“可編程序控制器是采用可編程序的存儲器，用來在其每部存儲執(zhí)行邏輯運算、順許控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。”可以預料：在工業(yè)控制領域中，PLC控制技術的應用必將形成世界潮流。PLC程序既有生產廠家的系統(tǒng)程序，又有用戶自己開發(fā)的應用程序，系統(tǒng)程序提供應用平臺，同時還為PLC可靠運行及信息與信息轉換進行必要的公共處理，用戶程序由用戶自己設計，這樣可以滿足大多數用戶的需要。

二、研究意義

隨著改革的不斷深入，社會主義市場經濟的不斷繁榮和發(fā)展，大中小城市都在進行亮化工程。企業(yè)為宣傳自己企業(yè)的形象和產品，均采用廣告手法之一：霓虹燈廣告屏來實現這一目的.當我們夜晚走在大街上，馬路兩旁各色各樣的霓虹燈廣告均可以見到，一種是采用霓虹燈管做成的各種形狀和多中彩色的燈管，另一種為日光等管或白熾燈管作為光源，另配大型廣告語或宣傳畫來達到宣傳的效果。這些燈的亮滅，閃爍時間及流動方向等均可以通過PLC來達到控制的要求.

選擇這個題目作為畢業(yè)設計，即能通過設計熟悉學習過的PLC知識，還能提高自己的設計能力，并且PLC基本都具有通用性強、抗干擾能力強、適應面廣、使用方便、可靠性高和編程簡單等特點，PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。在一定程度上提高自己以后在找工作的成功率。所以我選擇了這個題目。

三、PLC型號的選擇及介紹

（一）確定控制方案。PLC系統(tǒng)設計中的第一步，就是要明確整套設備的相關信息，包括大機的機型特點，所有電機的類型，是否需要做閉環(huán)控制，所有保護性元器件（包括低壓設備、儀器儀表及限位等）的類型，種類，數量及其與系統(tǒng)的連接方式。然后結合技術規(guī)格書等的要求，確定PLC系統(tǒng)的品牌、系列和網絡圖概況，并對PLC系統(tǒng)所需要用到的通訊方式和特殊模塊有一個大概的考慮。

（二）輸入輸出（I/O）點數的估算。I/O點數估算時應考慮適當的余量，通常根據統(tǒng)計的輸入輸出點數，再增加10%～20%的可擴展余量后，作為輸入輸出點數估算數據。實際訂貨時，還需根據制造廠商PLC的產品特點，對輸入輸出點數進行圓整。

（三）存儲器容量的估算。存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設計階段，由于用戶應用程序還未編制，因此，程序容量在設計階段是未知的，需在程序調試之后才知道。為了設計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。

（四）CPU的選型。選擇CPU首先要考慮所需的存儲器容量，必須確保CPU存儲器容量大于所需。其次，對于一些大型設備，在軟件的設計上需要CPU有足夠的運算速度和處理能力，比如做防搖系統(tǒng)，這時需要考慮采用雙CPU冗余系統(tǒng)。然后，有些CPU在通訊接口及支持的通訊方式上有所不同，本著系統(tǒng)經濟性和可用性的考慮，選擇已集成本系統(tǒng)需要用到的通訊方式，并且能支持需擴展的通訊方式的CPU。最后，還需考慮到整機PLC系統(tǒng)的網絡布置，確保主站和各個分站能可靠對接。

（五）PLC電源的選擇。一般而言，現在常用的PLC系統(tǒng)，其模塊，包括機架，都是需要電源以驅動的。對于一些分站接口模塊其本身是具有供電能力的，而對于主站或配置不帶供電能力的分站接口模塊的分站，均需要使用電源。PLC電源一般有AC220V和DC24V兩種類型，可根據要求選擇。

（六）電池或存儲卡的選擇。為確保在斷電情況下，程序不至于丟失，在選擇PLC系統(tǒng)時，需配備電池或存儲卡。電池一般分為插入CPU內和外置型兩種，對于外置型，一般需要將電池和PLC電源連接。

四、系統(tǒng)所需硬件及注意事項

（一）系統(tǒng)所需硬件。在本篇論文中我制作的城市照明燈主要用到的硬件有LED玻璃管、PLC、電極頭、導線。LED玻璃燈管的作用是當接通電源時，燈管發(fā)出的不同顏色形成不同的圖案，起到照明作用。PLC的作用是存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造周期大為縮短，同時維護起來極為容易。電極頭的作用是焊接作用。導線起著連接電路的作用。

（二）注意事項。1.廣告霓虹燈屬于高壓用電產品，通常電壓在15000V，電流較低，一般在0.03至0.8A左右。2.廣告霓虹燈為冷陰極燈，使用過程中，不會產生過高的熱量。3.廣告霓虹燈燈管常用的規(guī)格有直徑6、8、9、12、15毫米。4.廣告霓虹燈有些品牌在特殊的情況下會產生明火，甚至使用滅火器也難以撲滅，此時，只需要斷開電源即可。5.廣告霓虹燈變壓器有電子，電感變壓器，電子變壓器通常為2米、6米、8米、12米之分。電感為12米負載。

參考文獻：

[1]張海燕.淺談PLC的發(fā)展與應用[J].機械管理開發(fā)，2010，6

[2]陳小飛.可編程控制器在電氣控制中的應用研究[J].中國新技術新產品，2011，14