城市照明控制系统中的PLC应用问题初探

摘要：进入20世纪90年代后期，人们逐渐认识到，传统的PLC自身可能存在着这样活着那样的缺点，难以构建开放的硬件体系和结构：工作人员必须经过较长时间的专业培训才能掌握某种产品的编程方法，再加上传统的PLC的生产技术和资源基本被几家大型工厂所垄断，因此，造成PLC的性价比增长非常缓慢，这些问题都成了制约PLC发展的障碍因素，近年来，随着计算机技术的迅速发展以及PLC方面的国际标准的制定，PLC技术也得到迅猛的发展，本文所说的PLC技术，主要是指可编程序控制器，简称PLC，它是顺应这一要求而出现的、是以微处理器为重要基础的通用工业控制装置——是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。

关键词：PLC；城市照明；设计

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 06-0073-01

一、照明系统中的PLC的开发背景

进入20世纪90年代后期，人们逐渐认识到，传统的PLC自身可能存在着这样活着那样的缺点，难以构建开放的硬件体系和结构：工作人员必须经过较长时间的专业培训才能掌握某种产品的编程方法，再加上传统的PLC的生产技术和资源基本被几家大型工厂所垄断，因此，造成PLC的性价比增长非常缓慢，这些问题都成了制约PLC发展的障碍因素，近年来，随着计算机技术的迅速发展以及PLC方面的国际标准的制定，PLC技术也得到迅猛的发展，本文所说的PLC技术，主要是指可编程序控制器，简称PLC，它是顺应这一要求而出现的、是以微处理器为重要基础的通用工业控制装置——是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。

国际电工委员会主要成员（IEC）在1985年制定的PLC标准草案第3稿中，明确对PLC作出以下定义，即“可编程序控制器是采用可编程序的存储器，用来在其每部存储执行逻辑运算、顺许控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。”可以预料：在工业控制领域中，PLC控制技术的应用必将形成世界潮流。PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统程序提供应用平台，同时还为PLC可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理，用户程序由用户自己设计，这样可以满足大多数用户的需要。

二、研究意义

随着改革的不断深入，社会主义市场经济的不断繁荣和发展，大中小城市都在进行亮化工程。企业为宣传自己企业的形象和产品，均采用广告手法之一：霓虹灯广告屏来实现这一目的.当我们夜晚走在大街上，马路两旁各色各样的霓虹灯广告均可以见到，一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多色的灯管，另一种为日光等管或白炽灯管作为光源，另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。这些灯的亮灭，闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求.

选择这个题目作为毕业设计，即能通过设计熟悉学习过的PLC知识，还能提高自己的设计能力，并且PLC基本都具有通用性强、抗干扰能力强、适应面广、使用方便、可靠性高和编程简单等特点，PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。在一定程度上提高自己以后在找工作的成功率。所以我选择了这个题目。

三、PLC型号的选择及介绍

（一）确定控制方案。PLC系统设计中的第一步，就是要明确整套设备的相关信息，包括大机的机型特点，所有电机的类型，是否需要做闭环控制，所有保护性元器件（包括低压设备、仪器仪表及限位等）的类型，种类，数量及其与系统的连接方式。然后结合技术规格书等的要求，确定PLC系统的品牌、系列和网络图概况，并对PLC系统所需要用到的通讯方式和特殊模块有一个大概的考虑。

（二）输入输出（I/O）点数的估算。I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。

（三）存储器容量的估算。存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。

（四）CPU的选型。选择CPU首先要考虑所需的存储器容量，必须确保CPU存储器容量大于所需。其次，对于一些大型设备，在软件的设计上需要CPU有足够的运算速度和处理能力，比如做防摇系统，这时需要考虑采用双CPU冗余系统。然后，有些CPU在通讯接口及支持的通讯方式上有所不同，本着系统经济性和可用性的考虑，选择已集成本系统需要用到的通讯方式，并且能支持需扩展的通讯方式的CPU。最后，还需考虑到整机PLC系统的网络布置，确保主站和各个分站能可靠对接。

（五）PLC电源的选择。一般而言，现在常用的PLC系统，其模块，包括机架，都是需要电源以驱动的。对于一些分站接口模块其本身是具有供电能力的，而对于主站或配置不带供电能力的分站接口模块的分站，均需要使用电源。PLC电源一般有AC220V和DC24V两种类型，可根据要求选择。

（六）电池或存储卡的选择。为确保在断电情况下，程序不至于丢失，在选择PLC系统时，需配备电池或存储卡。电池一般分为插入CPU内和外置型两种，对于外置型，一般需要将电池和PLC电源连接。

四、系统所需硬件及注意事项

（一）系统所需硬件。在本篇论文中我制作的城市照明灯主要用到的硬件有LED玻璃管、PLC、电极头、导线。LED玻璃灯管的作用是当接通电源时，灯管发出的不同颜色形成不同的图案，起到照明作用。PLC的作用是存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外的接线，使控制系统设计及建造周期大为缩短，同时维护起来极为容易。电极头的作用是焊接作用。导线起着连接电路的作用。

（二）注意事项。1.广告霓虹灯属于高压用电产品，通常电压在15000V，电流较低，一般在0.03至0.8A左右。2.广告霓虹灯为冷阴极灯，使用过程中，不会产生过高的热量。3.广告霓虹灯灯管常用的规格有直径6、8、9、12、15毫米。4.广告霓虹灯有些品牌在特殊的情况下会产生明火，甚至使用灭火器也难以扑灭，此时，只需要断开电源即可。5.广告霓虹灯变压器有电子，电感变压器，电子变压器通常为2米、6米、8米、12米之分。电感为12米负载。

参考文献：

[1]张海燕.浅谈PLC的发展与应用[J].机械管理开发,2010,6

[2]陈小飞.可编程控制器在电气控制中的应用研究[J].中国新技术新产品,2011,14