城市照明控制系統中的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培訓才能掌握某種產品的編程方法，再加上傳統的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發展的障礙因素，近年來，隨著計算機技術的迅速發展以及PLC方面的國際標準的制定，PLC技術也得到迅猛的發展，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、照明系統中的PLC的開發背景

進入20世紀90年代后期，人們逐漸認識到，傳統的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培訓才能掌握某種產品的編程方法，再加上傳統的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發展的障礙因素，近年來，隨著計算機技術的迅速發展以及PLC方面的國際標準的制定，PLC技術也得到迅猛的發展，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程序，又有用戶自己開發的應用程序，系統程序提供應用平臺，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展，大中小城市都在進行亮化工程。企業為宣傳自己企業的形象和產品，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，數量及其與系統的連接方式。然后結合技術規格書等的要求，確定PLC系統的品牌、系列和網絡圖概況，并對PLC系統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，這時需要考慮采用雙CPU冗余系統。然后，有些CPU在通訊接口及支持的通訊方式上有所不同，本著系統經濟性和可用性的考慮，選擇已集成本系統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，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、系統所需硬件及注意事項

（一）系統所需硬件。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的發展與應用[J].機械管理開發，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