基于PLC的化工场所照明智能控制系统设计

＊刘雄平

（湖南湘潭技师学院电气工程系 湖南 411101）

基于PLC的化工场所照明智能控制系统设计

＊刘雄平

（湖南湘潭技师学院电气工程系 湖南 411101）

随着社会的进步和科技的日新月异，照明系统的控制也在不断地提高，智能照明系统开始走进人们的生活和工作。本文分析了化工场所照明基于PLC的智能控制系统的优点，设计了用于化工场所照明的智能控制系统，主要由室内环境检测模块、人体检测模块和看门狗模块三大模块组成，通过主程序对子程序的循环调用实现对化工场所照明系统的智能控制。

PLC；化工场所；照明控制；智能系统

引言

目前，照明用电在我国电能的消耗方面占有很大的比重，尤其是工业消耗，由于工业照明缺乏系统的控制，很多电能的消耗存在浪费现象，而且对于照明系统的控制方式也比较陈旧，从而加剧了电能的浪费，同时，陈旧的照明控制方式还存在很多不合理的地方和人力的浪费，为此，针对化工场所的照明情况进行了智能化的改革，将PLC智能控制系统应用于对化工场所的照明控制，这不仅能够有效改善化工场所的照明控制情况，还能够有效解决电能浪费的现象，是一种适合长久使用的智能照明控制系统。

1.PLC智能控制系统的设计原则和注意事项

(1)PLC智能控制系统的设计原则

第一，实用性原则，在设计控制系统时要了解使用对象、使用环境以及设计的目的，最终满足客户需求。

第二，可靠性原则，是指设计完成后能够保证系统长期安全稳定运行，或者是系统故障在可控范围内。

第三，可扩展性原则，在设计构思时，考虑到用户长远的发展，对于控制计算能力留有余量，同时留有扩展接口，满足用户的改进和扩展，例如对于化工场所照明系统的扩展和改进。

第四，先进性原则，保证设计技术的先进性，保证产品规格的先进性，以满足市场的发展需求，使系统有较高的性价比。

(2)注意事项

第一，根据系统的大小和用户的要求来选择PLC单机控制还是联网控制，是采用远程I/O还是本地I/O。

第二，控制器除了与监控系统之间通信是否需要与其他部分通信。

第三，采用profibus dp还是profinet通信方式。

第四，是否留有备份系统防止数据丢失。

2.照明智能控制系统的优点

(1)线路系统

表1 传统照明与智能照明线路系统比较

(2)控制系统

表2 传统控制与智能控制控制系统比较

通过以上比较可知智能照明线路具有较大优势。

3.化工场所照明控制系统的设计方案

化工场所智能照明控制系统主要由PLC、中间继电器、照明灯和开关组成。通过PLC的编程对化工场所的室内照明、道路照明和其他照明设备进行控制，在进行设计时，既要满足照明的需求，又要考虑节能性，因此，在设计时要充分考虑对照明系统的控制和管理。

化工场所智能照明控制系统的主要组成是室内环境光检测模块、人体信号采集模块、看门狗模块等三部分组成，主要原理是将室内环境光线强度作为输入信号，当室内光线较强时，不允许开灯，当室内光线较弱且有人时，允许开灯，当人离开一段时间后，将灯熄灭，采用单刀双掷开关进行控制，当超过一定时间没有人时，关闭智能控制，采用手动控制，主要原理图如图1所示。

图1 系统原理图

(1)照明智能控制系统的组成

化工场所智能控制系统主要由两部分组成：主程序和子程序。通电后，先运行主程序的任务，在满足主程序任务的条件下，执行子程序，主程序可以同时执行多个子程序，子程序可以并行执行，在执行程序的过程中，主程序通过对子程序的反复调用来实现对程序的控制。子程序包括功能型和中断型两种，这两种子程序是可以相互嵌套和调用的，因此，智能控制系统就是通过主程序对子程序进行反复的调用并选择性执行程序的循环的过程。所以，在进行智能控制系统的设计时，要将各个模块的功能设计成子程序的形式，使其能够满足主程序的反复调用，实现模块的功能。化工场所智能控制系统的总体流程图如图2所示。

图2 主程序流程图

(2)室内环境光线采集模块

室内环境光线采集模块电路如图3所示，其主要原理是当化工场所室内的光线强度小于一定值时，执行通电电路；当室内光线大于一定值时，执行断电电路。电路的组成包括光敏三极管、可变电阻、电容等。

图3 室内环境光线采集电路图

(3)人体信号检测模块

人体信号采集模块电路如图4所示，该模块的主要作用就是室内是否有人，该模块的电路组成主要是传感器，因此，对传感器的要求较高，既要保证其灵敏度和稳定性，还要保证其抗干扰能力和延时性能好。

图4 人体信号采集电路图

(4)看门狗电路

看门狗电路的主要作用是保护系统，避免程序的错乱和系统的死机和进入死循环状态，保证系统的正常运行，电路的主要组成通过电阻、电容和与PLC的复位端相链接，保证系统的复位状态，具体电路如图5所示。

图5 看门狗电路图

结束语

综上所述，本化工场所照明系统智能控制系统的设计当中，在设计照明智能控制系统时，主要设计了三个子系统和一个主系统，通过主系统对三个子系统的反复调用来实现对照明系统的智能控制，这种控制方式可以无限循环使用，是一种经济性和智能性相结合的控制系统，既节约了电能又使得照明系统的控制实现智能化。

[1]苏和.基于PLC的大型化工企业照明控制系统的设计探讨[J].煤炭技术,2011(06).

[2]张建平,张庆松.小型办公场所智能照明控制系统的设计[J].应用实践,2013(03).

[3]杨廷武,徐玥.基于的工业仓库照明智能控制系统设计[J].天津理工大学学报,2013(02).

刘雄平（1981～），男，湖南湘潭技师学院电气工程系，研究方向：电气控制与自动化技术。

((责任编：李田田)

Design of Lighting Intelligent Control System in Chemical Place Based on PLC

Liu Xiongping

(Department of Electrical Engineering,Xiangtan Technician College of hu'nan province, Hu’nan, 411101)

Along with the increasing advance of society and progress of science and technology, the control of lighting system is also increasing in constant, besides, the intelligent lighting system begins to come into people's life and work. In this paper, it analyzes the advantages of intelligent control system based on PLC for chemical places lighting, and design the intelligent control system used for chemical places lighting, which is mainly made up with the indoor environment detection module, human body detection module and watchdog module, furthermore, through the recycling application of subprogram controlled by main program to achieve the intelligent control of lighting system in chemical places.

PLC；chemical place；lighting control；intelligent system

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