plc的隧道智能照明系统设计(附件)【字数：13705】
摘 要 本文就PLC当下具体市场实用的行情，和有关产业发展的具体情形，进行研究和分析，加深对产业发展情形的了解，同时也进行更多有关PLC发展推广的研究。研究方向主要着眼于PLC基本参数等基本背景，行业的发展情况以及市场内同类产品的饱和情况。本次设计中使用西门子公司生产的S7-300控制器作为系统的控制器，并在系统中涉及了光度采集和车流量采集传感器来获取相关控制信息。在系统中使用STEP7编程完成采集数据的处理和分析，并根据要求完成控制功能根据以上硬件设计情况，搭建硬件实验系统并进行实验，针对实验数据进行分析的到了很好的控制效果。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2隧道照明现状 1
1.2.1国内研究现状分析 1
1.2.2险道灯出现引发控制技术的研宄 2
1.3技术路线 2
第二章 智能照明控制系统的设计方案 3
2.1系统控制方案分析 3
2.2智能照明控制系统的功能组成 3
2.2.1智能照明控制系统的结构和组成 3
2.3相关因素分析 3
2.3.1关联隧道照明的三大因素 3
2.3.2整体亮度 3
2.3.3隧道交通量 4
2.3.4设计模型 5
第三章 基于PLC的隧道灯光控制硬件设计 7
3.1 上位机PC选择 7
3.2 电缆的选择 7
3.3站点CPU及硬件选择 8
3.4控制系统硬件结构 10
3.5数据采集电路 10
3.6光强度传感器 11
3.7传感器信号传输到PLC 12
3.5主电路的设计 13
3.8控制电路的设计 13
第四章 隧道智能照明的软件设计 15
4.1控制系统工作原理 15
4.1.1PLC控制过程 15
4.1.2控制参数采集 15
4.2方案设计与程序 16
4.3 PLC软件模块 16
4.4主循环程序控制模块 17
4. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
6 亮度检测及控制子程序 18
第五章 系统调试 20
5.1实验系统 20
5.2系统可靠性分析 20
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1研究背景
有关专家近日在此间公布，上世纪末，中国的铁路隧道座数数量已超过6000，整体长度高达近3700公里，双项指标同时达到了世界最顶尖的标准。据《光明日报》报道：中国独有的专业隧道施工企业CTG,非常注重新兴技术的研发，并能够及时将新科技运用到实际工作流程中，CTG在工作与科技研发过程中，总结并发展了名为“新奥法”快速施工方法，曾经创造了18个月贯通中国第一长隧道――秦岭隧道（18.46公里）的奇迹。中国城市地铁施工，从前一直较为困难，自从中铁集团首创了“浅埋暗挖”系列施工方法之后，中国地铁施工情况得到了很大的改善，使多年困挠中国沿海地区城市地铁施工的难题得以攻克。中国拥有近9000座铁道运输轨道，总长度高达近4500公里，名列世界前茅。中国现任交通运输部部长李小鹏说过，中国已经发展为目前全世界地上地下交通运输项目数量最多，结构最繁杂，发展速度最快的国家。
2016 IBTC（第五届）国际桥梁与隧道技术大会暨展览会中，中国宣布，目前国内已有陆上铁路隧道约7000座，总长度高达近4000公里，名列世界前茅。目前中国的公路隧道总数量达到近1800座，总长度超过700公里，相较于相关行业发展初期，增长了近5倍，成为目前全球拥有铁路公路数目最多的国家之一。
目前，中国已建成最长的客货共用铁路隧道为乌鞘岭隧道，长约20多公里。于3006年8月23日上午实现双线开通。
据相关资料显示，中国20世纪中叶，隧道施工办法较为落后，施工难度较大，当时主流采用的是钢钎大锤进行开凿作业，自从20世纪末期推广了“新奥法”施工，引进了大型隧道掘进机，极大提高了隧道施工作业的效率，降低了施工的难度。
1.2隧道照明现状
1.2.1国内研究现状分析
在隧道照明设施的研究上，我国科学技术起点较低，相对于国外，我国的隧道照明设施研究基础薄弱，发展时间也较晚，尤其在隧道照明设施的性能方面，我国的研究还比较浅薄，在质量以及实用性方面，还没能达到国际平均的水平。国内八成以上的厂家，都没有自主研发相关照明设施的相关经验以及工具，大部分厂家并没有开展生产类似设施的业务，整体工艺和技术水平都比较落后，专业水平不高，生产效率也比较低。最近几年，我国多所高校的研究院，联合相关产业研究所，开始大力研发隧道照明设施。
我国的隧道照明设施，无论是在生产规模上，还是在研发程度上，都和国外有着不小的差距。一方面是我国的隧道照明设施研究，理论知识匮乏，研究资金不足；另一方面，中国相关产业结构混乱，没有形成自给自足，合理高效的产业生产链，生产规模也较小。公路铁路隧道系统因为其独特性，对照明系统的要求非常高，照明设施必须保持常亮，所以照明设施的可靠性就显得非常重要。国内大多数的隧道内照明设施，都存在一定的问题，大多都是光带不宽，不够节能，质量较差，照明设施的消耗比较大，档次比较低，设备可用时间比较短等，这些问题让整体隧道照明供光效果比较差，很难达到隧道照明应有的标准，隧道内车辆安全得不到保障。一个良好的隧道照明系统，应当能够满足不同情况下隧道内部照明的需求，有足够的光照亮度，并且耐用程度要高。
由此可见，为了降低隧道照明系统的能耗，从实际上满足隧道照明系统供光需求，同时，要满足方便供能的需求，为了响应节能减排的号召，应当采用和支持LED类照明产品的应用。
1.2.2险道灯出现引发控制技术的研宄
在隧道刚开通时，隧道内部的车流量较小，高能耗的照明系统，会使得隧道实际运营成本过高，就算是应用了节能低耗的照明设备，仅仅是从回路方面控制，而没有注重节能方面的控制，不加以调控，那么整体的节能效果还是差强人意的。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2隧道照明现状 1
1.2.1国内研究现状分析 1
1.2.2险道灯出现引发控制技术的研宄 2
1.3技术路线 2
第二章 智能照明控制系统的设计方案 3
2.1系统控制方案分析 3
2.2智能照明控制系统的功能组成 3
2.2.1智能照明控制系统的结构和组成 3
2.3相关因素分析 3
2.3.1关联隧道照明的三大因素 3
2.3.2整体亮度 3
2.3.3隧道交通量 4
2.3.4设计模型 5
第三章 基于PLC的隧道灯光控制硬件设计 7
3.1 上位机PC选择 7
3.2 电缆的选择 7
3.3站点CPU及硬件选择 8
3.4控制系统硬件结构 10
3.5数据采集电路 10
3.6光强度传感器 11
3.7传感器信号传输到PLC 12
3.5主电路的设计 13
3.8控制电路的设计 13
第四章 隧道智能照明的软件设计 15
4.1控制系统工作原理 15
4.1.1PLC控制过程 15
4.1.2控制参数采集 15
4.2方案设计与程序 16
4.3 PLC软件模块 16
4.4主循环程序控制模块 17
4. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
6 亮度检测及控制子程序 18
第五章 系统调试 20
5.1实验系统 20
5.2系统可靠性分析 20
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1研究背景
有关专家近日在此间公布，上世纪末，中国的铁路隧道座数数量已超过6000，整体长度高达近3700公里，双项指标同时达到了世界最顶尖的标准。据《光明日报》报道：中国独有的专业隧道施工企业CTG,非常注重新兴技术的研发，并能够及时将新科技运用到实际工作流程中，CTG在工作与科技研发过程中，总结并发展了名为“新奥法”快速施工方法，曾经创造了18个月贯通中国第一长隧道――秦岭隧道（18.46公里）的奇迹。中国城市地铁施工，从前一直较为困难，自从中铁集团首创了“浅埋暗挖”系列施工方法之后，中国地铁施工情况得到了很大的改善，使多年困挠中国沿海地区城市地铁施工的难题得以攻克。中国拥有近9000座铁道运输轨道，总长度高达近4500公里，名列世界前茅。中国现任交通运输部部长李小鹏说过，中国已经发展为目前全世界地上地下交通运输项目数量最多，结构最繁杂，发展速度最快的国家。
2016 IBTC（第五届）国际桥梁与隧道技术大会暨展览会中，中国宣布，目前国内已有陆上铁路隧道约7000座，总长度高达近4000公里，名列世界前茅。目前中国的公路隧道总数量达到近1800座，总长度超过700公里，相较于相关行业发展初期，增长了近5倍，成为目前全球拥有铁路公路数目最多的国家之一。
目前，中国已建成最长的客货共用铁路隧道为乌鞘岭隧道，长约20多公里。于3006年8月23日上午实现双线开通。
据相关资料显示，中国20世纪中叶，隧道施工办法较为落后，施工难度较大，当时主流采用的是钢钎大锤进行开凿作业，自从20世纪末期推广了“新奥法”施工，引进了大型隧道掘进机，极大提高了隧道施工作业的效率，降低了施工的难度。
1.2隧道照明现状
1.2.1国内研究现状分析
在隧道照明设施的研究上，我国科学技术起点较低，相对于国外，我国的隧道照明设施研究基础薄弱，发展时间也较晚，尤其在隧道照明设施的性能方面，我国的研究还比较浅薄，在质量以及实用性方面，还没能达到国际平均的水平。国内八成以上的厂家，都没有自主研发相关照明设施的相关经验以及工具，大部分厂家并没有开展生产类似设施的业务，整体工艺和技术水平都比较落后，专业水平不高，生产效率也比较低。最近几年，我国多所高校的研究院，联合相关产业研究所，开始大力研发隧道照明设施。
我国的隧道照明设施，无论是在生产规模上，还是在研发程度上，都和国外有着不小的差距。一方面是我国的隧道照明设施研究，理论知识匮乏，研究资金不足；另一方面，中国相关产业结构混乱，没有形成自给自足，合理高效的产业生产链，生产规模也较小。公路铁路隧道系统因为其独特性，对照明系统的要求非常高，照明设施必须保持常亮，所以照明设施的可靠性就显得非常重要。国内大多数的隧道内照明设施，都存在一定的问题，大多都是光带不宽，不够节能，质量较差，照明设施的消耗比较大，档次比较低，设备可用时间比较短等，这些问题让整体隧道照明供光效果比较差，很难达到隧道照明应有的标准，隧道内车辆安全得不到保障。一个良好的隧道照明系统，应当能够满足不同情况下隧道内部照明的需求，有足够的光照亮度，并且耐用程度要高。
由此可见，为了降低隧道照明系统的能耗，从实际上满足隧道照明系统供光需求，同时，要满足方便供能的需求，为了响应节能减排的号召，应当采用和支持LED类照明产品的应用。
1.2.2险道灯出现引发控制技术的研宄
在隧道刚开通时，隧道内部的车流量较小，高能耗的照明系统，会使得隧道实际运营成本过高，就算是应用了节能低耗的照明设备，仅仅是从回路方面控制，而没有注重节能方面的控制，不加以调控，那么整体的节能效果还是差强人意的。
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