PLC在城市大型景观照明工程中的应用-论文

建筑节能

P L C在城市大型景观照明工程中的应用

摘要：随着人们的生活质量的提高， AA ' 3对日常生活的环境质量要求也有了大幅度的提高，这就涉及到了道路交通、城市绿化以及城市景观照明工程的大幅度改善和提高。采用先进、实用、可靠的可编程控制器( P L c )来进行控制是当前城市景观照明控制系统的

主流。我们将以本公司在浙江省安吉县凤凰山的金凤凰景观照明工程为例。介绍西门-￣ -￥ 7— 2 0 0￣,列高性能小型P L C￣ 3[其文本显示器 T D一 2 0 0在城市景观照明工程中的应用实例。关键词： P L C、全自动、可视化监控、节能、稳定一

、

城市景观照明工程系统介绍一

四、安吉凤凰山景观照明电气控制系统介绍本产品的电气控制系统的核心采用西门子s 7— 2 0 0可编程序控制器( P L C ),显示器及操作部分采用西门子T D一 2 0 0文本显示器，在有效保证整个

个城市或一个公园的夜间景观照明是一项系统工程，要进行统一规

划，各类构筑物夜景照明协调，有机地组合在一起，才能形成一幅和谐优美的夜景画面，应采取统一规划、统一设计、分期实施的原则，从宏观上规定了各间景观照明体系。各类景观照明具有的特点如下： ①把相对重要的建筑物作为重点突出对象，突出其建筑物的特征与艺术效果，给人留下难忘的印象，从而提高城市的知名度。

系统运行可靠性和稳定性的基础上，增加了现代化通信功能及上位机的实时A、上位机可视化监控系统：

个景点的夜间照明的艺术风格，照明水平及照明色调，组成了一个完整的夜监控功能。 硬件系统配置：采用普通家庭用电脑或工业设计用电脑都可以，采用l 9 寸显示屏。电脑主机与P L C采用西门子 P P I电缆连接；

②如果是针对公园等小范围的设计、应重点突出其中的桥、树木、花草等， 软件系统配置：监控软件采用当前较流行的昆轮通态产品： MC G S . 要体现人与自然的可谐，灯光亮暗的有机结合给人们提供休闲散步的好去处。 根据实际情况，组态成一目了然的动态显示系统。 MC G S组态软件可以实③在全国都提倡节约能源，节能以及高度的自动化控制

已经放在了一个时读取可编程序控制器内的寄存器状态，并把它们直接反应到组态软件非常突出的重要位置。实现高度的自动控制，既可以节省人工成本，又可以在的动态显示系统，这样就可以通过电脑显示屏明确看到哪一路灯是处于最大程度上达到节能的目的。尤其是在一些大型的山体景观照明中的运用。 工作状态，哪一路灯处于熄灭状态，从而判断整个景观照明系统是否正常工作。 B、 s 7— 2 0 0 P L C下位机控制中心及T D一 2 0 0文本显示器操控面板系统： 本案中， s 7— 2 0 0 P L (￣才是整个电气控制系统的实际指挥中心，选择稳定可靠的可编程序控制器，是整个景观照明系统可靠运行的保障，下面是整个系统的硬件配置说明： 中央处理器： C P U 2 2 2、 C P U 2 2 4、 C P U 2 2 6,根据具体输入输出点选

二、西门子 9 7— 2 0 0系列可编程序控制器介绍s 7— 2 0 0系列P L C是德国西门子公司生产的一种小型 P L C,有极丰富的指令

集，具有强大的多种集成功能和实时特性，其性价比非常高，所以它在各行各业中的应用得到迅速推广，在规模不太大的控制领域是较为理想的控制设备。 为达到高度自动化控制和节能的目的， P L C可以根据设定的时间，自动开启和关闭整个景观照明系统，下面是对实现相关要求进行说明： 时钟设置及读写实时时钟 s 7— 2 0 0的硬件实时时钟可以提供年、月、时、分、秒的日期，时间

数据。 s 7— 2 0 0的时钟精度典型值是2分钟/月( 2 5。 c ),最大误差7分钟/月( 0~ 5 5。 C )。

择。本案选用C P U 2 2 4￣ 1 3一块8路输出模块，输入开关量 1 4个，输出开关量1 8个；因为景观照明中，各种灯光源的点亮是有顺序控制要求的，所以，可以很好的利用 P L C内部的顺序控制功能模块，大大方便软件的编制和开发。利用 C P U内部的实时时钟功能，轻松实现定时控制，达到节能的目的；

三、安吉凤凰山公园景观照明系统简介安吉凤凰山位于安吉县城东大门，整个景观系统分为上位机监控中心、 P L C下位

机控制中心及文本显示器操控面板、接触器开关柜、电缆分布系统和灯光源负载系统五个部分。 下图为本公司设计安装的安吉凤凰山景观照明控制系统：

显示器：选用西门子T D一 2 0 0文本显示器，可及时的用中文显示各种故障

名称，大大方便了维护工作。由于采用R S 4 8 5通信接口，可以把显示器安装在离机组1 2 0 0米内的任何位置，方便客户对整个景观照明系统进行操作和使用。操作人员可以通过文本显示器，对整个景观照明系统自动开启和关闭的时间进行设定，从而达到节能的目的； 开关量输入点配置说明 ( 1 4点): 首先对P L C对照明灯的输出控制回路进行编号，并把每一路控制照明灯

l I g, I—’ - h州 l羁— U I上位机监控中心~

的热继电器的控制点接人P L C的输入点，当某一路照明灯具出现过电流时， P L C会及时切断该路照明灯具的输出，并在T D一 2 0 0文本显示器上显示预先编辑好的故障名称；同时，电脑上位机监控画面也会出现相应的报警信号，用于提示维修人员快速处理问题。 注意点：所有开关量输入点，要以常闭形式接人P L C为正常状态。 开关量输出配置说明( 1 8点): 我们只使用其中的1 4路，每一路输出都有对应的过电流保护输入。当对应的过电流保护输入断开时，马上切断对应的输出控制点，并显示故障名称。 注意点：因为所有开关量输出点驱动的都是继电器或接触器的线圈等感性电路，所以需要继电器或接触器线圈的两端并接一个阻容吸收装置，以延长P L C输出继电器触点的寿命。 C、负载照明灯具： 整个景观照明的灯具选用R G B L E D配电及负载基色投光灯，当红、绿、兰三种

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P L C控制中心

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整个景观照明控制系统示意图

颜色按相同比率投光时，可以达到白光的效果；按不同比率投光

时，可以达到其他颜色的效果；当只使用其中的 R灯时为红光；当只使用其中的G灯时为绿光；当只使用其中的B灯时为兰光。 (下转第9 9页) ‘ 9 3。

建筑节能 3结束语随着社会的发展，节能在社会中逐渐得到重视，本文通过对暖通节能技术

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科学研究会、中国建筑节能协会、中国绿色建筑与节能专业委员会.第8 g,国 际绿色建筑与建筑节能大会论文集【 c1 .中国城市科学研究会、中国建筑节能协会、中国绿色建筑与节能专业委员会：, 2 0 1 2: 6 .

的研究，了解暖通节能技术的主要解决方法，在暖通设计中要给以更多的重视，要有实际的节能目标，灵活运用各种设计理念实现暖通系统的节能设计。 参考文献： [ 1】林峰暖通节能技术在某酒店设计的应用Ⅱ】 l福建建设科技， 2 0 1 3, 0 5:4 1 -4 2+2 4

[ 4】李睛暖通节能技术探究卟科技创新导报， 2 0 1 3, 0 3: 5 9— 6 0『 5 1杨振.浅谈暖通技术在现代化生活中的应用『 l l l科技风， 2 0 1 3, 0 8: 8 7 .

【 6 1方立英.暖通节能技术分析Ⅱ 1中国住宅设施， 2 0 1 1, 0 3: 3 7— 3 8+ 4 8 [ 7】梁峰 .办公建筑暖通节能设计【 I 1 .企业技术开发， 2 0 1 2, 0 5: 1 3 6— 1 3 7 . f 8 1吴德山.浅议建筑的暖通节能技术Ⅱ 1中国建筑金属结构， 2 0 1 3, 2 0: 5 I [ 9】魏懿实用暖通节能措施分析及其在某印钞厂的应用『 D1同济大学， 2 0 0 6 . f 1 0 1煤炭工业太原设计研究院付华雯浅谈电气节能技术在工程设计中的应用『 Nl山西科技报， 2 0 1 0— 0 7— 2 9 A 0 7

[ 2】师志杰，师超浅谈建筑暖通节能技术在办公大楼建筑中的应用I J]江西建材， 2 0 1 3, o 5: 1 1 2— 1 1 3

[ 3】臧胜，李骥建筑设备节能技术在酒店建筑绿色设计中的应用『 A] .中国城市

(上接第8 9页)异性能，甚至低速至0 . 5 H z以下，其系列具备的主要功能如下：双配置功能；集成P I D控制器(流量、压力、速度修正 );预设速度；寸动功能；采

用磁通向量控制型启动和速度调节器； 4级节能设定适用便力矩应用；电动机变频器保护功能；高过载力矩启动，通过选件模块的P r o f i b u s和F i p l o总线或者

具备的主要特性如下：在主电源连接上后，仅需要设定几个基本参数 (电机功率值、使用频率、电机额定电压 ),即可迅速安全地进入电机和变频器的最佳

Mo d b u s通讯卡可以读取如频率、电流、电压、功率等模拟信号；随着在楼宇中不断扩大的应用，增加了常用的通讯协议： A p o g e e F L N/ Me t a s y s N 2, B A C n e t / L o n Wo r k s,均可以与楼宇控制的一线品牌 ( h o n e y w e l l、 J o h n s o n C o n t r o l s、D e l t a, AS I C o n t r o l s )无缝对接。 ( 2 ) VL T 5 0 0系列变频器

工作状态。内置双直流电抗器，可以有效降低主回路谐波4 o%、两组串行接口，一组可用于控制面板，另一组可用于计算机通讯。VL T 5 0 0系列变频器具有独特自动能量优化节电( A E O )功能，可以使变频器准确根据电动机的实际负载向其提供最低的转矩，不仅可以节约 2 0%的电力，还可以有效降低电机运行时的噪声。

3 .结束语随着智能楼宇自动化程度的不断提高，变频器在智能楼宇得到了非常广

V L T 5 0 0系列变频器用于感应电机转矩和转速控制的无传感器矢量控制

系统，其反应速度以毫秒计算，可以在各种转速下提供一致的转矩；在整个调泛的应用，并且节目前节能环保工作作为我国经济工作发展的核心，写字楼速范围内，不但能给出1 6 0%的过载转矩，还可以进行精确地滑差补偿，并且作为城市中的耗能大户，通过变频器调速技术可以很大程度上达到节能的效

负载的突然变化，几乎不对变频器的使用造成如何影响； V L T 5 0 0系列变频器果，可以极大的降低能耗，减少电费支出额。

(上接第 9 3页)五、本公司开发的大型景观照明系统采用 S 7— 2 0 0可编程序控制器及T D 2 0 0文本显示器控制系统的特点：1、 P L C系统经过多年的发展，其稳定性、可靠性已经

达到了相当的高度，差很大的环境中。

统运行时，也可以通过安装运行在计算机上的人机界面(比如：组态王、 MC G S 等)非常直观地对整个景观照明系统进行开停、设定等操作，还可以对机组的实时动态状况进行监控。

4、 T D 2 0 0的使用，不但可以对自动开启或关闭等参数进行设定，还能够直接把整个景观照明系统的运行状态或发生故障的信息非常直观的显示出

相对普通的单片机系统，有其很大的优越性；特别是运用在室外的夏冬温度来，大大提高了维护效率。T D 2 0 0可以安装在离机组1 2 0 0米以内的任何方便的地方，大大方便了客户的使用。 2、 C P U对采集到的各种开关量进行判断分析，从而发出各种指令对整个 5、如果客户需要，可以增加一个电话模块，安装电话后，如果景观照明系景观照明系统的实际运行状态进行调整，使其达到预期的效果。 统出现了故障， P L C可以把事先编辑好的故障名称以短消息的方式，发送到 3、西门子公司的C P U 2 X X系列可编程序控制器，能通过公开的通信协议公司售后服务指定手机上，使产品售后服务提高到一个新的高度。

进行多机组组网群控运行，并接人现代化大楼的楼宇自控系统。即使在单系 (上接第9 5页)分提高了使用者的舒适性。2 . 2 7运营管理控制

的资料信息，该项目结合自身条件运用了多种绿色技术，其中办公区的温湿度独立控制系统，电量分项计量、能耗监测系统，太阳能热水系统，中水系统，

为使项目于的使用制有一个舒适、安全、经济、高效的工作生活环境，该项目团队咨询管理公司、华东院、昆明理工大学等单位，为项目配备了一个较完善的智能化系统，主要包括：有线通信、无线通信及综合布线系统、电视系统、业务及紧急广播系统、音视频系统、计算机信息网络管理系统、建筑设备监控系统、火灾自动报警及消防联动控制系统、安全防范系统、防雷及接地系统。同时设置了建筑设备监控系统，力求优化设备运行管理，降低运行费用。

外遮阳系统及光导管系统均体现了项目的特点。这些绿色技术的具体实施效果，都将对今后绿色建筑的建设提供很

好的借鉴。 目前超高层建筑正在以飞速增长的态势走向市场，我们的使用者越来越多的将目光聚集到了“环保、绿色、安全”的焦点上，如何使超高层建筑变“绿” 呢？如何在超高层建筑中体现出出良好的环境效益、经济效益、社会效益呢？

绿色低碳技术无疑给超高层建筑带来了蓬勃的生命力，带来了无限生机。参考文献『 1 1薛志峰，等著.超低能耗建筑技术及应用【 M】中国建筑工业出版社， 2 0 0 5, 1; 『 2 1清华大学建筑节能研究中心著.中国建筑节能年度发展研究报告『 R] .北京： 中国建筑工业出版社， 2 0 0 7 .

3 .结语本文结合昆钢科技大厦项目，对超高层建筑中绿色理念的贯彻、设计、实

施进行了探讨，并为将来的超高层建筑绿色技术的应用提供了可看、可参考

(上接第9 7页)荷仍居高不下，就会切断电源。在很多民用建筑 (特别是别墅 ) 态环境，建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。 中，目前也采用了智能控制系统来实现照明的自动化控制，通过程序设定，对参考文献： 外界的明暗度、能见度、人口流量、分贝等情况进行判别，在需要的时候进行照明，不必要时则关闭，达到高效节能的目的。[ 1】杨凯戋谈现代建筑电气工程输电线路的节能设计中国科技纵横； 2 0 1 1( 1 3 )

三、总结综上所述，在建筑电气工程的节能设计中，遵循“适用、经济、安全、技

[ 2]吴建国；探讨建筑电气工程设计中的节能原则及途径卟科技信； 2 0 0 9 ( 1 1 )

术”四项原则，有效兼顾安全性和节能性，从电压、供电线路、照明途径、科学 0 0 7( 0 7) 技术等方面人手，可以做到有效节能，对于缓和我国能源紧张的现状、保护生 2

[ 3]陈伟强；试论建筑电气的节能设计策略U] _华章； 2 0 1 2 ( 1 6 ) f 4 1 m自立：关于高层建筑住宅楼电气设计中节能措施的探讨田 I城市建设2 0 1 o ( 1 3 ) [ 5]商建民；商航；高层建筑电气设计的主要内容及节能原则 U J;科技咨洵导报；

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