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摘要:隨著社會的發展，對于照明自動控制的要求逐漸朝著節能目標前進。就當前的學校而言，開展合理的照明自動控制系統設計，就可以幫助學校達到節約照明用電，實現節能降耗的目的，滿足照明自動控制系統設計的要求。所以，希望通過本文的探究，能夠對照明自動控制系統的設計有一個全面的了解，同時也能夠更進一步的認識節能降耗的意義。
關鍵詞:照明;自動控制;節能;設計
隨著社會對于節能減排的廣泛關注，尤其是在現階段電能短缺對經濟發展以及人民生活造成影響的時刻，在很多學校，依賴人工管理的方式，很容易造成電能的浪費以及經濟的損失。所以，通過照明自動控制系統的合理設計，不但可以節約經濟，還可以達到節能降耗的目標。
1節能潛力分析
就節能潛力而言，擁有怎樣的節能潛力會直接影響到自動控制系統設計是否值得，當自動控制設計能夠達到一定程度的資源節約，那么自動控制就非常的必要。我們以某個學校教室的照明設計國家節能標準來計算，教室照明功率的密度為10W/m2，每一天正常用電15h，一個教室標準面積為96m2，每一個教學年度按照270天來計算，假設一個學校有200間教室，節電按照平均30%來計算，那么一年所節約的電費在12-20萬元。所以，研究教室節能照明自動控制系統，不但可以滿足學校基本的照明需求，同時也可以實現對照明的節能自動化控制，在節能降耗的基礎上，能夠延長燈具使用的基本壽命，進而降低運行的費用，最終成為建筑節能不可或缺的一部分。
2教室自動控制系統設計的方案
在對教室自動控制系統進行設計的時候，首先我們需要了解系統控制的整體結構，能夠對其有一個清晰的分析與認識。然后，分析不同時間段的控制策略，這樣才能夠設計出完美的方案，實現教室自動控制系統的設計。
2.1系統控制結構
基于“上位機-PLC-現場節點”的結構，按照“分布執行，集中管理”的方式來控制系統的各個設備，其控制系統見圖1所示。本系統選擇的下位機為西門子S7-200型PLC，在工作人員登錄系統之后，就可以在其中設定特定的教室課表，然后發送到PLC中進行保存，并且在上位機中保存。在PLC接受課表數據之后，就會按照上課的時間段來對教室內的照明燈具開關加以安排，最終達到照明自動控制的要求，這樣可以有效避免浪費的出現。工作人員按照上位機軟件，也可以對教室的特定課表進行隨時的更改，也可以直接利用遠程控制在對燈具開關加以控制，使得控制靈活快捷。在上位機軟件能夠監控特定教室燈具使用的情況下，也包含了實時的開關狀態與使用時間等，數據能夠保存在上位機之中。
2.2控制系統的主要控制策略
本控制系統是基于時間控制的策略，并且按照教室的實際工作時間來進行調整。（1）正常工作日，在周一到周五，嚴格按照課表的時間來進行燈具的開關控制。（2）在休息時間，控制系統白天不開燈，在教室內按照現場的實際需求實施人工開燈。在晚上開啟三分之一燈具，22點之后，檢查開關并且關閉所有的燈具。（3）寒暑假，控制系統不會開啟所有的燈具。
3控制系統硬件設計
按照某教學樓具體情況的分析，對于教室之內所使用的燈具選擇同一布局的方式。燈具選擇36W日光燈，中等規模教室有9根日光燈。在教室內部按照每一排三個燈具一組，前中后三排的模式，教室里面的開關一次性的控制一排三個燈具。所以，基于這一特點，就實施了前中后位置的一、二、三號燈具的位置劃分[2]。
4控制系統上位機軟件設計
上位機軟件在本控制系統最上層運行，屬于控制系統的核心，也是整體系統的監控平臺，可以滿足PLC控制、燈具運行監控、現場燈具直接控制以及燈具運行時間統計等多種功能。這一控制系統上位機軟件選擇C#語言進行編寫，再利用.Net技術提供豐富資源，就可以滿足上位機的各項功能要求。這一控制系統的控制是基于時間作為依據，同時，基于教室內部時間使用的特殊要求，在設計之中提出了基于課表控制教室燈具的方法?；谶@一基本思想，按照課表的時間數據，當系統判斷為上課時間，就會控制燈具進行工作，但是出于下課時間，在預留一定時間之后，就會直接關閉燈具。
4.1人機交互界面設計
在人機交互界面設計之中，用戶可以直觀方便的輸入課表數據，也可以直接對現場的燈具進行開關的控制。
4.2現場照明燈具監控
上位機本身作為控制系統的監控平臺，就可以對現場燈具的使用狀態進行監測，這樣也可以讓工作人員在平臺上及時的了解現場燈具的工作時間以及開關狀態。當燈具的工作時間超出了壽命，系統就會提出警報，并且提示工作人員及時的更換。想要滿足監控燈具狀態的功能要求，還需要上位機對PLC線圈的開關狀態加以查詢。可以通過Modbus協議的第1號功能，這一功能能夠直接讀取PLC數字量輸出口開關的實際狀態，發送欲讀取的輸出線圈地址以及線圈的數量，在PLC成功接收了數據之后，就會直接返回到對應的線圈。
5結語
總而言之，本文主要是對照明電路的實施控制進行分析，希望可以解決傳統教室內部不需要照明情況下照明燈亮造成資源浪費的問題，這樣也可以避免原本繁瑣的人工控制方式，不但裝置簡單，而且操作非常的方便，在當前社會中，是非常不錯的選擇。
參考文獻
[1]陳維仁.淺談建筑電氣照明節能設計[J].江西建材,2017(22):193-194.
[2]姜震.電氣自動化中的節能設計技術[J].技術與市場,2017(11):151.
[3]徐安高.建筑電氣照明中的節能方式與設計要點研究[J].建材與裝飾,2017(44):99-100.
作者:梁源 單位:山東省巨野縣第一中學
