基于plc的隧道灯光控制系统设计及plc仿真论文

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1、基于PLC的隧道灯光控制系统设计及PLC仿真毕业论文目录第一章绪论51.1研究背景和意义51.2隧道照明51.2.1隧道照明的意义51.2.2隧道照明的特点及照明要求51.3国内外研究概况71.3.1国外研究概况71.3.2国内研究概况81.4本章小结81.5研究内容9第二章隧道照明控制系统方案及PLC的简介102.1隧道照明控制102.1.1隧道照明回路平均亮度计算102.1.2隧道照明控制方式112.1.3隧道照明控制要求122.2人工手动控制142.3分段时序控制152.4无极调光控制（自动调光控制）162.4.1无极

2、调光控制模式162.4.2无极调光控制方式172.5可编程控制器PLC172.5.1PLC的定义172.5.2PLC的功能182.5.3PLC的结构182.5.4PLC的工作原理202.6本章小结21第三章基于PLC隧道照明系统的软硬件设计233.1PLC控制系统的设计233.1.1PLC控制系统的设计步骤233.1.2PLC的选择233.2控制系统硬件设计243.2.1I/0分配24493.2.2PLC的接线图253.3编程方法的选择253.4软件过程设计263.5程序流程图273.5.1系统流程图273.5.2手动控制流

3、程图273.5.3分段时序控制流程图283.6软件设计梯形图与STL语言293.7本章小结29第四章基于PLC隧道照明控制系统的仿真304.1西门子PLCS7-200仿真软件304.2仿真结果分析304.2.1手动控制下的的晴天运行304.2.2手动控制下的多云运行314.2.3手动控制下的阴天运行324.2.4手动控制下的夜间运行324.2.5手动控制下的更夜运行334.2.6火灾发生时的运行模式334.2.7自动控制下的运行模式344.3本章小结35第五章结论与展望36总结36展望36致谢38主要参考文献39附录40梯形

4、图40语句表4749第一章绪论1.1研究背景和意义隧道作为高等级公路的特输路段，当车辆在驶入、通过和驶出隧道的过程中，会出现一系列的视觉问题，为适应视觉的变化，当汽车驾驶员驶车进入隧道入口时，在白天，突然面对一个亮度相对很低的光环境入口，视觉需要尽快调整以适应光环境由明到暗的变化，会出现“黑洞效应”；在驶出隧道时情况正好相反，面对一个白亮的洞口视觉需要尽快调整以适应光环境由暗到明的变化，会出现“白洞效应”；在夜晚，同样需要清楚地看到前方路况。因此需在隧道内设置附加电光照明。需采用自动控制系统使洞内亮度随洞外亮度完全同步变化，

5、以消除司机的“暗适应”与“明适应”的视觉问题，并且最大限度的节省能源。同时，如何在隧道内各段采用不同强度的照明来改善隧道内的光照及其分布，创造洞内良好的工作视觉环境，确保在白天和夜间行驶的车辆以设计速度能够安全地接近、穿越和通过隧道，预防隧道内交通事故的发生，保证隧道的正常运营，就是隧道照明控制系统要解决的问题。同时隧道照明也是隧道运营费用中最大的日常开支项目之一，安全、舒适又经济节能的照明技术也是研究的目标。1.2隧道照明1.2.1隧道照明的意义隧道照明可以改善隧道内路面状况，改善隧道内视觉享受，减轻驾驶员疲劳，有利于提高

6、隧道通行能力保证交通安全。隧道照明系统主要包括：中间照明段、入口段照明、过渡段照明、出口段照明、应急照明、洞外引道照明及接近段减光设施。根据《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026-1999）规定，长度大于100m的隧道都应设置电光照明设施[1]。491.2.2隧道照明的特点及照明要求隧道照明是一种特殊路段，其管道结构决定了它的照明特点与其他路段不同，隧道照明特点有以下几点：（1）隧道路面应具有一定的亮度水平；（2）隧道内的墙壁应具有一定的亮度水平；（3）在设计中应考虑车速、交通量和路线线形等诸多因素；（4）综合行车安全和

7、舒适度等方面设定照明水平；（5）考虑人的视觉适应性，避免隧道的入口段和出口段出现的“黑洞效应”和“白洞效应”带来的不良后果。（6）隧道在白天也需要照明，并且，白天的照明设计比夜晚更加复杂。由于隧道的特殊结构，它的照明特点也是较为复杂，在设计隧道照明时，必须详尽的考虑可能影响隧道照明的因素，然后设计一系列解决这些问题的方案，消除隧道交通可能存在的安全隐患。同时，在设计隧道照明的同时，为了实现节约能源、提高照明效果并保证隧道行车的安全性和舒适性情况下，我们通常可以考虑以下几个方面：（1）亮度——由于隧道内部和外部的正常日照光度不

8、同，尤其是在白天，内外光线亮度差较大，会给驾驶员造成视觉的不适应，影响驾驶员的判断，从而导致交通事故。为此，隧道照明通常分为入口段照明、过渡段照明和出口段照明。其中，白天隧道入口段的亮度要根据隧道外的亮度、车速、入口外额视场和隧道长度来确定。过渡段的照明水平要进一步的下降，从而为驾驶员提供