基于PLC的路灯远程监控系统研究与实现

论文摘要

路灯照明系统是城市形象的重要标志之一，其智能化程度代表着城市经济发展水平。随着经济的发展，电力资源日渐紧缺，节能已经成为建设节约型社会的一个重要组成部分。传统的路灯控制与维护技术已经不在适应经济发展的要求，所以自动化程度高、运行可靠、高效节能、使用维护方便的路灯远程监控系统，是路灯现代化管理的必然趋势。本文主要针对路灯的远程监控系统的基本框架进行了研究并进行了系统设计，在对系统的各个组成部分的结构原理及其设计可行性分析之后，对系统进行了设计，并进行了软件仿真和实验调试。控制部分利用工控机和可编程序逻辑控制器实现，远程监控通过WIFI无线网络通信技术、电力载波调制解调器和以太网模块实现，检测部分采用单片机和光敏二极管等原件实现。软件部分主要包括控制主程序，通信协议和信息采集中断程序，接收和发送信息程序，通信协议程序，群控、隔灯亮、单灯控制等子程序。最后，本课题对该路灯远程监控系统的软件部分即上位机组态和梯形图程序分别在大连工业大学寿命老化实验室和大连海威集团车间进行了调试实验。实验结果表明，设计的软件可以实现预期的控制动作且程序运行稳定，基本可以实现控制要求，符合预期要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 路灯远程监控系统研究的意义与国内外现状
• 1.1.1 路灯远程监控系统研究的意义
• 1.1.2 路灯控制系统的国内外现状
• 1.2 发展方向
• 1.3 路灯远程监控系统的功能及经济效益
• 1.3.1 路灯远程监控系统要实现的功能
• 1.3.2 路灯远程监控系统经济效益
• 1.4 本课题的主要设计任务
• 第二章 路灯远程监控系统的体系结构及硬件设计
• 2.1 概述
• 2.2 路灯远程监控系统体系结构
• 2.3 路灯远程监控系统硬件组成
• 2.3.1 中央控制室的工作原理与硬件组成
• 2.3.1.1 工控机的功能介绍与选型
• 2.3.1.2 大功率无线路由器的功能介绍与选型
• 2.3.2 系统通信方式选择
• 2.3.2.1 通讯方式简介
• 2.3.2.2 通讯方式比较选择
• 2.3.3 路灯控制器工作原理及硬件组成
• 2.3.3.1 无线 AP
• 2.3.3.2 网络通讯模块
• 2.3.3.3 可编程序逻辑控制器（PLC）介绍
• 2.3.3.4 S7-200 与电力载波调制解调器之间的通讯
• 2.3.3.5 电力载波调制解调器
• 2.3.3.6 电力载波通讯
• 2.3.3.7 路灯调光控制
• 2.3.3.8 触摸屏
• 2.3.4 路灯状态检测部分
• 第三章 路灯远程监控系统的软件设计
• 3.1 路灯远程监控系统的梯形图程序设计
• 3.1.1 S7-200 通讯的编程思想
• 3.1.1.1 系统 I/O 地址分配
• 3.1.1.2 S7-200 通讯—自由口通讯的编程
• 3.2 CP243-1IT 与 CPU 226 CN 通讯和组态
• 3.2.1 以太网模块数据区
• 3.2.2 配置以太网模块 CP243-1 IT
• 3.2.3 客户端指令程序
• 3.3 上位机组态画面设计
• 3.3.1 组态王软件特点
• 3.3.2 路灯远程监控系统上位机组态画面
• 3.3.3 路灯远程监控系统触摸屏画面
• 第四章 调试实验
• 4.1. 上位机组态调试
• 4.2 系统软件调试
• 4.2.1 系统搭建
• 4.2.2 软件调试
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附件 A