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【摘 要】介绍了西门子S7-200系列PLC完成对教室照明智能控制的基本原理;使用红外感应器和光敏传感器收集教室的环境信号，然后将传感器产生的模拟信号转化成数字信号传送给PLC，判断教室里是否有人，以及教室里的光线强度是否具备开灯的条件，事先设置好合理的开灯条件后，并且能根据教室的光照強度自动调节灯具的光照强度，做到无极调光，为学生提供最合适的光照强度。在最大限度下做到节约用电的目的，而且还能很好的保护学生的视力。
【关键词】智能控制;S7-200PLC;热传感器;光敏传感器;无极调光
1教室智能照明系统的控制要求
教室智能照明是在原先传统教室照明的基础上加上现代化的控制技术。首先就需要设计一个智能化的教室灯光照明控制系统，主控单元用PLC 来实现。想要教室的照明具备智能化离不开传感器，通过外界的光照条件，使红外感应器和光敏传感器产生模拟信号，通过其转化为输入PLC的数字信号来进行输入的。它不是靠手动控制，也不是独立的系统控制，而是采用两者结合的方式。
当教室里面有人时，光照比较暗，环境的光照强度达不到系统的设定值，系统就会自动打开灯具的开关，并能根据环境的光照强度对灯具进行调节照明的强弱;当教室里面没有人时，光照比较暗，环境的光照强度达不到系统的设定值，系统也不会打开灯具的开关;当教室里面的人都走干净时，通过PLC内部定时器的延时作用延时一段时间后，系统会自动把教室内所有的灯具关闭，无论是否有人，当教室内的环境光照值超过了系统所设定的值，灯具保持关闭状态。
2设计
2.1教室智能照明的系统构成
教室智能照明系统如图一所示，以PLC作为主控单元，红外感应器和光敏传感器收集教室的环境信号，然后将传感器产生的模拟信号转化成数字信号传送给PLC，判断教室里是否有人，以及教室里的光线强度是否具备开灯的条件，并且光敏传感器连接无极调光电路，根据光照的强弱调节合适的光照强度。
2.2教室智能照明的硬件设计
教室智能照明系统的硬件主要由西门子S-200系列PLC，红外传感器，光敏传感器，无极调光电路以及部分灯具组成。通过各个器件的配合工作，驱动灯具开启或关闭照明
2.3CPU的选择以及PLC的外部接线图
图1中输入和输出出设备的设计和PLC外围接线图的负载电源类型与系统的控制要求相结合。I0.0为系统启动开关，I0.1为系统停止开关，I0.2为教室投影仪开关，I0.3到I1.0为教室灯具红外感应器，I1.1到I1.6为教室灯具光敏传感器。定时器：T37和T38。教室智能照明控制系统PLC输出点与地址：Q0.0～Q0.5为灯具L1～L6。
2.4红外传感器和光敏传感器
红外线传感器它本身就是一种通过利用发射红外线的物理化学和其他物理属性特征可以进行智能检测的红外传感器。任何一种物质，只要其本身就具有一-定的辐射温度（远远不会超过绝对值的零度），就已经可以辐射从内到外的红外线[1]。
光敏传感器主要指的是一种对外部光信号或光辐射产生的反馈和转换作用具有响应或变频功能的敏感器件。光敏传感器主要是一种利用光敏元件把光信号直接转换成无线电信号的传感器，它的敏感波长定义在可见光的波长附近，包括红外线的波长和紫外线的波长[2]。
光照强度的不同电敏光明光照传感器的电子结构不同，当它的光照强度非常烈时，光敏照明传感器的两端电极电容阻抗很小;但是当它的光照强度较弱时，光敏照明传感器的两极电容性和值阻抗很大;所以当它的光照强度大于适宜的同时光敏照明传感器的两极电容阻抗和值阻抗应分别位于光照强光与强或弱光之间。因此我们不仅可以直接通过光敏阻抗传感器把光电信号直接转换成为相应的光电信号，并且我们还甚至可以直接通过利用各种光照光敏传感器根据各种光照不同的光敏阻抗数值所转换产生的相应的光电信号不同，从而可以实现不同的信号。
2.5无极调光控制电路设计
本控制电路主要设计采用双向调光可控硅（双向晶闸管）芯片进行无极调光，可以有效使室内光线由弱至强均匀地变化。双向可控硅的整体结构外形与单向三极管相同，它们最初是一种类似于基极管的电流用来控制三极电导管的电流分压器和限流控制方式并后来用以实现电流调光
2.6软件设计
根据系统控制流程图，通过程软件V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9编写梯形图控制程序。
网络2和网络3：M0.0接通后，T37定时器开始定时3000×100ms=5分钟以后，定时器T37的常开触点闭合，常闭触点断开，网络2断开。这时C1计数器计数一次，定时器T37常闭。在定时器T37启动时间后，触点再次闭合，定时器T37从新开始计数，以此方式反复，当计数器计数结果到达288C1=288×5min=1440min为24小时，计数器自动复位，开始重新进行计数如图2所示
3结语
本文主要讲述了固定教室的智能照明的使用与要求，以PLC为主要控制，结合红外传感器，光敏传稿器以无极调光电路设计出了教室智能照明控制系统，实现了对教室智能照明的控制，并根基光照强度来进行灯具的无极调光，为以后教室照明智能化提供了研究依据，也为后期的优化设计提供了理论基础和模拟程。
参考文献：
[1]杨少春，万少华，高友福，等.传感器原理及应用. [M].北京：电子工业出版社，2015.
[2]姚向华.无线传感器网络原理与应用. [M].北京：高等教育出版社.2012.
（作者单位：山东协和学院工学院）
【关键词】智能控制;S7-200PLC;热传感器;光敏传感器;无极调光
1教室智能照明系统的控制要求
教室智能照明是在原先传统教室照明的基础上加上现代化的控制技术。首先就需要设计一个智能化的教室灯光照明控制系统，主控单元用PLC 来实现。想要教室的照明具备智能化离不开传感器，通过外界的光照条件，使红外感应器和光敏传感器产生模拟信号，通过其转化为输入PLC的数字信号来进行输入的。它不是靠手动控制，也不是独立的系统控制，而是采用两者结合的方式。
当教室里面有人时，光照比较暗，环境的光照强度达不到系统的设定值，系统就会自动打开灯具的开关，并能根据环境的光照强度对灯具进行调节照明的强弱;当教室里面没有人时，光照比较暗，环境的光照强度达不到系统的设定值，系统也不会打开灯具的开关;当教室里面的人都走干净时，通过PLC内部定时器的延时作用延时一段时间后，系统会自动把教室内所有的灯具关闭，无论是否有人，当教室内的环境光照值超过了系统所设定的值，灯具保持关闭状态。
2设计
2.1教室智能照明的系统构成
教室智能照明系统如图一所示，以PLC作为主控单元，红外感应器和光敏传感器收集教室的环境信号，然后将传感器产生的模拟信号转化成数字信号传送给PLC，判断教室里是否有人，以及教室里的光线强度是否具备开灯的条件，并且光敏传感器连接无极调光电路，根据光照的强弱调节合适的光照强度。
2.2教室智能照明的硬件设计
教室智能照明系统的硬件主要由西门子S-200系列PLC，红外传感器，光敏传感器，无极调光电路以及部分灯具组成。通过各个器件的配合工作，驱动灯具开启或关闭照明
2.3CPU的选择以及PLC的外部接线图
图1中输入和输出出设备的设计和PLC外围接线图的负载电源类型与系统的控制要求相结合。I0.0为系统启动开关，I0.1为系统停止开关，I0.2为教室投影仪开关，I0.3到I1.0为教室灯具红外感应器，I1.1到I1.6为教室灯具光敏传感器。定时器：T37和T38。教室智能照明控制系统PLC输出点与地址：Q0.0～Q0.5为灯具L1～L6。
2.4红外传感器和光敏传感器
红外线传感器它本身就是一种通过利用发射红外线的物理化学和其他物理属性特征可以进行智能检测的红外传感器。任何一种物质，只要其本身就具有一-定的辐射温度（远远不会超过绝对值的零度），就已经可以辐射从内到外的红外线[1]。
光敏传感器主要指的是一种对外部光信号或光辐射产生的反馈和转换作用具有响应或变频功能的敏感器件。光敏传感器主要是一种利用光敏元件把光信号直接转换成无线电信号的传感器，它的敏感波长定义在可见光的波长附近，包括红外线的波长和紫外线的波长[2]。
光照强度的不同电敏光明光照传感器的电子结构不同，当它的光照强度非常烈时，光敏照明传感器的两端电极电容阻抗很小;但是当它的光照强度较弱时，光敏照明传感器的两极电容性和值阻抗很大;所以当它的光照强度大于适宜的同时光敏照明传感器的两极电容阻抗和值阻抗应分别位于光照强光与强或弱光之间。因此我们不仅可以直接通过光敏阻抗传感器把光电信号直接转换成为相应的光电信号，并且我们还甚至可以直接通过利用各种光照光敏传感器根据各种光照不同的光敏阻抗数值所转换产生的相应的光电信号不同，从而可以实现不同的信号。
2.5无极调光控制电路设计
本控制电路主要设计采用双向调光可控硅（双向晶闸管）芯片进行无极调光，可以有效使室内光线由弱至强均匀地变化。双向可控硅的整体结构外形与单向三极管相同，它们最初是一种类似于基极管的电流用来控制三极电导管的电流分压器和限流控制方式并后来用以实现电流调光
2.6软件设计
根据系统控制流程图，通过程软件V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9编写梯形图控制程序。
网络2和网络3：M0.0接通后，T37定时器开始定时3000×100ms=5分钟以后，定时器T37的常开触点闭合，常闭触点断开，网络2断开。这时C1计数器计数一次，定时器T37常闭。在定时器T37启动时间后，触点再次闭合，定时器T37从新开始计数，以此方式反复，当计数器计数结果到达288C1=288×5min=1440min为24小时，计数器自动复位，开始重新进行计数如图2所示
3结语
本文主要讲述了固定教室的智能照明的使用与要求，以PLC为主要控制，结合红外传感器，光敏传稿器以无极调光电路设计出了教室智能照明控制系统，实现了对教室智能照明的控制，并根基光照强度来进行灯具的无极调光，为以后教室照明智能化提供了研究依据，也为后期的优化设计提供了理论基础和模拟程。
参考文献：
[1]杨少春，万少华，高友福，等.传感器原理及应用. [M].北京：电子工业出版社，2015.
[2]姚向华.无线传感器网络原理与应用. [M].北京：高等教育出版社.2012.
（作者单位：山东协和学院工学院）