PLC在教学楼照明控制系统中的应用
高等院校在教学过程中要消耗相当多的电能，例如；教室照明、实验、实习、科研等均需电能的支持。据某学院统计，仅教学中所耗电能约占到该校电量的50%，年付电费达100多万元。然而调查发现，在教学过程中电能浪费的现象却比较严重。教室长明灯、教室内灯多人少、白天光线强也不关灯等现象随处可现。这无疑浪费了电能，增大了教学成本，增加了学院的支去。针对教室用电浪费严重的现象，提出对教学楼照明系统进行技术改造，将教室的照明用电实行智能化管理，使教室的照明用电合理有效使用。
1.教室照明控制策略
为了确保教室上课期间教学用电，合理安排教室非教学用电，有效利用学院教学资源。对教室的照明用电实施以下控制策略：（1）以教学楼为单元，以教室为控制对象。每台PLC控制一栋教学楼。（2）每间教室按课表执行供电。为了提高供电的可靠性，简化程序设计、简化调试、方便故障排除，PLC实行分层控制。（3）为了弥补PLC不能根据教室内自然光的强弱自动调整供电策略的缺陷。在PLC输入端接入光电控制装置，当自然光符合照明要求时，向PLC提供信号，系统拒绝向教学楼供电。（4）为了合理利用资源，充分发挥图书馆使用效率，晚自习时段集中向某一教学楼供电。将分散在各教学楼教室人数不多的学生集中到某一教学楼和图书馆。而其余教学楼晚自习不提供照明用电。
2.PLC的选择
教学楼照明智能控制过程比较复杂，其特点是PLC的输入信号远远少于输出信号，从经济的角度考虑，选取FX2N―16M另加FX2N―16EYR扩展模块。扩展模块的实际使用数量随教学楼教室的多少决定。
3.PLC控制程序的设计
教学楼照明智能控制系统的控制程序由周日历映象程序和上课时段选择程序、上课时段数字化程序、教室照明控制等程序段组成。1）周日历和日时段程序众所周知；一周内，教室是否有课是由课表决定的。当学校课表一经排定并赋予执行，该教室上课情况就取决于二个因素，一是周日历，二是日作息时间归属时段。从教学的角度，两时段的有效性分别为星期一～五及与日作息时间中涉及上课的几个时段。两者的有效度与课表关联。因此，对教室进行有效供电，课表即成为编写照明控制程序的蓝本。由于周日历和日作息是周期性的循环执行，两者的循环周期不同且又有关联，编写程序时，对两者的差异必须予以充分考虑。图1为周日历映象程序和上课时段选择程序。
图中X0、X2时钟输入接点，X1、X3手动输入接点。M31～M37为周历期映象接点。
如M31接点闭合即映象周日期星期一，Y20、Y21…Y26用于周日期显示。
由于该校日作息时间表有27个时间段，每一时间段有不同的作息内容。在27个时间段中涉及上课的时间段是从上午的8：10～11：55、下午14：30～18：40、晚上19：30～21：10共有10个课时段。程序设计时，必须从输入的时钟信号中选取这 10 个课时信号，图中 M6、、M8、、M10、、M12… M25分别对应时钟控制装置输出的上课信号的映象接点，是从输入的作息时间信号中选取的上课信号。为了便于停电后工作人员调节，确认调节是否正确，程序中设置了手动调节按钮和上课节次显示Y0、Y2、Y3、Y4、Y5…Y11。
由于周日历和日作息是按周期性依次顺序循环运行，时间上具有不可逆转性，而且两者的循环周期不周。根据这一特点，我们采用移位的方法设计周日历映象程序和上课时段选择程序，用输入的时钟控制信号（X0、X2）作移位驱动信号。图中X0、X2时钟输入接点，X1、X3手动输入接点。M31～M37为周日历映象接点。如M31接点闭合即映象周日历星期一。
2）教室课表的数字化处理 某一教室某一时段是否上课，由教室日课表决定。为了实现教室照明控制按日课表执行，即有课供电，无课断电的控制逻辑。必须将每间教室在某课时段有无课的关系用数字对应表示，经程序运作和处理，转换成教室照明控制信号。为了充分利用PLC内部资源，处理方法是采取分层编码，数字表示。例如；某教学楼有六层，每层有8间教室。若该日第一次课除3?教室外其余均有课。编码时，将有课表示“1”，无课表示“0”。用“K61”表示第六层上午第一次课的对应数据。其数字化处理如下；
教室编号87654321
楼层教室编码11111011
为了方便数字输入，用十进数表示；K61=261、即为该层教室对应该时段数字课表。按上述处理方法，即可求得该栋教学楼各 层的数字课表。
3）教室照明控制程序 程序由周日期认定与驱动环节、上课信号与数字传送环节、下课信号与复位环节、照明控制环节等主要部分构成。
为使控制程序能与周日期和日课表相对应，照明控制程序划分五块，每块用主控指令MC＼MCR分割，每块与周日期和日课表相对应。
结束语：PLC在照明智能控制装置中的应用，实现了教室按课表供电，使教室用电浪费严重的现象得已根治，教室照明供电实现了自动控制，解决了依靠人工操作达到节约用电的被动局面。由于，控制程序设计成结构化，当教室课表发生变动时，程序的调整易于进行，不需改变控制程序的整体结构。同时，PLC 的应用也为采用网络控制奠定了基础。
