基于太阳能 LED PLC新能源的电灯照明研究
摘 要
对新能源的研究探索与应用，意义非常重大。发展新能源是世界能源发展的浪潮，是一个总体趋势。研究新能源照明的意义在于，节约成本，环境保护，追求经济效益和社会效益同步发展等等方面。新能源相比较传统化石能源是后起之秀。新能源包括几大方面，风能，水能，太阳能等等。风是无公害的的清洁能源之一，而我国又是风能资源非常丰富的国家，这就使得我们可以大量利用风能，缺点是输出不稳定。水能利用也在新能源应用领域拥有一席之地。不过条件限制因素较多，例如地理位置。个人认为，新能源的重点研究项目太阳能，利用光生伏特效应的原理，开采太阳能资源。较为经济并且环保，可再生且对环境几乎没有污染。照明器件的选择也尤为重要，其中包括几大类别，白炽灯，荧光灯，LED等等。通过对比优缺点，利用LED灯作为光源优先考虑。控制部分，采用PLC与太阳能控制器对整个系统进行控制。本课题需要解决节能环保的照明及其控制问题。
关键词：太阳能 LED PLC
Abstract
The research and application of new energy is of great significance. The development of new energy is a wave of world energy development and an overall trend. The significance of studying new energy lighting lies in the aspects of cost saving, environmental protection, and the simultaneous development of economic and social benefits. Compared with traditional fossil energy, new energy is a rising star. New energy includes several aspects, such as wind energy, water power, solar energy and so on. Wind is one of the pollution-free clean energy sources, and China is a country with very rich wind energy resources, which makes it possible for us to make great use of wind energy, and the shortcoming is the instability of output. Water power utilization also has a place in the field of new energy applications. However, the conditions are limited, such as geographical location. Personally, the key research project of new energy is solar energy, and the principle of photovoltaic effect is used to exploit solar energy resources. More economical and environmentally friendly, renewable and almost no pollution to the environment. The choice of lighting devices is also very important, including several major categories, incandescent lamps, fluorescent lamps, LED and so on. Through the comparison of advantages and disadvantages, the use of LED lamp as a source of light is preferred. The control part adopts PLC and solar controller to control the whole system. This topic needs to solve the problem of energy-saving and environmental protection lighting and its control.
Key word: solar LED PLC
目录
第一章 引言 1
1.1课题来源及研究意义 1
1.2新能源研究与应用概况 2
1.2.1 太阳能研究与应用概况 2
1.2.2 风能研究与应用概况 3
1.2.3 水能研究与应用概况 4
1.3 本文的主要研究内容 6
第二章 总体结构设计 7
2.1设计要求以及总体结构概述 7
2.2新能源选择 7
2.2.1太阳能类 7
2.2.2风能类 8
2.2.3水能类 9
2.2.4其他新能源 9
2.2.5新能源小结 9
2.3光源选择 10
2.3.1白炽灯类 10
2.3.2荧光灯类 10
2.3.3 LED类 11
2.3.4光源数据计算 12
2.3.5光源小结 13
2.4电池选择 13
2.4.1铅酸电池类 13
2.4.2锂电池类 14
2.4.3镍金属电池类 14
2.4.4电池选择小结 14
2.5照明控制系统 15
2.5.1 PLC选型及其简介 15
2.5.2 PLC I/O分配表 16
2.5.3 PLC S7-200 接线图 16
2.5.4 PLC控制要求 17
2.5.5 PLC控制流程图 18
2.5.6 PLC程序 19
2.6太阳能控制系统 22
2.7太阳能最佳倾角与朝向 24
第三章 结论 25
3.1硬件总结 25
3.2软件总结 25
3.3系统总结 26
参考文献 27
毕业设计附录目录 28
第一章 引言
1.1课题来源及研究意义
课题来源于实际生活与工作。在日常生活工作中，夜晚你会看见许多令人头晕目眩的灯光，包括酒吧与KTV等等地方。然而这种做法会浪费许多电能。一提到浪费钱，这是很多商家或者老板都不愿意的，因为人们追求的是更低的成本和更高的收益。此外，也不能只看到个人或者团体企业的利益，而忽略了社会和环境利益。例如，光污染。这显然是不可取的，节能减排一直是我们追求的目标。不光是这样，在实际的生活中，因为节能灯比较贵，而选择普通的电灯照明，浪费电又浪费钱。或许你会讲，就浪费一度电一点钱而已，没有什么严重的，事实真的是如此吗？你这样我这样大家都这样，本来是个很小的数字，就因为习惯问题变成了很巨大的数字。课题来源是从生活和工作中发现的，并且得找到更好的解决方案去解决照明浪费电这个问题。怎么来解决节能照明这个问题呢？如今，新能源的浪潮是一浪高过一浪，为何不采用新能源呢？然而对照明控制也是有一定要求的，使得灯光可以按照要求来闪烁。人们总想着怎么能偷懒，怎么样能省事，所以设计的产品会越来越智能，这也是符合人们的大多数需求的。
一、选题简介、意义
新能源，以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用。使得取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能等等。新能源是一种可再生能源，包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能以及很多其他形式的能源。本题目主要研究新能源电灯照明。传统的常规能源，比如煤炭、石油、天然气等等都是属于不可再生能源范畴，短时间内并不是取之不尽用之不竭的。然而问题就在于，未来某天常规能源消耗殆尽，什么样的能源可以代替，为人类所用呢？答案是新能源。意义在于，未雨绸缪，树立远大的长期目标。还有很重要的一点，照明如何做到节能环保又经济，不浪费电又能达到使用要求。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
（一）本课题的研究，主要有两个方面构成，一是对于新能源的研究，二是对于电灯照明的研究。
（二）需要解决的问题，如何选择以及如何利用恰当的新能源类型，还有就是如何做到灯光照明时的节能环保，当然还需要考虑经济问题，如何做到低成本与高效率的统一。
（三）预期目标，节能环保与经济的电灯照明问题。
（四）研究分几步，一是选择合适的新能源作为电源，二是选择合适的电灯作为负载，设计合适的程序作为控制部分。
（五）工作方法，借阅书籍资料文献，网上查阅相关知识内容等等。当遇到难题或不明白的地方询问老师以求帮助与点拨，出现问题采取修改或者重新设计的措施，以达到预期目标。
该照明系统应实现节能环保与经济的照明目标，具体任务如下：
1．充分调研，了解新能源国内外发展现状，收集资料，确定方案；2．完成英文资料翻译；3．完成总体结构设计；4．完成控制系统的设计5.完成相关计算与预算6.整理技术资料，撰写说明书，准时参加答辩。
参考文献
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[6] 西门子（中国）有限公司，西门子S7-200选型手册,2015
[7] 阳胜峰，吴志敏，图解西门子S7-300/400PLC编程技术， 中国电力出版社，2010.7
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[9] 黄汉云，太阳能光伏发电应用原理，化学工业出版社，2009.3
[10] 刘万琨，风能与风力发电技术，化学工业出版社，2007
