基于PLC的住宅照明智能控制系统设计.docx_第1页
基于PLC的住宅照明智能控制系统设计.docx_第2页
基于PLC的住宅照明智能控制系统设计.docx_第3页
基于PLC的住宅照明智能控制系统设计.docx_第4页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

基于plc的住宅照明智能控制系统设计李 杜( 盐城工学院,江苏 盐城224000)摘 要: 采用可编程逻辑控制器 ( plc) 对住宅照明进行智能控制,使 住 户 可 在各种照明场景之间自动变换。对智能照明控制系统的软硬件设计方案作了详细 的介绍。该系统实现了智能化控制的效果,使人们的生活更加便利、可 靠、舒 适, 同时有效地减少了电能的浪费。李 杜 ( 1983) ,女,硕 士 研 究 生,研 究 方 向为建筑电气与智能 化。关键词: 住宅; 照明; 智能控制; 可编程逻辑控制器中图分类号:文献标志码:文章编号: 1674-8417( 2012) 02-0054-04tu 113b动生效,保证有人活动的居室灯光处于合适的亮度。系统还 需要将住宅内过道、卫 生 间、厨 房 等 公共区域的照明协调工作,当夜晚有人活动时, 过道等公共区域的灯保持基本的亮度。同时,还 可通过手动、遥控方式,随意改变区域的光照度。基础部分是作为现场检测装置的传感器。 传感器的选用及设计直接影响调控方案。住 宅 内有阳光照射的区域,照明灯具都配有可调光的 电子镇流器,灯具由就地控制开关或远程 plc 主 控模块控制,通过热释红外传感器和光敏传感器 现场检测。热释电红外传感器是能检测物体辐 射红外能量的传感器,输出信号的强弱取决于温 度变化的快慢,从而反映出室内入射光线的红外 辐射的强弱。利用热释红外传感器,分别对住宅 内各居室进行动静探测,即主动式和被动式的检 测。主动式主要探测静止或移动极慢的人体,被 动式主要探测运动人体。照明控制系统总线采用 非 屏 蔽 6 类 4 对 对 绞电缆,将 各 种 开 关 模 块、plc 控制模块等连成 网络,构成总线型拓扑结构。0引言住宅照明智能控制是根据预设时间、场景,自动开启和关闭相关区域的照明,并自动调整照度, 满足不同场景的需求,达到舒适、节能的目的。1设计方案智能照明控制系统利用各种照 明 传 感 器 将所需与照明 有 关的信号采集输入到可编程逻辑 控制器( programmable logic controller,plc) 模块 中,利用 plc 程序计算输出一个控制值,实 现 对 光源的合理控制。本文设计的智能控制系统的主 要 任 务 是 控制照明的使 用 时 间、调 节 照 度、限制照明设备电 流和电 压 的 节 点 设 备,使系统运行在全自动状 态。照明控制系统依据生活场所的环境特点,通 过对室内是否有人和自然光强弱程度的判断,预 先设置若干基本场景,自动在各种场景之间进行 转换。如居民离开家后,系统自动将住宅内的照 明设备关闭; 当自然光充足时,住宅内照明会自 动调暗,自然 光 欠 缺 时,住宅内照明就会自动调 亮; 当一天结束时,系统会自动进入睡眠场景,缓 慢调暗各区域的灯光,同时安装的动静探测器自2基于 plc 的软件控制模块设计2. 1智能时钟管理模块智能时钟管理模块的主要功 能 是 根 据 时 间54电气照明的设定将预先设置的若干场景进行相互转换,从而达到自动控 制 的 效 果。可预先设置若干个基 本生活 场 景,如 起 床 场 景、白 天 场 景、晚 上 场 景、 深夜场景。同时也配有手动控制开关,可随时调 节房间的工作 状 态。如在工作日的早晨设定起 床场景: 工作日上班 时 间 为 8: 30,起 床 时 间 宜 定 为 7: 10,因此 7: 10 开启住宅内卧室、走廊与洗手 间的照明,以方便起床后准备上班的活动。当人 们在住宅内 收 拾 妥 当,准备离开家去上班时,住 宅内的 照明会自动熄灭,而离开的时间设定为 8: 10,达到了起床场景与白天场景之间的变换效 果。时间管理梯形图如图 1 所示。浴室等住宅内相对易发生意外的区域。应 急 照明模块主要 针对住宅内正常照明供电电源中断 后应急照 明 的 启 动。在该系统中采用蓄电池作 为应急照明的备用电源。当正常时,蓄电池与应 急照明灯具分开与电源线连接; 应急照明在平时 做普 通 灯 具 使 用,而蓄电池在平时充电; 当 供 电 电源断开时,应急照明灯具的供电由供电电源切 换至蓄电池,原理如图 2 所示。图 2 应急照明接线示意图电源供电正常时,输入到 plc 模块的信号为x0,模块中开启应急照明的输出信号为 y0,主要 利用常开开关与常闭开关的互锁原理进行设计。应急照明蓄电池模块梯形图如图 3 所示。图 3 应急照明蓄电池模块梯形图当供电 电 源 正 常 工 作 时,x0 常 开 开 关 得 电闭合,使蓄电池充电; 而当供电电源断开时,蓄电 池与电源失去连接,应急照明与蓄电池相连接, 从而使蓄电池为应急照明供电。2. 3场景管理模块住宅内的照明根据住宅内居 民 的 活 动 的 不图 1 时钟管理梯形图同而设置不同的场景。如根据人们的日常生活,住宅照明可分为以下几个场景: 起 床 场 景、白 天 场景、晚上场景、深夜场景、就餐场景、联欢场景。 场景的变换除了时钟控制外还可进行人工控制, 如就餐场景与联欢场景。控制的主要照明有卧 室照明、洗手间照明、客厅照明、走廊照明和厨房 照明。如就 餐 场 景,可 预 先 设 置 为 就 餐 场 景,即 自动 关 闭 卧 室、客 厅、活动室等不相关区域的照 明; 联欢场景需打开住宅内装修时安装的装饰 灯; 起床 场 景 中,卧 室、洗 手 间、走 廊 的 照 明 是 开启的; 白 天 场 景 中,客厅与卧室的照明根据光敏 传感 器 进 行 调 节; 晚上场景与深夜场景中客厅、洗手 间、走廊与厨房的屋顶设置动静探测器,当执行 tcmp 指令进行时钟比较,如果当前时间 d3、d4、d5 中的时、分、秒等于 7 时 10 分 0 秒, 则 m1 = 1,m1 常开接点闭合,y1 线圈得电自锁, 开启智能控制系统的起床场景。但当 d8019 = 0( 星期日) ,或 d8019 = 6 ( 星 期 六) 时,y1 线 圈 不 得电,于是起床场景不开启。当时间到 8: 10 时, 执行 tcmp 指令 进 行 时 钟 比 较,结 果 是 m3 = 1, 从而使 y2 线 圈 得 电 自 锁,关闭住宅内的所有照 明。2. 2应急照明模块住宅内需设应急照明,当住宅内部的正常照 明由于电源中断而停电时,应急照明可提供给居 民最低限度的亮度以保证安全,特 别 是 在 厨 房、55电气照明动静探测器感应到有人时,便会自动启动。卧室的照明在晚上场景中,采用主动式动静探测器控 制,即卧室中有人时,卧室的照明自动开启; 深夜场景中,用被动式动静探测器控制,即 卧 室 中 有 人起床时,卧室里夜间照明自动开启。以深夜场 景的卧室照明为例,利用 plc 设计如图 4 所示。个主要部分: 输 入 信 号 部 分、plc 处 理 器 与 输 出信号部分,其连接示意图如图 5 所示。图 5 plc 外部接线图图 5 中,输入信号主要有三种: 电 源 供 电 信号、人工控制信号与探测器信号。电源供电信号 输入的是照明供电的运行状况,即当电源因故障 停止供电时,电源供电信号 x0 就会有信号输入; 人工控制信号输入的是人工控制照明场景信号, 即人工选择某个场景时,便按下控制改场景的按 钮,于是对应的输入点便会有信号输入; 探 测 器 信号输入的 是安装在住宅各区域的动静探测器 的探 测 结 果,即当探测器探测到有人时,对 应 的 信号输入点便会有信号输入。同时,plc 输出信号也有三种: 场 景 控 制 信 号、照明控制信号与探测器控制信号。输出信号是 plc 根据输入信号进行程序运算的结果,控制照明场景、照明灯具与区域动静探测器的开启。图 4 场景管理梯形图图 4 中,y4 为深夜场景开启信号,卧 室、洗手间、客厅、走廊与厨房的照明在深夜场景中都 是处于关闭状态,因 y4 常闭开关处于断开状态,但安装在各屋顶上的动静探测器处于开启状态。除了卧室是被动式动静探测器以外,其他区域都 为主动式动 静 探 测 器,即 除 了 卧 室,其 他 区 域 只 要感应到有人存在时便会开启照明。卧 室 必 须感应到有人 移 动,也就是有人下床时,才 开 启 卧 室的夜灯照明。4结语本文利用 plc 设计与研究的住 宅 照 明 控 制功能是针对人们正常生活的通用模式进行的。 利用 plc 对住宅照明进行自动化控制,不仅可保 证人们的生活便利、舒适、安全,还有效地防止了 不必要的电能浪费。3基于 plc 的硬件接线图设计住宅照明智能控制的硬件接线 图 共 分 为 三56电气照明电子工业出版社,2009.鲁志康 以 plc 为核心的自动检测系 统j 绍 兴文理学院学报,1999( 5) : 74-76jgj 162008 民用建筑电气设计规范s收稿日期: 2011 08 04231王阿根 plc 控 制 程 序 精 编 108 例 m 北 京:intelligent resident lighting control system design based on plcli du( yancheng institute of technology,yancheng 224000,china)abstract: using the plc to control the resident lighting,the automatic switching of lighting scenes was realized the software and hardware design scheme of intelligent lighting control system were introduced in detail the system a- chieved the effect of intelligent control,made peoples life convenient,reliable and confortable,and decreased the en- ergy waste effectivelykey words: resident; lighting; intelligent control; programmable logic controller( plc) 檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿 ( 上接第 39 页)design of building automation system in certain modern hospitalliu lina( beijing johnson control co ,ltd ,beijing 100027,china)abstract: according to the characteristics of modern hospital,taking a practical project of hospital as an example, the building automation system design were introduced through the analysis of economic benefits,the importance of building automation system in modern hospital energy saving was describedkey words: hospital; building automation system( bas) ; economic benefits; network architecture; inter- face檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿( 上接第 53 页)j 沈 阳 建 筑 大 学 学 报: 自 然 科 学 版,2007,23( 6) : 941-944.5 梁竞 城市立交桥地段景观设计与改造原 则d北京: 武汉华中科技大学,2004收稿日期: 2011 07 182李铁楠 城市道路照明设 计m 北 京: 机 械 工 业出版社,200734城市道路照明设计标准scjj 452006张九 红,庄 金 迅 配光曲线在照明计算 中 的 应 用lihting arrangement of road multi-layered lightfan xiangchun1 , yao jiafei2( 1 central-south architectural design institute co ,ltd ,wuhan 430071,china;2 chongqing university architecture design research institute co ,ltd ,chongqing 400045,china)abstract: aiming at the multi-layered situation of modern road lig

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论