【文章內(nèi)容簡介】 能。 三 . 照明控制器 智能照明控制系統(tǒng)的核心部分，由控制模塊電路、驅(qū)動模塊電路、照明專用自鎖繼電器組成。每個照明控制器均可獨立工作，也可以由計算機中心控制。主控中心停止工作或通訊中斷不影響控制器的正常運行。控制器有多種規(guī)格，單個控制器最多可控制 48 個回路。一個系統(tǒng) 內(nèi)最多可連接 500 個控制器。 四 .可編程開關(guān) 智能的弱電開關(guān)，有 1~8 鍵等各種規(guī)格，開關(guān)本身使用 24V 安全電壓，不會有漏電的危險，開關(guān)操作時也不會出現(xiàn)打火和拉弧，確保安全?？删幊涕_關(guān)上的每一個按鍵所控制的回路均由計算機編程設(shè)定，單鍵可控制多個回路，可根據(jù)情況變化隨意更改組合，使用起來靈活、方便。 五 . 動態(tài)傳感器 利用紅外線或超聲波的原理，自動識別房間內(nèi)是否有人存在而給控制器發(fā)送信號，實現(xiàn) “ 人來燈亮，人走燈滅 ” 的動態(tài)控制功能。 六 .照度傳感器 核心部件是光電耦合器，通過感應(yīng)外部自然光源的照度來調(diào)節(jié)室內(nèi)照 明的亮度，實現(xiàn)智能探測和智能調(diào)節(jié)的功能。 七 . 電話通訊裝置 電話控制所需的附加設(shè)備。用戶直接撥打電話，根據(jù)提示音操作，控制照明開關(guān)。 6 圖 21智能照明控制系統(tǒng)圖 第三節(jié) 圖書館照明系統(tǒng)設(shè)計的基本方法 一 .自習(xí)室照明系統(tǒng)設(shè)計 由于是小型圖書 ,這里只有三個自習(xí)室 ,對這三個自習(xí)室編號為 、 、。采用一個 PLC 對這些區(qū)域?qū)嵭屑锌刂?,找到 輸入輸出點。每個自習(xí)室根據(jù)燈光照度的要求分別裝了三個雙鑒傳感器和兩個照度傳感器。雙鑒傳感器分布在房間的前中后區(qū)域內(nèi) ,分別控制該區(qū)域的燈的開關(guān) ,而照度傳 感器裝在向陽的窗戶上 ,用來感知外界光線的變化來控制室內(nèi)燈光的亮度。當(dāng)外界光線變?nèi)鯐r ,照度傳感器的輸出端口輸出一個為 1 的開關(guān)量 ,該開關(guān)量可以直接接在 PLC 的 I/O 口上 ,在 PLC的輸出端口向四路調(diào)光器輸出一個為 1的開關(guān)量 ,調(diào)光器接收到這個信號后提高對其控制的燈的電能的供給 ,進而調(diào)亮燈的亮度 ,當(dāng)外界光線變亮?xí)r ,照度傳感器的輸出端口輸出一個為 0 的開關(guān)量 ,該開關(guān)量經(jīng) PLC 后傳遞給四路調(diào)光器 ,調(diào)光器接收到這個信號后降低對其控制區(qū)域內(nèi)燈的電能的供給 ,進而調(diào)暗等的亮度。 雙鑒傳感器當(dāng)感知到該區(qū)域有人時向 PLC 發(fā)送一個為 1 的 開關(guān)量 ,該開關(guān)量可以直接接在 PLC 的 I/O 口上 ,而 PLC 的繼電器輸出的電壓可以滿足熒光燈的額定電壓 ,進而在該雙鑒傳感器控制下的燈亮 ,當(dāng)雙鑒傳感器感知到該區(qū)域沒人時 ,向 PLC 發(fā)送一個為 0 的開關(guān)量 ,PLC 的輸出端口向繼電器輸出連接點送 0,該區(qū)域控制下的燈滅掉。另外可以添加以太網(wǎng)通信 ,用組態(tài)軟件監(jiān)控該區(qū)域燈的狀態(tài) ,進一步實現(xiàn)燈光的智能控制 。 二 . 辦公室、閱覽室照明系統(tǒng)設(shè)計 辦公室、閱覽室照明設(shè)計的基本方法與自習(xí)室基本相同 ,四個辦公室采用一個 PLC 控制 ,四個辦公室分別編號為 、 、 、 。 三個閱覽室采用一個 7 PLC 控制 ,三個閱覽室分別編號為 、 、 。它們的具體設(shè)計方法參照自習(xí)室。 三． 公共區(qū)域照明系統(tǒng)設(shè)計 對于樓梯、走廊、衛(wèi)生間等公共區(qū)域 ,我們采用聲光控制就行了 ,聲光控制電路圖如下圖 21 所示。其控制原理 ,在白天 ,光敏二極管 2CU 受光照呈低阻態(tài) ,引腳 13 為低電平 ,不受白天樓梯內(nèi)聲音的控制 ,引腳 8 也為低電平 ,燈泡不亮。在晚上 ,光敏二極管在無光照時呈高阻態(tài) ,13 仍為低電平 ,但只要有聲音后 ,壓電陶瓷片 HTD 拾取的微弱聲音經(jīng)引腳 2 反相器作線性放大 ,引腳 10 為高電平 ,二極管IN4148 給電容充電 ,引腳 6 為 0,引腳 8 為 1,可控硅有觸發(fā)電壓導(dǎo)通 ,燈泡點亮。一段時間后燈泡自動熄滅。 圖 22聲光控制電路 8 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 第 一 節(jié) PLC 模塊的選型 一． CPU 模塊的選型 在該系統(tǒng)中 ， 分區(qū)域控制 ， 圖書館里的自習(xí)室、閱覽室、辦公室這三個地方分別用一個 PLC 控制 ， 而會議室、書庫等其他地方用一個 PLC 控制 ， 由于處理點數(shù)較多 ， 又涉及到 PLC 與上位機的通信 ， 所以應(yīng)選擇一個有利于擴展 I/O 輸入 ，且具備較強通信功能 （ 比如自由端口通信 ） 的 CPU 模塊。在該系統(tǒng)中選擇西門子的 CPU224CN 作為 CPU 模 塊 ， 本身提供 24VDC 電源 ， 這個模塊具備 14 個數(shù)字輸入點 ， 10 個數(shù)字輸出點 ， 一個 RS485 串行通信接口 。 二． 輸入輸出點的計算與 I/O 模塊的選型 該圖書館是小型圖書館 ,本設(shè)計主要針對了圖書館的主要活動場所 ： 自習(xí)室、閱覽室、會議室、辦公室、書庫等。會議室兩個 ,每個會議室裝有兩個照度傳感器。辦公室四個 ,每個辦公室裝有兩個照度傳感器和三個雙鑒傳感器。自習(xí)室有三個 ,每個自習(xí)室裝有兩個照度傳感器和三個雙鑒傳感器。閱覽室有三個 ,每個閱覽室裝有兩個照度傳感器和四個雙鑒傳感器。書庫兩個 ,每個裝有兩個雙鑒傳感器。以辦公室為 例 ,而自習(xí)室、閱覽室、會議室、書庫等大都如這樣分布傳感器的。另外 ,系統(tǒng)加一個七天定時器和四個四路數(shù)字調(diào)光器。統(tǒng)計得輸入點62 個 ,輸出點 49 個。而四個 PLC 中 ,只有前三個 PLC 的輸入輸出點不夠用 ,而前三個的輸入點為 53 個 ,輸出點為 43 個。這里根據(jù)要求選擇一個 16DI 的 EM221和兩個 8DO 的 EM222。額定電壓 24VDC,輸入― 1‖時 ,對應(yīng)電壓為 15~30VDC,輸入― 0‖時 ,對應(yīng)電壓為 0~5VDC。輸出特性 ： 額定負載電壓為 24~230VAC,― 1‖信號時 ,額定電流 2A,― 0‖信號時 ,額定電流 0A 。 (3)通信模塊的選擇 在該系統(tǒng)中選擇 CP2431 以太網(wǎng)通信模塊。該模塊支持 S7200PLC 與上位機進行以太網(wǎng)通信。 第二節(jié) 傳感器的選型 一． 照度傳感器的選型 GZD 系統(tǒng)光照度傳感器采用對弱光也有較高靈敏度的硅蘭光伏探測器作為傳感器 ， 具有測量范圍寬、線形度好、防水性能好、使用方便、便于安裝、傳輸距離遠等特點 ， 適用于各種場所 ， 尤其適用于室內(nèi)燈光、城市照明等場所。根據(jù)不同的測量場所 ， 配合不同的量程 ， 線性度好、防水性能好 、可靠性高、 結(jié)構(gòu)美觀、安裝使用方便、抗干擾能力強。其輸出是開關(guān)量 ， 可以和 PLC 直接連接。通 過感知外界光線與內(nèi)部設(shè)定值比較 ， 調(diào)整光源的亮度與分布。亮度感知范圍 ： 9 20。3000Lux,亮度控制范圍 ： 40。1600Lux,感測角 為 1800,供電電壓 ： 12VDC。20VDC，建議工作在 12V 。 二． 雙鑒傳感器 雙鑒傳感器選用微波加紅外的 DT6360STC 吸頂式雙鑒傳感器 ， 微波視區(qū)可調(diào)、抗輻射干擾、自動溫度補償、 360176。探測范圍、探測直徑 10 米。工作電壓是12VDC。輸出繼電器開關(guān)量 ， 可以直接連接 PLC。 三． 七天定時器 ETC12A 七天定時器可以設(shè)定一周的時間狀態(tài)即工作段的時間早八點到 中午十二點下午兩點到晚上九點的時間。有手動控制按鈕 ， 可以調(diào)整一天中時間的設(shè)定段 ， 也可以通過程序控制時間段的設(shè)定。本身就是一個智能的模塊 ， 有自己的處理器和存儲器 ， 可以手動復(fù)位置位 ， 有兩路 RS232 通訊端口 ， 可以與 PLC通信 ， 工作電壓 12VDC。 四 .四路數(shù)字調(diào)光器 ITLC4 四路調(diào)光器是一款大功率白熾燈調(diào)光設(shè)備 ， 支持 RS232 通訊方式 ，支持與可編程控制主機及第三方可編程控制主機配套使用。支持 4 路白熾燈亮度同時或分開調(diào)節(jié) ， 支持環(huán)境照度預(yù)設(shè) ， 系統(tǒng)應(yīng)用中常用與完成環(huán)境照度場景的存儲于調(diào)用。電源 ： 220V、 50Hz， 載入容量 ： 單路功率≤ 1200W， 總功率 4000W ，接線端口如下圖 31 所 示： 圖 31 四路調(diào)光器接線端口 第三節(jié) 系統(tǒng)各部分模塊的連接方式 一． 整體結(jié)構(gòu)圖 這里以自習(xí)室、閱覽室、辦公室為主要設(shè)計對象 ， 樓梯、走廊、衛(wèi)生間為次要對象 ， 其設(shè)計簡單 ， 用聲控開關(guān)控制燈的狀態(tài) ， 在這里不再贅述。如 43 所示 ，七天定時器控制自習(xí)室、辦公室、閱覽室等其他區(qū)域在整體時間上的燈的狀態(tài)即工作日的燈光時間控制可以手動修改時間設(shè)置 ， 也可以通過程序設(shè)置時間 ， 在工作時間內(nèi) ， 燈的總狀態(tài)是開 ， 而每個房間里的燈的 狀態(tài)則是由房間里的傳感器決 10 定的。由圖 43 可知 ， A 號 PLC 控制整個圖書館的辦公室 ， B 號 PLC 控制整個圖書館的自習(xí)室 ， C 號 PLC 控制整個圖書館的閱覽室 ， 而 D 號 PLC 則主要控制會議室、書庫等其他區(qū)域。以辦公室舉例來說 ， 首先照度傳感器感知外界光線的強弱 ，當(dāng)外界光線弱時 ， 傳感器的開關(guān)動作