【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(dòng)模塊電路、照明專用自鎖繼電器組成。每個(gè)照明控制器均可獨(dú)立工作，也可以由計(jì)算機(jī)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(yùn)行。控制器有多種規(guī)格，單個(gè)控制器最多可控制 48 個(gè)回路。一個(gè)系統(tǒng) 內(nèi)最多可連接 500 個(gè)控制器。 四 .可編程開(kāi)關(guān) 智能的弱電開(kāi)關(guān)，有 1~8 鍵等各種規(guī)格，開(kāi)關(guān)本身使用 24V 安全電壓，不會(huì)有漏電的危險(xiǎn)，開(kāi)關(guān)操作時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)打火和拉弧，確保安全?？删幊涕_(kāi)關(guān)上的每一個(gè)按鍵所控制的回路均由計(jì)算機(jī)編程設(shè)定，單鍵可控制多個(gè)回路，可根據(jù)情況變化隨意更改組合，使用起來(lái)靈活、方便。 五 . 動(dòng)態(tài)傳感器 利用紅外線或超聲波的原理，自動(dòng)識(shí)別房間內(nèi)是否有人存在而給控制器發(fā)送信號(hào)，實(shí)現(xiàn) “ 人來(lái)燈亮，人走燈滅 ” 的動(dòng)態(tài)控制功能。 六 .照度傳感器 核心部件是光電耦合器，通過(guò)感應(yīng)外部自然光源的照度來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)照 明的亮度，實(shí)現(xiàn)智能探測(cè)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(kāi)關(guān)。 6 圖 21智能照明控制系統(tǒng)圖 第三節(jié) 圖書(shū)館照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法 一 .自習(xí)室照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 由于是小型圖書(shū) ,這里只有三個(gè)自習(xí)室 ,對(duì)這三個(gè)自習(xí)室編號(hào)為 、 、。采用一個(gè) PLC 對(duì)這些區(qū)域?qū)嵭屑锌刂?,找到 輸入輸出點(diǎn)。每個(gè)自習(xí)室根據(jù)燈光照度的要求分別裝了三個(gè)雙鑒傳感器和兩個(gè)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(kāi)關(guān) ,而照度傳 感器裝在向陽(yáng)的窗戶上 ,用來(lái)感知外界光線的變化來(lái)控制室內(nèi)燈光的亮度。當(dāng)外界光線變?nèi)鯐r(shí) ,照度傳感器的輸出端口輸出一個(gè)為 1 的開(kāi)關(guān)量 ,該開(kāi)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(gè)為 1的開(kāi)關(guān)量 ,調(diào)光器接收到這個(gè)信號(hào)后提高對(duì)其控制的燈的電能的供給 ,進(jìn)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(gè)為 0 的開(kāi)關(guān)量 ,該開(kāi)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(gè)信號(hào)后降低對(duì)其控制區(qū)域內(nèi)燈的電能的供給 ,進(jìn)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(shí)向 PLC 發(fā)送一個(gè)為 1 的 開(kāi)關(guān)量 ,該開(kāi)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(jìn)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(méi)人時(shí) ,向 PLC 發(fā)送一個(gè)為 0 的開(kāi)關(guān)量 ,PLC 的輸出端口向繼電器輸出連接點(diǎn)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(jìn)一步實(shí)現(xiàn)燈光的智能控制 。 二 . 辦公室、閱覽室照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 辦公室、閱覽室照明設(shè)計(jì)的基本方法與自習(xí)室基本相同 ,四個(gè)辦公室采用一個(gè) PLC 控制 ,四個(gè)辦公室分別編號(hào)為 、 、 、 。 三個(gè)閱覽室采用一個(gè) 7 PLC 控制 ,三個(gè)閱覽室分別編號(hào)為 、 、 。它們的具體設(shè)計(jì)方法參照自習(xí)室。 三． 公共區(qū)域照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 對(duì)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(wú)光照時(shí)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(diǎn)亮。一段時(shí)間后燈泡自動(dòng)熄滅。 圖 22聲光控制電路 8 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 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(shū)館里的自習(xí)室、閱覽室、辦公室這三個(gè)地方分別用一個(gè) PLC 控制 ， 而會(huì)議室、書(shū)庫(kù)等其他地方用一個(gè) PLC 控制 ， 由于處理點(diǎn)數(shù)較多 ， 又涉及到 PLC 與上位機(jī)的通信 ， 所以應(yīng)選擇一個(gè)有利于擴(kuò)展 I/O 輸入 ，且具備較強(qiáng)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(mén)子的 CPU224CN 作為 CPU 模 塊 ， 本身提供 24VDC 電源 ， 這個(gè)模塊具備 14 個(gè)數(shù)字輸入點(diǎn) ， 10 個(gè)數(shù)字輸出點(diǎn) ， 一個(gè) RS485 串行通信接口 。 二． 輸入輸出點(diǎn)的計(jì)算與 I/O 模塊的選型 該圖書(shū)館是小型圖書(shū)館 ,本設(shè)計(jì)主要針對(duì)了圖書(shū)館的主要活動(dòng)場(chǎng)所 ： 自習(xí)室、閱覽室、會(huì)議室、辦公室、書(shū)庫(kù)等。會(huì)議室兩個(gè) ,每個(gè)會(huì)議室裝有兩個(gè)照度傳感器。辦公室四個(gè) ,每個(gè)辦公室裝有兩個(gè)照度傳感器和三個(gè)雙鑒傳感器。自習(xí)室有三個(gè) ,每個(gè)自習(xí)室裝有兩個(gè)照度傳感器和三個(gè)雙鑒傳感器。閱覽室有三個(gè) ,每個(gè)閱覽室裝有兩個(gè)照度傳感器和四個(gè)雙鑒傳感器。書(shū)庫(kù)兩個(gè) ,每個(gè)裝有兩個(gè)雙鑒傳感器。以辦公室為 例 ,而自習(xí)室、閱覽室、會(huì)議室、書(shū)庫(kù)等大都如這樣分布傳感器的。另外 ,系統(tǒng)加一個(gè)七天定時(shí)器和四個(gè)四路數(shù)字調(diào)光器。統(tǒng)計(jì)得輸入點(diǎn)62 個(gè) ,輸出點(diǎn) 49 個(gè)。而四個(gè) PLC 中 ,只有前三個(gè) PLC 的輸入輸出點(diǎn)不夠用 ,而前三個(gè)的輸入點(diǎn)為 53 個(gè) ,輸出點(diǎn)為 43 個(gè)。這里根據(jù)要求選擇一個(gè) 16DI 的 EM221和兩個(gè) 8DO 的 EM222。額定電壓 24VDC,輸入― 1‖時(shí) ,對(duì)應(yīng)電壓為 15~30VDC,輸入― 0‖時(shí) ,對(duì)應(yīng)電壓為 0~5VDC。輸出特性 ： 額定負(fù)載電壓為 24~230VAC,― 1‖信號(hào)時(shí) ,額定電流 2A,― 0‖信號(hào)時(shí) ,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(jī)進(jìn)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(duì)弱光也有較高靈敏度的硅蘭光伏探測(cè)器作為傳感器 ， 具有測(cè)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(yuǎn)等特點(diǎn) ， 適用于各種場(chǎng)所 ， 尤其適用于室內(nèi)燈光、城市照明等場(chǎng)所。根據(jù)不同的測(cè)量場(chǎng)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(qiáng)。其輸出是開(kāi)關(guān)量 ， 可以和 PLC 直接連接。通 過(guò)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(cè)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(dòng)溫度補(bǔ)償、 360176。探測(cè)范圍、探測(cè)直徑 10 米。工作電壓是12VDC。輸出繼電器開(kāi)關(guān)量 ， 可以直接連接 PLC。 三． 七天定時(shí)器 ETC12A 七天定時(shí)器可以設(shè)定一周的時(shí)間狀態(tài)即工作段的時(shí)間早八點(diǎn)到 中午十二點(diǎn)下午兩點(diǎn)到晚上九點(diǎn)的時(shí)間。有手動(dòng)控制按鈕 ， 可以調(diào)整一天中時(shí)間的設(shè)定段 ， 也可以通過(guò)程序控制時(shí)間段的設(shè)定。本身就是一個(gè)智能的模塊 ， 有自己的處理器和存儲(chǔ)器 ， 可以手動(dòng)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(jī)及第三方可編程控制主機(jī)配套使用。支持 4 路白熾燈亮度同時(shí)或分開(kāi)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(chǎng)景的存儲(chǔ)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(jì)對(duì)象 ， 樓梯、走廊、衛(wèi)生間為次要對(duì)象 ， 其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 ， 用聲控開(kāi)關(guān)控制燈的狀態(tài) ， 在這里不再贅述。如 43 所示 ，七天定時(shí)器控制自習(xí)室、辦公室、閱覽室等其他區(qū)域在整體時(shí)間上的燈的狀態(tài)即工作日的燈光時(shí)間控制可以手動(dòng)修改時(shí)間設(shè)置 ， 也可以通過(guò)程序設(shè)置時(shí)間 ， 在工作時(shí)間內(nèi) ， 燈的總狀態(tài)是開(kāi) ， 而每個(gè)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(hào) PLC 控制整個(gè)圖書(shū)館的辦公室 ， B 號(hào) PLC 控制整個(gè)圖書(shū)館的自習(xí)室 ， C 號(hào) PLC 控制整個(gè)圖書(shū)館的閱覽室 ， 而 D 號(hào) PLC 則主要控制會(huì)議室、書(shū)庫(kù)等其他區(qū)域。以辦公室舉例來(lái)說(shuō) ， 首先照度傳感器感知外界光線的強(qiáng)弱 ，當(dāng)外界光線弱時(shí) ， 傳感器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作