圖書(shū)館照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文-在線(xiàn)瀏覽
2024-08-02 20:51本頁(yè)面
【正文】 能的問(wèn)題，選用100W節(jié)能熒光燈（計(jì)算中都用此方法）。表11 燈具統(tǒng)計(jì)燈具名稱(chēng) 功率(W) 數(shù)量(盞) 單管熒光燈 50 90 單管熒光燈 100 127 雙管熒光燈 80 60 雙管熒光燈 100 42 球星節(jié)能燈 80 18 防水防塵吊燈 80 35宿州學(xué)院2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 硬件電路設(shè)計(jì)2 硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件的選型 PLC模塊的選型(1)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。 (2)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。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。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。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。統(tǒng)計(jì)得輸入點(diǎn)62個(gè)，輸出點(diǎn)49個(gè)。這里根據(jù)要求選擇一個(gè)16DI的EM221和兩個(gè)8DO的EM222。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 [4]。該模塊支持S7200PLC與上位機(jī)進(jìn)行以太網(wǎng)通信。其輸出是開(kāi)關(guān)量，可以和PLC直接連接。亮度感知范圍：20～3000Lux；亮度控制范圍：40～1600Lux；感測(cè)角180176。探測(cè)范圍、探測(cè)直徑10米。輸出繼電器開(kāi)關(guān)量，可以直接連接PLC。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。(4)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。電源：220V、50Hz，載入容量：?jiǎn)温饭β省?200W，總功率4000W ，接線(xiàn)端口如下圖21所示[5]。如22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定的。以辦公室舉例來(lái)說(shuō)，首先照度傳感器感知外界光線(xiàn)的強(qiáng)弱，當(dāng)外界光線(xiàn)弱時(shí)，傳感器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，對(duì)應(yīng)的輸入端給PLC一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)高電壓信號(hào)，信號(hào)給PLC后經(jīng)總線(xiàn)、以太網(wǎng)傳送給上位監(jiān)控機(jī)，上位機(jī)通過(guò)程序?qū)λ穆氛{(diào)光器進(jìn)行控制，調(diào)大該區(qū)域燈光的亮度；當(dāng)外界光線(xiàn)亮?xí)r，傳感器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，對(duì)應(yīng)的輸入端給PLC一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)低電壓信號(hào)，信號(hào)給PLC后經(jīng)總線(xiàn)、以太網(wǎng)傳送給上位監(jiān)控機(jī)，上位機(jī)通過(guò)程序使對(duì)四路調(diào)光器進(jìn)行控制，調(diào)小該區(qū)域燈的亮度。CPU224CN提供24VDC電源，可連接各傳感器的繼電器開(kāi)關(guān)，作為繼電器開(kāi)關(guān)量輸入，而各傳感器的輸出信號(hào)都能滿(mǎn)足這個(gè)電壓范圍[10]。如圖23到圖24，分別為探測(cè)器與PLC的接線(xiàn)圖。因此，為了保證各報(bào)警信號(hào)不失真，宜將PLC各模塊安裝在中間樓層的位置[7]。轉(zhuǎn)換模塊見(jiàn)圖26所示。內(nèi)部數(shù)據(jù)方向偵查控制電路使得RS232RS485轉(zhuǎn)換模式時(shí)不需要RS232側(cè)提供流量控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)。圖25 PLC與總線(xiàn)的連接圖26 RS232/485轉(zhuǎn)換 電源模塊在該系統(tǒng)中所選傳感器的電源供給都有在9V～15V之間的直流電源，可選12V直流電源。在該設(shè)計(jì)中選擇的電源降壓器的最大輸出功率為60W。12VDC電源的出線(xiàn)端如27所示。由圖28可知，在自習(xí)室的燈光控制中PLC的應(yīng)用。不同的燈具提供不同亮度的燈光，可以實(shí)現(xiàn)階梯式的調(diào)控。由于后面用到組態(tài)，可以對(duì)自習(xí)室的雙鑒傳感器編號(hào)，一個(gè)雙鑒傳感器可以控制一定區(qū)域的燈具，一個(gè)房間有三個(gè)雙鑒傳感器，分別控制房間前、中、后區(qū)域的燈具。在監(jiān)控主機(jī)里利用組態(tài)王對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。比如說(shuō)，向PLC發(fā)送高電平，PLC處理信號(hào)后，發(fā)送信號(hào)給組態(tài)王，燈亮；，向PLC發(fā)送低電平，PLC處理信號(hào)后，發(fā)送信號(hào)給組態(tài)王，燈滅。圖28 自習(xí)室燈光控制簡(jiǎn)圖宿州學(xué)院2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)3 軟件設(shè)計(jì) 由于圖書(shū)館的房間功能大致相像，在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不用設(shè)計(jì)出整個(gè)圖書(shū)館的程序。在對(duì)自習(xí)室編程的過(guò)程中，一個(gè)房間里有5個(gè)輸入點(diǎn)即三個(gè)雙鑒傳感器和兩個(gè)照度傳感器，輸出點(diǎn)有4個(gè)。 主程序流程圖31 主程序流程圖 圖中，七天定時(shí)器為“1”時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)才能工作，各傳感器的開(kāi)關(guān)量輸出直接接PLC的I/O口，為“1”、“0”時(shí)實(shí)現(xiàn)的功能由圖可以看出。當(dāng)外界光線(xiàn)暗時(shí)，照度傳感器輸出“1”，當(dāng)外界光線(xiàn)亮?xí)r，照
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