校園路燈的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
摘要:基于PLC 控制的學(xué)校路燈控制系統(tǒng)在燈具節(jié)能上把握了節(jié)能的新方向,采用分時(shí)分段控制,克服了隔燈點(diǎn)亮的光照不均勻、燈具壽命縮短、不能點(diǎn)亮燈和電能的浪費(fèi)等問題。該系統(tǒng)采用三菱FX2N-32MRPLC 可編程控制器作為主控單元,三菱F940GOT 觸摸屏作為控制系統(tǒng)操作和顯示終端的作用進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用。具有運(yùn)行可靠、可操作性強(qiáng)、可連續(xù)擴(kuò)展、節(jié)能效果明顯、成本和維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),可通過PLC 編程來改變控制方案,適用于有不同時(shí)差的地區(qū),是路燈節(jié)能的發(fā)展趨勢。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/168243.htm1 引言
目前,能源節(jié)約和環(huán)保問題倍受人們關(guān)注。飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)對能源的要求相當(dāng)迫切,中國面臨能源問題也更為突出,我們學(xué)校也隨之重視起來。隨著我們新校區(qū)的落成,規(guī)模不斷壯大,更要科學(xué)合理的制定路燈控制方案,顯得越來越重要。
研究校園路燈控制技術(shù)的目的: 路燈照明時(shí)刻要合理和可靠,使其自動化,智能化,可靠地保證路燈在合理的時(shí)刻亮燈。亮燈的時(shí)刻不僅要根據(jù)光線的亮度、實(shí)際車流量和人流量設(shè)計(jì)具體路段的路燈控制方案,還要根據(jù)具體流量統(tǒng)計(jì),及時(shí)進(jìn)行方案的調(diào)整及優(yōu)化。
本課題《校園路燈的PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由三菱FX2N-32MRPLC可編程控制器作為主控單元和三菱F940GOT 觸摸屏作為控制系統(tǒng)操作進(jìn)行相結(jié)合構(gòu)成。采用光電傳感器對照度進(jìn)行檢測。當(dāng)照度低于一定值時(shí),控制路燈開啟;當(dāng)照度高于一定值時(shí),控制路燈關(guān)閉??刂茣r(shí)間段的合理化,行人的安全性和人車流量,路燈的壽命等等進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2 學(xué)校路燈的主要問題
2.1 校園路燈現(xiàn)在采用控制方法以分散時(shí)控方式為主,即在路燈配電箱中安裝定時(shí)器,按預(yù)定的時(shí)間自行開/關(guān)燈;而有些路段燈開關(guān)通常是人工手動控制方法。現(xiàn)行的方法既不能及時(shí)調(diào)整開/關(guān)燈的時(shí)間,更無法及時(shí)反映照明設(shè)施的運(yùn)行情況,并且故障率高、維修困難。
2.2 開關(guān)燈的地區(qū)不合理,有些地方到了晚上根本就不需要照明了,路燈還依然亮著,有些地方需要照明的,偏偏就不亮。
2.3 開關(guān)時(shí)間控制隨意,過早就浪費(fèi)電能,過遲就影響行車行人。
2.4 路燈的基本上是同一時(shí)間打開,影響電網(wǎng)的穩(wěn)定。
2.5 控制方式簡單,浪費(fèi)資源,系統(tǒng)對電能的消耗過大:燈具燒壞頻繁,維護(hù)不方便。
3 路燈的控制設(shè)計(jì)
3.1 光電傳感器檢驗(yàn)電路
為了讓路燈能在白天自動關(guān)閉和晚上自動開啟,需有一個(gè)亮度檢測裝置。如圖1 為路燈的亮度檢測電路。如圖1,亮度檢測電路是由四個(gè)電阻構(gòu)成一個(gè)電橋,Re 光敏電阻,KM 為繼電器,電源電壓為12V.檢驗(yàn)靈敏度由R2/R3 決定,R2=R3 時(shí)靈敏度最高,即為電橋的最高靈敏度。
圖1 亮度檢測電路
當(dāng)有光照在光敏電阻Re 上時(shí),Re 的電阻值為100KΩ,R1=50mΩ,R2=R3=1.2 mΩ。當(dāng)光線較強(qiáng)時(shí),Uab≈5V,繼電器KM 動作,路燈斷電停止工作。當(dāng)光線較暗時(shí),a、b 之間的電壓為0V,繼電器KM 不會動作,路燈開始工作,點(diǎn)亮。
3.2 控制要求
根據(jù)我校具體的情況,可以將學(xué)校路燈分為16 段:A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、C1、C2、D1、D2、E1、E2、F、Z 段。主路段大道分為四段:A1、A2、A3、A4;生步行上下課路段:B1、B2、B3、B4;宿舍區(qū)路段:C1、C2 ;山區(qū)路段:D1、D2;文化長廊路段:E1、E2;學(xué)校廣場:F;其他:G;路燈的控制路段根據(jù)各區(qū)域不同和季節(jié)的變化進(jìn)行更改,以下是控制要求:相對應(yīng)的區(qū)域時(shí)間輸出如圖2。
圖2 相對應(yīng)時(shí)間段路燈的輸出 3.3 控制電路設(shè)計(jì) 控制方式分為手動(機(jī)械)和自、手動(PLC)三種方式,可以隨意切換,操作靈活方便。下面圖是控制電路連接圖3。 圖3 控制電路連接圖 3.4 PLC 編程控制方式 (1) I/O 分配圖。 輸入點(diǎn)分配表 輸出分配表 (2) PLC 程序設(shè)計(jì)梯形圖。 為了節(jié)省PLC 的輸入點(diǎn),在程序的設(shè)計(jì)中,利用到DECO 譯碼指令,如圖4.程序還利用了時(shí)間比較,讓路燈按照時(shí)間的設(shè)定點(diǎn)亮,如圖5.
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