王永紅

（廣州市信息工程職業(yè)學(xué)校，廣東廣州 510610）

現(xiàn)在很多住宅及寫字樓的高層窗戶，幾乎都是通過手動方式開關(guān)窗戶，這種開關(guān)高層窗戶方式對用戶是不太方便，基于以上情況，可以設(shè)計(jì)一種智能窗，通過操作移動端APP實(shí)現(xiàn)窗戶開關(guān)。

1 開關(guān)信號傳遞

圖1 智能窗開關(guān)信號傳遞

所謂智能窗就是通過操作移動端APP開關(guān)按鈕實(shí)現(xiàn)窗戶開關(guān)，從穩(wěn)定性方面考慮，選擇智嵌物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，智能窗開關(guān)信號傳遞，如圖1所示。智能窗開關(guān)信號傳遞過程：操作移動端APP開關(guān)按鈕發(fā)出智能窗開關(guān)信號，智嵌云服務(wù)器接收到開關(guān)信號，對信號處理后傳送給智嵌云控主機(jī)，智嵌云控主機(jī)將接收到開關(guān)信號轉(zhuǎn)換為RF（射頻）信號，無線RF控制器接收到RF（射頻）信號，驅(qū)動繼電器KA1或者KA2線圈，使繼電器相應(yīng)觸點(diǎn)動作。

2 電路設(shè)計(jì)

從控制要求方面考慮，選用FX3U-16MT（晶體管輸出）可編程控制器、MR-J4-A伺服驅(qū)動器、HF-KP13伺服電機(jī)。智能窗控制系統(tǒng)由PLC（可編程控制器）、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)、直流穩(wěn)壓電源等組成，智能窗控制系統(tǒng)電路，如圖2所示。

圖2 智能窗控制系統(tǒng)電路

3 制作CN1控制線

控制模式不同，伺服驅(qū)動器CN1引腳信號分配也不同，所以需要查閱MR-J4-A伺服驅(qū)動器的CN1信號分配情況，制作CN1控制線，伺服驅(qū)動器CN1控制線制作，如表1所示。

表1 伺服驅(qū)動器CN1控制線制作

4 設(shè)置伺服驅(qū)動器參數(shù)

必須對伺服驅(qū)動器進(jìn)行必要參數(shù)設(shè)置，才可以保證伺服驅(qū)動系統(tǒng)正常運(yùn)行，伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置如表2所示。

表2 伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置

5 傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖3 智能窗傳動機(jī)構(gòu)

為了避免在窗戶安裝傳感器，采用伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)智能窗的開關(guān)位置控制，智能窗傳動機(jī)構(gòu)如圖3所示。智能窗的傳動過程：伺服電機(jī)帶動同步帶運(yùn)動，同步帶拖動左右旋雙向絲桿（其中一段為左旋螺紋，另外一段為右旋螺紋）旋轉(zhuǎn)，左右旋雙向絲桿驅(qū)動左右旋螺母直線運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)智能窗的同步開關(guān)。

6 程序設(shè)計(jì)

伺服驅(qū)動器在位置控制模式下，接收由PLC產(chǎn)生脈沖控制伺服電機(jī)的位移和方向，實(shí)現(xiàn)智能窗定位控制。脈沖輸入形式通過PA13參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，PA13參數(shù)設(shè)置為0111h表示脈沖串邏輯選擇負(fù)邏輯，指令輸入脈沖串形式選擇“脈沖串+符號”，PA13參數(shù)設(shè)置為0111h指令輸入脈沖形態(tài)選擇，如圖4所示，因此Y0為脈沖串信號，Y1為方向信號，智能窗控制程序，如圖5所示。

圖4 PA13參數(shù)設(shè)置為0111h指令輸入脈沖形態(tài)選擇

圖5 智能窗控制程序

7 現(xiàn)場調(diào)試

現(xiàn)場調(diào)試時，需要調(diào)整伺服驅(qū)動器參數(shù)、輸出脈沖頻率和輸出脈沖總數(shù)，直到智能窗能夠平穩(wěn)運(yùn)行。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試，智能窗可以通過操作移動端APP開關(guān)按鈕實(shí)現(xiàn)窗戶開關(guān)功能，智能窗極大地方便了住宅小區(qū)用戶。

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