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        基于PLC的智能照明電路設(shè)計(jì)

        2020-06-08 17:18:53馮濱張寅杰
        中國電氣工程學(xué)報(bào) 2020年1期
        關(guān)鍵詞:照明智能

        馮濱 張寅杰

        摘要:近年來,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,促進(jìn)我國科技水平的提升。隨著科技的發(fā)展,新型智能技術(shù)的發(fā)展,照明控制系統(tǒng)正日益顯示出智能化的特點(diǎn),極大地提高了照明效率,給人們的生活帶來了極大的便利?,F(xiàn)代照明系統(tǒng)可以有效地實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)的調(diào)節(jié),滿足人們對照明的不同需求。目前,智能照明技術(shù)已應(yīng)用于我國,具有廣闊的發(fā)展前景。本文就基于PLC的智能照明電路設(shè)計(jì)展開探討。

        關(guān)鍵詞:智能;照明;PLC

        引言

        傳統(tǒng)的手動(dòng)機(jī)械開關(guān)照明方式,由于使用便捷性的限制,造成燈泡長時(shí)間開啟而縮短使用壽命,同時(shí)墻壁開關(guān)因?yàn)槭褂妙l繁及各種人為因素影響而很容易損壞,這就產(chǎn)生了大量的維修、更換費(fèi)用。尤其是對于寫字樓等公共場所而言,公共區(qū)域的照明電路損壞及燈泡開關(guān)的更換非常普遍,不但給物業(yè)單位帶來更大的經(jīng)濟(jì)壓力,也為寫字樓內(nèi)辦公人員的正常工作帶來影響。所以,在現(xiàn)代智能化寫字樓中應(yīng)用智能照明系統(tǒng)是非常有必要的。智能照明電路不僅安全性更高,而且方便使用、節(jié)能環(huán)保。

        1智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域

        目前來說,智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用具體如下:(1)道路照明系統(tǒng)。實(shí)際應(yīng)用中多采用無線通信技術(shù),構(gòu)建管理平臺(tái),能夠?qū)崿F(xiàn)高效管理,同時(shí)能夠不改變燈具的架構(gòu)與布線成本等,實(shí)現(xiàn)道路遠(yuǎn)程燈光的開關(guān)管理和檢測管理、控制管理,主要功能包括自動(dòng)調(diào)節(jié)光亮度和場景操作等。(2)隧道照明系統(tǒng)。從隧道內(nèi)部的智能照明控制角度來說,要綜合隧道內(nèi)外光的亮度和日出時(shí)間、日落時(shí)間等,對燈光進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié),降低用電量的同時(shí),實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)光差的自適應(yīng),確保車輛運(yùn)行的安全性。(3)樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中融合智能照明控制系統(tǒng),能夠提高電力資源的利用率,不僅能夠節(jié)約用電成本,還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排。

        2智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

        (1)傳統(tǒng)控制采用手動(dòng)開關(guān),而智能照明控制通常是采用低壓二次小信號(hào)控制,與傳統(tǒng)控制相比智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)具有強(qiáng)大的控制功能、多種不同的方式、廣闊的范圍、高度的自動(dòng)化及先進(jìn)的記憶功能,通過對實(shí)現(xiàn)場景預(yù)設(shè)置后,系統(tǒng)便可以產(chǎn)生記憶,在操作時(shí)只需輕觸控制面板上相應(yīng)的按鈕,即可啟動(dòng)相應(yīng)場景的燈光模式,返回鍵即可將各照明回路切回初始的自動(dòng)變換的狀態(tài)。(2)智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)中的調(diào)光功能,可以隨著人們生活場景的變化智能調(diào)節(jié)光源的光通量大小及色溫范圍,為人們提供更加靈活的光環(huán)境。(3)智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)能源管理自動(dòng)化,減少浪費(fèi)?,F(xiàn)階段,大部分人的節(jié)能環(huán)保意識(shí)比較差,人為造成的電能大量浪費(fèi)的現(xiàn)象依然普遍存在,一些人沒有養(yǎng)成隨手關(guān)燈的好習(xí)慣,房間沒人的時(shí)候燈依舊長亮,而智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)可以利用分布式網(wǎng)絡(luò)的手段,通過一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制一棟樓的電源,如此一來該系統(tǒng)既能分散控制又能集中管理的優(yōu)點(diǎn)被充分發(fā)揮出來。

        3基于PLC的智能照明電路設(shè)計(jì)

        3.1PLC智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

        第一,實(shí)用性原則,在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)要了解使用對象、使用環(huán)境以及設(shè)計(jì)的目的,最終滿足客戶需求。第二,可靠性原則,是指設(shè)計(jì)完成后能夠保證系統(tǒng)長期安全穩(wěn)定運(yùn)行,或者是系統(tǒng)故障在可控范圍內(nèi)。第三,可擴(kuò)展性原則,在設(shè)計(jì)構(gòu)思時(shí),考慮到用戶長遠(yuǎn)的發(fā)展,對于控制計(jì)算能力留有余量,同時(shí)留有擴(kuò)展接口,滿足用戶的改進(jìn)和擴(kuò)展,例如對于化工場所照明系統(tǒng)的擴(kuò)展和改進(jìn)。第四,先進(jìn)性原則,保證設(shè)計(jì)技術(shù)的先進(jìn)性,保證產(chǎn)品規(guī)格的先進(jìn)性,以滿足市場的發(fā)展需求,使系統(tǒng)有較高的性價(jià)比。

        3.2照明智能控制系統(tǒng)的組成

        以化工場所為例,智能控制系統(tǒng)主要由兩部分組成:主程序和子程序。通電后,先運(yùn)行主程序的任務(wù),在滿足主程序任務(wù)的條件下,執(zhí)行子程序,主程序可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)子程序,子程序可以并行執(zhí)行,在執(zhí)行程序的過程中,主程序通過對子程序的反復(fù)調(diào)用來實(shí)現(xiàn)對程序的控制。子程序包括功能型和中斷型兩種,這兩種子程序是可以相互嵌套和調(diào)用的,因此,智能控制系統(tǒng)就是通過主程序?qū)ψ映绦蜻M(jìn)行反復(fù)的調(diào)用并選擇性執(zhí)行程序的循環(huán)的過程。所以,在進(jìn)行智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí),要將各個(gè)模塊的功能設(shè)計(jì)成子程序的形式,使其能夠滿足主程序的反復(fù)調(diào)用,實(shí)現(xiàn)模塊的功能。

        3.3聲光控智能照明系統(tǒng)電路

        智能化樓內(nèi)聲光控智能照明系統(tǒng)電路應(yīng)該由聲音感應(yīng)控制、光線感應(yīng)控制、電子開關(guān)和自動(dòng)延時(shí)等部分共同組成。在樓內(nèi)光線充足的時(shí)候,系統(tǒng)交由光線感應(yīng)控制部分進(jìn)行絕對掌控,進(jìn)行整體電路自動(dòng)關(guān)閉,而不再受聲音感應(yīng)系統(tǒng)影響。反之,當(dāng)樓內(nèi)光線變暗時(shí),光控感應(yīng)系統(tǒng)絕對控制權(quán)自動(dòng)關(guān)閉,而改由聲音感應(yīng)系統(tǒng)來決定整體負(fù)載電路的連通與切斷。當(dāng)聲音感應(yīng)系統(tǒng)收到足夠強(qiáng)度的聲音提示之后,照明燈泡自動(dòng)點(diǎn)亮,并配合電子開關(guān)和自動(dòng)延時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)關(guān)閉,直到再次收到聲音提示之后,再次開啟。

        4智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

        4.1智慧化

        從智能照明控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀和實(shí)際情況來說,隨著電子信息技術(shù)的不斷完善,未來智能照明控制水平將會(huì)不斷提高,實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)聯(lián)通以及隨意聯(lián)網(wǎng)等具有極大的可行性。屆時(shí)智慧網(wǎng)絡(luò)的接口將會(huì)囊括各類智能燈具以及LED的控制系統(tǒng),通過設(shè)定相應(yīng)的程序,辨識(shí)以及控制內(nèi)部燈具信息,利用構(gòu)建的智慧網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對燈具的智慧控制。目前來說,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、LED照明技術(shù)等的快速發(fā)展,對助力照明控

        4.2綠色化

        綠色照明主要考慮的是發(fā)展綠色照明技術(shù),從而達(dá)到綠色應(yīng)用的效果。在保證高效質(zhì)量的照明的同時(shí),減少能源或成本的消耗和開支,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。我國非常重視綠色環(huán)保,為營造綠色照明環(huán)境,正借鑒國外先進(jìn)技術(shù),發(fā)展了增強(qiáng)綠色環(huán)保發(fā)光效率關(guān)鍵技術(shù)、綠色智能照明關(guān)鍵技術(shù)等技術(shù),進(jìn)一步推動(dòng)綠色照明技術(shù)的進(jìn)步。綠色照明技術(shù)的發(fā)展,帶動(dòng)了智能照明控制系統(tǒng)的進(jìn)步與發(fā)展,提高了照明技術(shù)可持續(xù)發(fā)展。該技術(shù)采用良好的節(jié)能產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)照明,大大提升了能源使用效率,使其節(jié)能超過了80%,表明綠色照明在智能照明控制領(lǐng)域具有重要的發(fā)展意義。目前,智能照明控制系統(tǒng)在綠色照明領(lǐng)域的發(fā)展朝向于低能耗、高效率方向發(fā)展。

        4.3個(gè)性化

        從智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)際來說,其面對的用戶群體類型復(fù)雜,照明需求差異,隨著智能控制技術(shù)水平的不斷提高和升級(jí),系統(tǒng)的智能化水平將會(huì)不斷提高,進(jìn)而能夠滿足人們的多樣化需求。隨著智能照明控制系統(tǒng)使用功能的不斷豐富以及多樣化,未來各領(lǐng)域照明將不局限于燈光明暗度的調(diào)節(jié),能夠滿足使用者的時(shí)尚感以及個(gè)性化需求,融合相應(yīng)的功能。在進(jìn)行智能照明的創(chuàng)新時(shí),注重光環(huán)境品質(zhì)的同時(shí),要做好健康和安全等的把控,融合個(gè)人情感以及喜好,進(jìn)行個(gè)性化改造,進(jìn)而獲得不錯(cuò)的照明效果需求。

        結(jié)語

        智能照明控制系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天取得了廣泛應(yīng)用,在節(jié)能減排和綠色照明等領(lǐng)域得到了長足的發(fā)展。

        參考文獻(xiàn)

        [1]汪暉.基于PLC的智能照明電路[J].電子世界,2018(14):79-81.

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        [3]李起偉.淺析智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)勢及其應(yīng)用[J].才智,2018(4):42.

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