|
基于PLC物聯(lián)網(wǎng)的照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院 白巖峰 2017/3/31 18:27:28
說明：本論文為天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研資助項(xiàng)目《樓宇照明智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課題論文，課題申請?zhí)?016008。
摘要：PLC技術(shù)是自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)智能化識別、跟蹤、定位、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用PLC技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、傳感器及檢測技術(shù)，構(gòu)建小型物聯(lián)網(wǎng)，并提出系統(tǒng)拓展設(shè)計(jì)思路。
關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；照明；系統(tǒng)設(shè)計(jì)
Lighting control system design based on PLC and internet of things
Bai Yan Feng
（Tianjin Bohai Vocational Technology College，Tianjin 300401）
Abstract: PLC technology is the foundation of automatic control system, Internet of things is a network to realize the intelligent identification, tracking, positioning, monitoring, and management. Intelligent lighting control system is an integrated application of PLC technology, Internet, sensor and testing technology, to realize the Internet of things.
Keywords: PLC technology; Internet of things; lighting; System design
1 引言
PLC能夠滿足過程控制、數(shù)據(jù)處理、運(yùn)動(dòng)控制等現(xiàn)代控制要求，其豐富的特殊功能、人機(jī)界面及通信單元使得其廣泛應(yīng)用于鋼鐵、電力、化工等各個(gè)行業(yè)，PLC的應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)已成熟，市場上的部分PLC設(shè)備已自帶聯(lián)網(wǎng)功能，但基本以PLC與上位機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊為主，且傳統(tǒng)的PLC通信多采用價(jià)格昂貴的編程電纜，限制了PLC的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)讓PLC迎來發(fā)展的春天，PLC作為信息采集和控制的重要手段，必然伴隨物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而大步前進(jìn)。
基于PLC物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的研究涉及物聯(lián)網(wǎng)的信息交換和通信、PLC應(yīng)用技術(shù)、傳感器及檢測技術(shù)等，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)多采用敏感元件實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行，后改進(jìn)為采用嵌入式微處理主控電路設(shè)計(jì)，也有采用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的CAN通信模塊等，基于物聯(lián)網(wǎng)的信息交換和通信對PLC技術(shù)人員提出了更高的要求。基于此背景，本文就生產(chǎn)、生活中的照明控制系統(tǒng)為研究對象，將PLC和互聯(lián)網(wǎng)無線技術(shù)綜合應(yīng)用其中，實(shí)現(xiàn)對燈具節(jié)能減耗的智能控制，讓PLC及物聯(lián)網(wǎng)更加貼近于生活。
2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)構(gòu)架
照明控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)構(gòu)架如圖1所示。
圖1 照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)架示意圖
智能照明系統(tǒng)采用普通光傳感器結(jié)合A/D轉(zhuǎn)換器，濾除紅外光對光傳感器檢測結(jié)果，根據(jù)當(dāng)前環(huán)境的光線條件，將采集到的信號反饋至PLC（如s7-200/歐姆龍CPM2AH），PLC對該信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算并輸出，實(shí)現(xiàn)對照明設(shè)備的自動(dòng)控制，達(dá)到節(jié)能效果；紅外傳感器實(shí)時(shí)檢測光照區(qū)域有無人體存在，并將采集信息傳送到PLC，以此輔助判斷照明燈是否需要打開或關(guān)閉。
利用觸摸屏及MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)智能照明系統(tǒng)控制畫面、能耗監(jiān)控界面、故障報(bào)警界面，實(shí)現(xiàn)對照明燈具的一鍵式控制、能耗檢測控制、故障檢測控制，管理者根據(jù)需要設(shè)置程序及參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對每一個(gè)燈具不同形式的照明控制，如定時(shí)開關(guān)、節(jié)能運(yùn)行等；視頻傳感器實(shí)時(shí)完成整個(gè)照明范圍內(nèi)光線、人體等信息采集，管理員根據(jù)視頻監(jiān)控畫面或手機(jī)報(bào)警提示輔助實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控。
2.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
PLC與rs232轉(zhuǎn)Wifi串口服務(wù)器相連接，串口服務(wù)器連接無線路由器，并設(shè)置Wifi模塊為Station模式，設(shè)置無線無線終端，包括路由器的SSID、加密方式及接入模式（DHCP、靜態(tài)連接）等， 例如IP地址：192.168.1.104，子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0，網(wǎng)關(guān)設(shè)置：192.168.1.1；確定所選PLC的串口參數(shù)（以歐姆龍CPM2AH為例，波特率9600，數(shù)據(jù)位8，檢驗(yàn)位None，停止位（未完，下一頁）
|