Автоматизация на осветлението в класната стая

Пестенето на енергия е дейност (практическа, научна, организационна, информационна), насочена към рационално и икономично използване на трансформирана и първична енергия и природни енергийни ресурси.

Значителна част от разходите на организацията в областта на жилищните и комуналните услуги са разходите за електроенергия. Нека да разгледаме пример как можете да организирате една от мерките за пестене на електроенергия, като автоматизирате управлението на осветлението в класните стаи.

Съвременните системи за управление на осветлението ви позволяват да създадете оптимални условия за престой, присъствието на хора, както и значително да спестите енергия.

Много често срещана ситуация - учениците и учителите, прекарали урок в класната стая, постоянно забравят да изключат светлините след излизане. Това повдига проблема - как да се уверим, че след като последният човек напусне класната стая, светлината се изключва сама?

Целта на нашата работа беше да създадем компютърен модел на автоматизирана система за управление на осветлението в класната стая, която да пести енергия.

В разработката е използван метод за компютърна симулация. Ние сме проектирали автоматична система за управление на осветлението в класната стая, която, когато има хора в класната стая, автоматично включва светлината, а когато последният човек напусне стаята, я изключва.

За да направите това, на входа на класната стая на малко разстояние един от друг трябва да се монтират два дискретни сензора за движение: единият отвън, другият вътре в стаята. Сензорът се задейства, когато човек влезе в зоната на своето действие.

Когато се задейства външният сензор, а след това вътрешният, това означава, че човек е влязъл в стаята. Когато вътрешният сензор се задейства, а след това външният, това означава, че човекът е напуснал стаята.

Необходимо е да се вземе предвид броят на хората в стаята. Ако човек влезе, включете светлината; ако човек излезе, изключете светлината. Докато поне един човек остава в стаята, светлината трябва да е включена.

За създаване на автоматична система за управление на осветлението е използван PLC 150 контролер от OVEN. Това е едноцелен контролер с дискретни и аналогови входове / изходи на борда за автоматизация на малки системи. PLC150 е оборудван с 6 дискретни 4 универсални аналогови входа, 4 релейни изхода и 2 аналогови изхода. Той има интерфейси Ethernet, RS-232, RS-485.

С това устройство можете да автоматизирате осветлението с почти всяка сложност. В същото време не са необходими междинни контакти, превключването на електрически вериги става с помощта на вградени електромагнитни релета. За превключване на осветителни вериги е необходимо да се използват магнитни стартери (един стартер на верига). Бобината на всеки стартер е свързана към релейните изходи на PLC.

В допълнение към контролера, веригата за автоматизация използва 2 датчика за движение HC-SR501. Тези изходни сензори за движение дават логическа единица, ако някой се движи, и нула, ако няма движение. Когато се задейства всеки датчик за движение, единица ще бъде изпратена на един от PLC релейните входове.

Създаването на алгоритъма на работа започва с изтеглянето на програмата CoDeSys. Той е безплатен и е включен в PLC. CoDeSys прилага няколко метода (езици) за разработване на алгоритъм в съответствие с международния стандарт IEC 61131.

Крайната програма, написана в CoDeSys, е показана на фигурата.

Програма за автоматизация на осветлението в класната стая

Програмата, която създадохме, използва 2 R-джапанки, два AND, CTUD брояч и TOF таймер.

Функционалният блок R_TRIG генерира импулс върху нарастващия ръб на входния сигнал.

Изходът Q е FALSE, докато входът CLK е FALSE. Веднага щом CLK получи TRUE, Q се задава на TRUE.Следващият път, когато се извика функционалният блок, изходът се нулира на FALSE. По този начин блокът издава единичен импулс при всеки преход на CLK от FALSE към TRUE.

И - логическа операция I. Резултатът от логическата операция AND ще бъде 1, ако a и b са 1, а във всички останали (други) случаи резултатът ще бъде 0.

CTUD е обратим брояч. Този функционален блок се използва за броене надолу и нагоре. Сигналът "1" на входа R предизвиква присвояване на стойността "0" на изходното CV. Сигналът "1" на входа LD причинява присвояване на стойност на входния PV към изходното CV. При всеки преход от "0" към "1" на входа CU стойността на CV се увеличава с 1. При всеки преход от "0" към "1" на входния компактдиск стойността на CV намалява с 1.

TOF - функционален блок „таймер за забавяне“. Той осигурява забавяне във времето преди да изключи светлините след излизането на последния човек от класната стая.

Освен това към веригата може да се добави фотореле, което автоматично включва и изключва осветлението в зависимост от условията на осветление. Контактът на фоторелето трябва да се осъществи на един от релейните входове на PLC и в програмата, преди таймера, поставете още един елемент AND (AND) - един от входовете на който ще бъде логическа единица с фоторелето.

В този случай светлината в стаята ще се включи само ако в нея има хора и в класната стая става тъмно.

В резултат на изследването е разработена електрическа схема на осветителната система, написана е програма и е създаден компютърен модел на осветителната система в класната стая.

Нашата автоматизирана система за управление на осветлението в класната стая значително ще спести електрическа енергия, а благодарение на работата си експлоатационният живот на самите лампи се увеличава.