基于PLC的路燈智能節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3 聲光控設(shè)計(jì)
系統(tǒng)中的聲音測量原理圖如圖 3 所示。其中,外部聲音信號傳播到傳聲器后,將通過運(yùn)算放大器將輸入的微弱音頻信號轉(zhuǎn)換為電壓信號,此電壓信號再由轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送至 PLC ,以便 PLC 根據(jù)輸入的數(shù)字信號進(jìn)行處理。
由于系統(tǒng)采集的聲音信號為道路上行人與車輛所發(fā)出的,故需選擇靈敏度高、非線性失真小、頻響范圍寬的傳聲器。本系統(tǒng)選用電容式傳聲器作為路面聲音信息的采集裝置,該傳感器適合于高質(zhì)量的拾音。
本系統(tǒng)的光控傳感器采用光敏三極管。因?yàn)楣饷羧龢O管除了具有光敏二極管能將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的功能外,還可對電信號進(jìn)行放大。光敏三極管的外型與一般三極管相差不大,一般光敏三極管只引出兩個極 ( 發(fā)射極和集電極 ) ,而基極不引出,管殼同樣開窗口,以便光線射入。為增大光照,通常將基區(qū)面積做得很大,發(fā)射區(qū)則較小,入射光主要被基區(qū)吸收。工作時集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏。在無光照時,管子流過的電流為暗電流,其值為:
Ieco=(1+β)Icbo
由于 Ieco 一般很小 ( 比一般三極管的穿透電流還小 ) ,故當(dāng)有光照時,會激發(fā)大量的電子空穴對,從而使得基極產(chǎn)生的電流增大 ( 此刻流過管子的電流稱為光電流 ) ,其集電極電流為:
Ic=(1+β)Ib
可見,光電三極管具有較高的靈敏度。本系統(tǒng)利用光電三極管的這一特性,并通過 A / D 轉(zhuǎn)換器把信息傳輸?shù)?PLC 內(nèi)部,由 PLC 根據(jù)得到的信息并通過程序來進(jìn)行光控的輸出控制。
4 控制程序流程設(shè)計(jì)
根據(jù)路燈控制節(jié)電器的不同工作模式,可以編寫對應(yīng)工作模式的控制程序,控制程序流程如圖 4 所示。 PLC 程序執(zhí)行時,應(yīng)先判斷是否滿足旁路條件,滿足旁路的條件為其它元件損壞或處于路燈檢修狀態(tài),如果滿足,則執(zhí)行旁路處理,否則進(jìn)入聲控模式,以進(jìn)行聲控處理。聲控處理后還要判斷光控是否運(yùn)行,如果光控運(yùn)行,則進(jìn)入光控處理模式,壓控模式條件滿足后,進(jìn)入壓控模式,并通過壓控處理程序?qū)?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/路燈">路燈端電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。如后半夜行人和車輛稀少,則調(diào)低電壓。同時在其它路燈工作時間,如聲控模式傳來信息且行人和車輛稀少,也可在保證足夠照明的情況下,適當(dāng)調(diào)低路燈電壓,以節(jié)約電能。不執(zhí)行光控模式時,可進(jìn)入時控模式。在時控模式,如滿足壓控模式條件,則壓控模式繼續(xù)執(zhí)行。
5 結(jié)束語
路燈設(shè)備是使用量十分巨大的基礎(chǔ)用電設(shè)備,對路燈進(jìn)行節(jié)能控制可帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。本智能路燈節(jié)能控制系統(tǒng)是專為大中規(guī)模的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能裝置。該智能節(jié)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單、性能可靠,并具有很好的節(jié)電效果,因而是照明設(shè)備節(jié)能降耗的重要途徑和有效方法。因此,本智能路燈節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對于日常生產(chǎn)、生活的節(jié)能降耗具有重要意義。
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