Automatisering av klassrumsbelysning

Energibesparing är en aktivitet (praktisk, vetenskaplig, organisatorisk, informativ) som syftar till en rationell och ekonomisk användning av transformerade och primära energikällor och naturliga energiresurser.

En betydande del av organisationens kostnader inom området bostäder och kommunala tjänster är elkostnader. Låt oss titta på ett exempel på hur du kan organisera en av åtgärderna för att spara el genom att automatisera belysningskontroll i klassrummen.

Moderna belysningskontrollsystem gör att du kan skapa optimala förhållanden för vistelsen, människors närvaro samt spara energi avsevärt.

En mycket vanlig situation - elever och lärare, som har tillbringat en lektion i klassrummet, glömmer ständigt att slå av lamporna efter att de lämnat. Detta väcker problemet - hur kan man se till att ljuset slår av sig själv efter att den sista personen lämnat klassrummet?

Syftet med vårt arbete var att skapa en datormodell av ett automatiserat belysningskontrollsystem i klassrummet, vilket sparar energi.

I utvecklingen användes en datorsimuleringsmetod. Vi designade ett automatiskt belysningskontrollsystem i klassrummet, som, när det finns människor i klassrummet, tänder automatiskt ljuset, och när den sista personen lämnar rummet stänger det av.

För att göra detta, vid ingången till klassrummet på kort avstånd från varandra, måste två separata rörelsessensorer installeras: en utanför, den andra inuti rummet. Sensorn utlöses när en person kommer in i sin åtgärdszon.

När den externa sensorn utlöses, den interna, betyder det att en person har kommit in i rummet. När den interna sensorn utlöses, sedan den externa, betyder det att personen har lämnat rummet.

Det är nödvändigt att ta hänsyn till antalet personer i rummet. Om en person kom in, slå på lampan; om en person lämnade, stäng av ljuset. Så länge minst en person finns kvar i rummet måste ljuset vara på.

För att skapa ett automatiskt styrsystem för belysning användes PLC 150-styrenheten från OVEN. Detta är en enhetsregulator med diskreta och analoga ingångar / utgångar ombord för automatisering av små system. PLC150 är utrustad med 6 diskreta 4 universella analoga ingångar, 4 reläutgångar och 2 analoga utgångar. Den har Ethernet, RS-232, RS-485 gränssnitt.

Med den här enheten kan du automatisera belysningen med nästan vilken komplexitet som helst. Samtidigt behövs inte mellanliggande kontakter, omkoppling av elektriska kretsar sker med inbyggda elektromagnetiska reläer. För att byta belysningskretsar är det nödvändigt att använda magnetiska startar (en startare per krets). Spolen för varje start är ansluten till reläutgångarna från PLC.

Förutom regulatorn använder automatiseringskretsen 2 HC-SR501 rörelsessensorer. Dessa utgångsrörelsessensorer ger en logisk enhet om någon rör sig och noll om det inte finns någon rörelse. När varje rörelsessensor utlöses skickas en enhet till en av PLC-reläingångarna.

Skapandet av arbetsalgoritmen börjar med nedladdningen av CoDeSys-programmet. Det är gratis och ingår i PLC. CoDeSys implementerar flera metoder (språk) för att utveckla en algoritm enligt den internationella standarden IEC 61131.

Det sista programmet som skrivs i CoDeSys visas i figuren.

Automatiseringsprogram för klassrum

Programmet vi skapade använder 2 R-flip-flops, två OCH, en CTUD-räknare och en TOF-timer.

Funktionsblocket R_TRIG genererar en puls på insignalens stigande kant.

Utgång Q är FALSE så länge som ingång CLK är FALSE. Så snart CLK blir SANT, ställs Q till SANT.Nästa gång funktionsblocket kallas återställs utgången till FALSE. Således ger blocket en enda impuls vid varje CLK-övergång från FALSE till TRUE.

OCH - logisk operation I. Resultatet av den logiska operationen OCH blir 1 om a och b är 1, och i alla andra (andra) fall blir resultatet 0.

CTUD är en reversibel räknare. Detta funktionsblock används för att räkna ner och upp. Signalen "1" vid ingången R orsakar tilldelningen av värdet "0" till utgångs CV. Signalen "1" vid ingången LD orsakar tilldelningen av ett värde vid ingången PV till utgångs CV. Vid varje övergång från "0" till "1" vid ingången CU ökar CV-värdet med 1. Vid varje övergång från "0" till "1" på ingångs-CD: n minskar CV-värdet med 1.

TOF - funktionsblock 'fördröjningstimer'. Det ger en tidsfördröjning innan du stänger av lamporna efter att ha lämnat den sista personen från klassrummet.

Dessutom kan ett fotorelä läggas till kretsen, som automatiskt slår på och stänger av belysningen, beroende på belysningsförhållandena. Kontakten mellan fotoreläet måste göras till en av reläingångarna i PLC och i programmet, innan timern, sätta ett annat OCH-element (OCH) - en av ingångarna kommer att vara en logisk enhet med fotoreläet.

I det här fallet tänds ljuset i rummet endast om det finns människor i rummet och det blir mörkt i klassrummet.

Som ett resultat av studien utvecklades ett elektriskt kretsschema över belysningssystemet, ett program skrevs och en datormodell av belysningssystemet i klassrummet skapades.

Vårt automatiska belysningskontrollsystem i klassrummet kommer avsevärt att spara elektrisk energi, och tack vare dess arbete ökar lampornas livslängd.