Automatisering van klaslokaalverlichting

Energiebesparing is een activiteit (praktisch, wetenschappelijk, organisatorisch, informatief) gericht op het rationele en economische gebruik van getransformeerde en primaire energie en natuurlijke energiebronnen.

Een aanzienlijk deel van de kosten van de organisatie op het gebied van huisvesting en gemeentelijke diensten zijn elektriciteitskosten. Laten we eens kijken naar een voorbeeld van hoe u een van de maatregelen kunt organiseren om elektriciteit te besparen door de lichtregeling in klaslokalen te automatiseren.

Met moderne lichtregelsystemen kunt u optimale omstandigheden voor het verblijf, de aanwezigheid van mensen creëren en aanzienlijk energie besparen.

Een veel voorkomende situatie - studenten en docenten die een les in de klas hebben doorgebracht, vergeten voortdurend het licht uit te doen na vertrek. Dit roept het probleem op: hoe zorg je ervoor dat nadat de laatste persoon het klaslokaal heeft verlaten, het licht zichzelf uitdoet?

Het doel van ons werk was om een ​​computermodel van een geautomatiseerd lichtregelsysteem in de klas te maken, dat energie bespaart.

Bij de ontwikkeling werd een computersimulatiemethode gebruikt. We hebben een automatisch lichtregelsysteem in de klas ontworpen, dat, wanneer er mensen in de klas zijn, automatisch het licht aan doet en wanneer de laatste persoon de kamer verlaat, wordt het uitgeschakeld.

Hiertoe moeten bij de ingang van het klaslokaal op korte afstand van elkaar twee afzonderlijke bewegingssensoren worden geïnstalleerd: de ene buiten, de andere binnen de kamer. De sensor wordt geactiveerd wanneer een persoon de actiezone binnengaat.

Wanneer de externe sensor wordt geactiveerd, dan de interne, betekent dit dat een persoon de kamer is binnengekomen. Wanneer de interne sensor wordt geactiveerd, dan de externe, betekent dit dat de persoon de kamer heeft verlaten.

Het is noodzakelijk om het aantal mensen in de kamer te overwegen. Als een persoon binnenkwam, doe het licht aan; als een persoon weggaat, doe het licht uit. Zolang minstens één persoon in de kamer blijft, moet het licht aan zijn.

Om een ​​automatisch lichtregelsysteem te creëren, werd de PLC 150-controller van OVEN gebruikt. Dit is een eendelige controller met discrete en analoge ingangen / uitgangen aan boord voor automatisering van kleine systemen. De PLC150 is uitgerust met 6 discrete 4 universele analoge ingangen, 4 relaisuitgangen en 2 analoge uitgangen. Het heeft Ethernet-, RS-232-, RS-485-interfaces.

Met dit apparaat kunt u de verlichting van bijna elke complexiteit automatiseren. Tegelijkertijd zijn tussenliggende contacten niet nodig, schakelen van elektrische circuits gebeurt met behulp van ingebouwde elektromagnetische relais. Voor het schakelen van verlichtingscircuits is het noodzakelijk om magnetische starters te gebruiken (één starter per circuit). De spoel van elke starter is verbonden met de relaisuitgangen van de PLC.

Naast de controller gebruikt het automatiseringscircuit 2 HC-SR501 bewegingssensoren. Deze uitvoerbewegingssensoren geven een logische eenheid als iemand beweegt en nul als er geen beweging is. Wanneer elke bewegingssensor wordt geactiveerd, wordt een eenheid verzonden naar een van de PLC-relaisingangen.

De creatie van het werkalgoritme begint met het downloaden van het CoDeSys-programma. Het is gratis en wordt meegeleverd met de PLC. CoDeSys implementeert verschillende methoden (talen) voor het ontwikkelen van een algoritme volgens de internationale standaard IEC 61131.

Het definitieve programma geschreven in CoDeSys wordt getoond in de figuur.

Automatiseringsprogramma voor klaslokaalverlichting

Het programma dat we hebben gemaakt, maakt gebruik van 2 R-flip-flops, twee AND, een CTUD-teller en een TOF-timer.

Het functieblok R_TRIG genereert een puls op de stijgende flank van het ingangssignaal.

Uitgang Q is ONWAAR zolang ingang CLK ONWAAR is. Zodra de CLK WAAR wordt, wordt Q ingesteld op WAAR.De volgende keer dat het functieblok wordt opgeroepen, wordt de uitgang teruggezet op ONWAAR. Het blok geeft dus een enkele impuls bij elke CLK-overgang van ONWAAR naar WAAR.

AND is een logische bewerking I. Het resultaat van de logische bewerking AND is 1 als a en b 1 zijn en in alle andere (andere) gevallen is het resultaat 0.

CTUD is een omkeerbare teller. Dit functieblok wordt gebruikt om af te tellen en op te tellen. Het signaal "1" op de ingang R veroorzaakt de toewijzing van de waarde "0" aan de uitgang CV. Het signaal "1" op de ingang LD veroorzaakt de toewijzing van een waarde op de ingang PV aan de uitgang CV. Bij elke overgang van "0" naar "1" op de ingang CU neemt de CV-waarde toe met 1. Bij elke overgang van "0" naar "1" op de ingangs-CD daalt de CV-waarde met 1.

TOF - functieblok ‘off-delay timer’. Het geeft een vertraging aan voordat de lichten worden uitgeschakeld nadat de laatste persoon uit het klaslokaal is vertrokken.

Bovendien kan een fotorelais aan het circuit worden toegevoegd, dat de verlichting automatisch in en uitschakelt, afhankelijk van de lichtomstandigheden. Het contact van het fotorelais moet worden gemaakt met een van de relaisingangen van de PLC en in het programma, vóór de timer, een ander EN-element (EN) plaatsen - een van de ingangen waarvan een logische eenheid met het fotorelais zal zijn.

In dit geval gaat het licht in de kamer alleen aan als er mensen in de kamer zijn en het donker wordt in de klas.

Naar aanleiding van de studie werd een elektrisch schakelschema van het verlichtingssysteem ontwikkeld, een programma geschreven en een computermodel van het verlichtingssysteem in de klas gemaakt.

Ons geautomatiseerde lichtregelsysteem in de klas bespaart aanzienlijk op elektrische energie en dankzij het werk neemt ook de levensduur van de lampen zelf toe.