Automatizácia osvetlenia v triede

Úspora energie je činnosť (praktická, vedecká, organizačná, informačná) zameraná na racionálne a ekonomické využívanie transformovaných a primárnych energetických a prírodných energetických zdrojov.

Významnou súčasťou nákladov organizácie v oblasti bývania a komunálnych služieb sú náklady na elektrinu. Pozrime sa na príklad, ako môžete zorganizovať jedno z opatrení na úsporu elektrickej energie automatizáciou ovládania osvetlenia v učebniach.

Moderné systémy riadenia osvetlenia vám umožňujú vytvárať optimálne podmienky pre pobyt, prítomnosť ľudí a tiež výrazne šetriť energiu.

Veľmi bežná situácia - študenti a učitelia, ktorí strávili hodinu v triede, po odchode zabudli vypnúť svetlá. To vyvoláva problém - ako sa uistiť, že potom, čo posledný človek opustí učebňu, svetlo sa samo zhasne?

Cieľom našej práce bolo vytvoriť počítačový model automatizovaného systému riadenia osvetlenia v triede, ktorý nám umožní šetriť elektrinu.

Pri vývoji bola použitá metóda počítačovej simulácie. Navrhli sme automatický systém riadenia osvetlenia v triede, ktorý, keď sú v učebni ľudia, automaticky zapne svetlo a keď posledný človek opustí miestnosť, vypne ho.

Aby ste to dosiahli, pri vstupe do triedy v malej vzdialenosti od seba musia byť nainštalované dva diskrétne snímače pohybu: jeden vonku, druhý vo vnútri miestnosti. Senzor sa spustí, keď osoba vstúpi do zóny svojej činnosti.

Keď sa spustí externý snímač, potom interný, znamená to, že osoba vstúpila do miestnosti. Keď sa spustí interný senzor, potom externý, to znamená, že osoba opustila miestnosť.

Je potrebné vziať do úvahy počet ľudí v miestnosti. Ak vstúpila osoba, zapnite svetlo, ak osoba vystúpila, vypnite svetlo. Pokiaľ aspoň jedna osoba zostáva v miestnosti, musí byť svetlo zapnuté.

Na vytvorenie automatického systému riadenia osvetlenia sa použil ovládač PLC 150 od OVEN. Jedná sa o jednodielny ovládač s diskrétnymi a analógovými vstupmi / výstupmi na palube pre automatizáciu malých systémov. PLC150 je vybavený 6 diskrétnymi 4 univerzálnymi analógovými vstupmi, 4 reléovými výstupmi a 2 analógovými výstupmi. Má rozhrania Ethernet, RS-232, RS-485.

Pomocou tohto zariadenia môžete automatizovať osvetlenie takmer akejkoľvek zložitosti. Zároveň nie sú potrebné medzipolohy, prepínanie elektrických obvodov nastáva pomocou zabudovaných elektromagnetických relé. Na prepínanie osvetľovacích obvodov je potrebné použiť magnetické štartéry (jeden štartér na obvod). Cievka každého štartéra je pripojená k reléovým výstupom PLC.

Automatizačný obvod používa okrem ovládača 2 pohybové senzory HC-SR501. Tieto snímače pohybu na výstupe poskytujú logickú jednotku, ak sa niekto pohybuje, a nulu, ak nie je žiadny pohyb. Po spustení každého snímača pohybu sa jednotka odošle na jeden z reléových vstupov PLC.

Vytvorenie pracovného algoritmu sa začína stiahnutím programu CoDeSys. Je zadarmo a je súčasťou PLC. CoDeSys implementuje niekoľko metód (jazykov) na vývoj algoritmu podľa medzinárodnej normy IEC 61131.

Konečný program napísaný v CoDeSys je znázornený na obrázku.

Program automatizácie osvetlenia v triede

Program, ktorý sme vytvorili, používa 2 R-klopné obvody, dva AND, počítadlo CTUD a TOF časovač.

Funkčný blok R_TRIG generuje impulz na nábežnej hrane vstupného signálu.

Výstup Q je FALSE, pokiaľ je vstup CLK FALSE. Akonáhle CLK získa hodnotu PRAVDA, Q sa nastaví na PRAVDA.Pri ďalšom vyvolaní funkčného bloku sa výstup resetuje na FALSE. Blok teda vydáva jediný impulz pri každom prechode CLK z FALSE do TRUE.

AND - logická operácia I. Výsledok logickej operácie AND bude 1, ak a a b sú 1, a vo všetkých ostatných (ostatných) prípadoch bude výsledok 0.

CTUD je reverzibilné počítadlo. Tento funkčný blok sa používa na počítanie nadol a nahor. Signál "1" na vstupe R spôsobí priradenie hodnoty "0" k výstupu CV. Signál "1" na vstupe LD spôsobuje priradenie hodnoty na vstupe PV k výstupnému CV. Pri každom prechode z „0“ na „1“ na vstupnej CU sa hodnota CV zvyšuje o 1. Pri každom prechode z „0“ na „1“ na vstupnom CD sa hodnota CV znižuje o 1.

TOF - funkčný blok „časovač s oneskorením vypnutia“. Poskytuje časové oneskorenie pred zhasnutím svetiel po opustení poslednej osoby z triedy.

Do obvodu je možné pridať aj foto relé, ktoré automaticky zapína a vypína osvetlenie v závislosti od svetelných podmienok. Kontakt foto relé musí byť kontaktovaný s jedným z reléových vstupov PLC a v programe pred časovačom dať ďalší prvok AND (AND) - jedným z ktorého vstupov bude logická jednotka s foto relé.

V takom prípade sa svetlo v miestnosti rozsvieti, iba ak sú v miestnosti ľudia a v triede stmavne.

Výsledkom štúdie bolo vytvorenie schémy elektrického obvodu osvetľovacieho systému, napísanie programu a vytvorenie počítačového modelu osvetľovacieho systému v triede.

Náš automatizovaný systém riadenia osvetlenia v triede významne ušetrí elektrickú energiu a vďaka svojej práci sa zvyšuje životnosť samotných žiaroviek.