Automatisering av klasseromsbelysning

Energibesparing er en aktivitet (praktisk, vitenskapelig, organisatorisk, informativ) rettet mot rasjonell og økonomisk bruk av transformerte og primære energier og naturlige energiressurser.

En betydelig del av organisasjonens kostnader innen bolig- og fellestjenester er strømkostnader. La oss se på et eksempel på hvordan du kan organisere et av tiltakene for å spare strøm ved å automatisere lysstyring i klasserommene.

Moderne lysstyringssystemer lar deg skape optimale forhold for oppholdet, tilstedeværelsen av mennesker, samt spare energien betydelig.

En veldig vanlig situasjon - elever og lærere, etter å ha tilbrakt en leksjon i klasserommet, glemmer stadig å slå av lysene etter å ha gått. Dette reiser problemet - hvordan sikre at lyset slår seg av etter at den siste personen forlater klasserommet?

Målet med arbeidet vårt var å lage en datamaskinmodell av et automatisert lysstyringssystem i klasserommet, som sparer energi.

I utviklingen ble en datamaskinsimuleringsmetode brukt. Vi designet et automatisk lysstyringssystem i klasserommet, som når det er mennesker i klasserommet, automatisk slår på lyset, og når den siste personen forlater rommet, slår det av.

For å gjøre dette, ved inngangen til klasserommet, i kort avstand fra hverandre, må det installeres to diskrete bevegelsessensorer: den ene utenfor, den andre inne i rommet. Sensoren blir utløst når en person kommer inn i sonen for hans handling.

Når den eksterne sensoren blir utløst, så den interne, betyr det at en person har kommet inn i rommet. Når den interne sensoren blir utløst, og den eksterne, betyr det at personen har forlatt rommet.

Det er nødvendig å vurdere antall personer i rommet. Hvis en person kom inn, slå på lyset; hvis en person gikk ut, slå av lyset. Så lenge minst en person blir igjen i rommet, må lyset være på.

For å lage et automatisk lysstyringssystem ble PLC 150-kontrolleren fra OVEN brukt. Dette er en stykkstyreenhet med diskrete og analoge innganger / utganger ombord for automatisering av små systemer. PLC150 er utstyrt med 6 diskrete 4 universelle analoge innganger, 4 reléutganger og 2 analoge utganger. Den har Ethernet, RS-232, RS-485 grensesnitt.

Med denne enheten kan du automatisere belysningen med nesten hvilken som helst kompleksitet. Samtidig er mellomliggende kontakter ikke nødvendig, bytte av elektriske kretser skjer ved bruk av innebygde elektromagnetiske reléer. For å bytte belysningskretser er det nødvendig å bruke magnetiske forretter (en start per krets). Spolen til hver startmotor er koblet til reléutgangene til PLC.

I tillegg til kontrolleren, bruker automatiseringskretsen 2 HC-SR501 bevegelsessensorer. Disse utgangsbevegelsessensorene gir en logisk enhet hvis noen beveger seg og null hvis det ikke er bevegelse. Når hver bevegelsessensor utløses, vil en enhet bli sendt til en av PLC-reléinngangene.

Opprettelsen av arbeidsalgoritmen begynner med nedlastingen av CoDeSys-programmet. Det er gratis og er inkludert i PLS. CoDeSys implementerer flere metoder (språk) for å utvikle en algoritme i henhold til den internasjonale standarden IEC 61131.

Det endelige programmet skrevet i CoDeSys er vist i figuren.

Automatiseringsprogram for klasserom

Programmet vi opprettet bruker 2 R-flip-flops, to AND, en CTUD-teller og en TOF-timer.

R_TRIG-funksjonsblokken genererer en puls på stigende kant av inngangssignalet.

Utgang Q er FALSE så lenge input CLK er FALSE. Så snart CLK blir SANN, er Q satt til SANN.Neste gang funksjonsblokken kalles, tilbakestilles utgangen til FALSE. Dermed gir blokken en enkelt impuls ved hver CLK-overgang fra FALSE til TRUE.

OG er en logisk operasjon I. Resultatet av den logiske operasjonen OG vil være 1 hvis a og b er 1, og i alle andre (andre) tilfeller blir resultatet 0.

CTUD er en reversibel teller. Denne funksjonsblokken brukes til å telle ned og opp. Signalet "1" ved inngangen R forårsaker tildelingen av verdien "0" til utgående CV. Signalet "1" ved inngangen LD forårsaker tildeling av en verdi ved inngangen PV til utgangs-CV. Ved hver overgang fra "0" til "1" ved inngangs-CU, øker CV-verdien med 1. Ved hver overgang fra "0" til "1" på inngangs-CD, reduseres CV-verdien med 1.

TOF - funksjonsblokk ‘timer uten forsinkelse’. Det gir en tidsforsinkelse før du slår av lysene etter at du forlot den siste personen fra klasserommet.

I tillegg kan et fotorelé legges til kretsen, som automatisk slår av og på belysningen, avhengig av lysforholdene. Kontakten til fotoreléet må skje til en av reléinngangene til PLC og i programmet, før tidtakeren, sett et annet OG-element (OG) - ett av inngangene vil være en logisk enhet med fotoreléet.

I dette tilfellet vil lyset i rommet bare tennes hvis det er mennesker i rommet og det blir mørkt i klasserommet.

Som et resultat av studien ble det utviklet et elektrisk kretsskjema over belysningssystemet, et program ble skrevet og en datamaskinmodell av lyssystemet i klasserommet ble opprettet.

Vårt automatiserte lysstyringssystem i klasserommet sparer elektrisk energi betydelig, og takket være arbeidet øker også lampenes levetid.