專利名稱：非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能控制裝置，具體說是一種非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置。
背景技術(shù)：
在照明監(jiān)控方面的研究中，多數(shù)側(cè)重于監(jiān)視運(yùn)行狀態(tài)，檢測系統(tǒng)參數(shù)，基本不作控制，沒有節(jié)能控制功能。目前，照明系統(tǒng)的節(jié)能主要有兩種途徑一是采用高效的節(jié)能型光源，二是在現(xiàn)有照明系統(tǒng)上加裝節(jié)能控制設(shè)備，雖然市場上照明節(jié)電器產(chǎn)品很多，其設(shè)計(jì)思路大都是圍繞提高電器效率或減少用電時(shí)間，也有部分產(chǎn)品采用靜態(tài)預(yù)報(bào)曲線來控制照明系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置，包括PLC主模塊、擴(kuò)展模塊、人機(jī)界面、GPRS模塊。上述部件的連接關(guān)系如下PLC主模塊分別與人機(jī)界面、擴(kuò)展模塊、GPRS模塊連接；人機(jī)界面用于調(diào)整和操作 PLC主模塊中的參數(shù)，PLC主模塊通過GPRS模塊與上位管理機(jī)連接；所述擴(kuò)展模塊與供電網(wǎng)絡(luò)連接，檢測電網(wǎng)電壓和電流，檢測室外照度；所述PLC主模塊通過直流接觸器與變壓器連接，通過控制直流接觸器對(duì)變壓器進(jìn)行投入/切出操作。所述擴(kuò)展模塊為擴(kuò)展輸入模塊， 擴(kuò)展輸入模塊與PLC主模塊連接。所述人機(jī)界面采用觸摸屏。本實(shí)用新型中，各模塊的作用如下PLC主模塊用于對(duì)電網(wǎng)電壓、電流進(jìn)行檢測、對(duì)8421碼變壓器組進(jìn)行投入/切出控制，可根據(jù)室外照度的變化對(duì)照明燈具進(jìn)行啟停控制；擴(kuò)展模塊用于接收輸入模擬信號(hào)，并將模擬數(shù)據(jù)送往PLC主模塊中，PLC主模塊通過比較和運(yùn)算，自動(dòng)控制變壓器組的投入或切出。人機(jī)界面用于在現(xiàn)場對(duì)PLC主模塊中的參數(shù)進(jìn)行調(diào)試與操作；GPRS模塊用于遠(yuǎn)程通信，將PLC主模塊中的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊送往上位管理機(jī)，上位管理機(jī)也可以通過GPRS模塊遠(yuǎn)程向PLC主模塊發(fā)出指令。本實(shí)用新型中PLC主模塊優(yōu)選采用6ES7-CPU226 ；擴(kuò)展模擬輸入模塊優(yōu)選采用 EM231。本實(shí)用新型所述的非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置還具有可以對(duì)短路、斷路、 過壓及過流進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警模塊，該報(bào)警模塊與PLC主模塊連接。本實(shí)用新型中PLC主模塊除實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器組及照明設(shè)備的控制功能外，還提供開入量、開出量接口 ；擴(kuò)展模塊用來提供模擬量數(shù)據(jù)的輸入接口 ；根據(jù)現(xiàn)場需要設(shè)置了人機(jī)界面，便于在現(xiàn)場直接操作與調(diào)試；GPRS通信模塊用來實(shí)現(xiàn)節(jié)能監(jiān)控節(jié)點(diǎn)與監(jiān)控中心上位管理機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信。本實(shí)用新型所述的非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置，實(shí)現(xiàn)的功能如下①根據(jù)需求控制照明設(shè)備的開啟與關(guān)閉；②當(dāng)各照明設(shè)備的端電壓偏高或偏低時(shí)，控制8421碼變壓器組中變壓器的投入/ 切出，使各照明設(shè)備的端電壓穩(wěn)定在設(shè)定值附近；③能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測與顯示；可進(jìn)行相電壓、相電流、室外照度、調(diào)節(jié)后的相電壓的測量與顯示；④可以進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置；可進(jìn)行室外照度、相電壓值的設(shè)定；⑤能夠?qū)崿F(xiàn)故障報(bào)警；對(duì)相電壓短路、相電壓過電壓、相電流過流、相電流斷路故障進(jìn)行報(bào)警；對(duì)照明節(jié)能監(jiān)控裝置故障報(bào)警；⑥能夠?qū)崿F(xiàn)模式選擇進(jìn)入集中照明系統(tǒng)主界面后，可進(jìn)行模式選擇。監(jiān)控模式可進(jìn)行關(guān)閉、定時(shí)、自動(dòng)方式選擇；還可進(jìn)行春秋、夏季、冬季選擇定時(shí)模式選擇。本實(shí)用新型中PLC主模塊對(duì)變壓器的控制采用了非相調(diào)控壓技術(shù)，具體原理如下(1)非相控調(diào)壓技術(shù)的非相控調(diào)壓原理要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，對(duì)于不同的電網(wǎng)電壓，必須有不同的變壓器來供選擇，但是太多的變壓器是不可取的，從成本來說也不劃算，所以必須找到一種簡單的方法，既能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，又易于在實(shí)際中實(shí)施，而且保證一定的精度。非相控調(diào)壓技術(shù)利用直流接觸器投入/切出一組8421碼變壓器實(shí)現(xiàn)負(fù)載端的穩(wěn)壓功能。所投入的變壓器的選擇原則是考慮到一個(gè)十進(jìn)制數(shù)總可以用有限位二進(jìn)制表示， 如10 = 8+2 = (IOlO)215 = 8+4+2+1 = (Illl)228 = 16+8+2+4 = (111100)2這樣，如果有副邊額定電壓為Yd1···的變壓器可供選擇投入，那么對(duì)所有的電網(wǎng)電壓Ui,都能投入相應(yīng)的變壓器，使輸出Ui不變。投入的變壓器選擇原則是將UpUtl的偏差轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制，1所代表的就是投入相應(yīng)的變壓器。在照明系統(tǒng)中，電網(wǎng)電壓的波動(dòng)一般在額定電壓的-15% 10%，即變化幅度不超過33伏，而且較小的電壓(額定電壓的5%左右)偏差對(duì)低壓用戶用電系統(tǒng)是允許的，所以選用4、8、16伏三組變壓器即可滿足要求。其主電路如圖3所示。由圖可見，負(fù)載的端電壓為U0 = Ui 士 k0 (Ii1 X16+k2X8+k3X 4)其中，ki(i= 1，2，3) = 1，0。非相控調(diào)壓方法的主要特點(diǎn)是@系統(tǒng)可調(diào)電壓4v、8v、12v、16v、20v、24v、28v，允許電網(wǎng)電壓為220士28V，變化幅度為額定電壓的13%，完全可以適應(yīng)低壓照明系統(tǒng)的電壓變化。②最大偏差士2V，小于額定電壓的1%，精度高。③電壓調(diào)節(jié)不是連續(xù)調(diào)節(jié)，是在電壓變化達(dá)到一定幅度時(shí)才動(dòng)作。[0038]本系統(tǒng)更大的前途在于容易根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展。如果加一組32V變壓器，則調(diào)壓幅度增達(dá)到額定電壓的27. 3% ；如果增加一組2V變壓器，穩(wěn)壓精度提高一倍……，可以很方便地根據(jù)不同的需要擴(kuò)展。(2)本實(shí)用新型所述的非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置是基于PLC主模塊的非相控調(diào)壓，在調(diào)壓過程中，以PLC主模塊為核心，通過控制直流接觸器控制調(diào)節(jié)變壓器的投入/切出，并可以根據(jù)時(shí)間設(shè)定電壓的工作范圍，從而實(shí)現(xiàn)集中照明電壓的非相控智能調(diào)節(jié)。當(dāng)輸入電壓發(fā)生變化或輸出電壓重新設(shè)置后，PLC主模塊都會(huì)自動(dòng)進(jìn)行跟蹤，使輸出電壓始終穩(wěn)定在設(shè)定電壓附近。有益效果本實(shí)用新型所述的非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型具有順序控制、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和通信、程序結(jié)構(gòu)靈活等功能，且功耗低、體積小，可靠性高、開放性好，便于安裝調(diào)試。同時(shí)本實(shí)用新型節(jié)電、能改善電能質(zhì)量、能延長照明設(shè)備使用壽命。

圖1為本實(shí)用新型所述非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型所述非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型所述非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置中非相控調(diào)壓原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定。實(shí)施例1如圖1所示的一種非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置，它包括PLC主模塊、擴(kuò)展模塊、人機(jī)界面、GPRS模塊；擴(kuò)展模塊包括擴(kuò)展輸入模塊；人機(jī)界面采用觸摸屏。PLC主模塊分別與觸摸屏、擴(kuò)展輸入模塊、GPRS模塊連接；擴(kuò)展輸入模塊與PLC主模塊連接。觸摸屏用于調(diào)整和操作PLC主模塊中的參數(shù)，PLC主模塊通過GPRS模塊與上位管理機(jī)連接；所述擴(kuò)展輸入模塊與供電網(wǎng)絡(luò)連接，檢測電網(wǎng)電壓和電流，監(jiān)測室外照度；所述PLC主模塊通過直流接觸器對(duì)變壓器進(jìn)行投入/切出控制。
權(quán)利要求1.一種非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置，其特征在于，它包括PLC主模塊、擴(kuò)展模塊、人機(jī)界面、GPRS模塊；PLC主模塊分別與人機(jī)界面、擴(kuò)展模塊、GPRS模塊連接；人機(jī)界面用于調(diào)整和操作PLC 主模塊中的參數(shù)，PLC主模塊通過GPRS模塊與上位管理機(jī)連接；所述擴(kuò)展模塊與供電網(wǎng)絡(luò)連接，檢測電網(wǎng)電壓和電流，檢測室外照度；所述PLC主模塊通過直流接觸器與變壓器連接，通過控制直流接觸器對(duì)變壓器進(jìn)行投入/切出操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述擴(kuò)展模塊為擴(kuò)展輸入模塊，擴(kuò)展輸入模塊與PLC主模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述PLC 主模塊采用6ES7-CPU2^。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述擴(kuò)展輸入模塊選用EM231。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置還具有可以對(duì)短路、斷路、過壓及過流進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警模塊， 該報(bào)警模塊與PLC主模塊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述人機(jī)界面采用觸摸屏。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種非相控智能調(diào)壓照明節(jié)能控制裝置,它包括PLC主模塊、擴(kuò)展模塊、人機(jī)界面、GPRS模塊；PLC主模塊分別與人機(jī)界面、擴(kuò)展模塊、GPRS模塊連接；人機(jī)界面用于調(diào)整和操作PLC主模塊中的功能與參數(shù)，PLC主模塊通過GPRS模塊與上位管理機(jī)連接；所述擴(kuò)展模塊與供電網(wǎng)絡(luò)連接，檢測電網(wǎng)電壓及電流，監(jiān)測室外照度；所述PLC主模塊通過直流接觸器對(duì)8421碼變壓器進(jìn)行投入/切出控制，使照明燈具的端電壓穩(wěn)定在設(shè)定值上，也可根據(jù)室外照度直接控制照明燈具。本實(shí)用新型具有順序控制、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和通信、程序結(jié)構(gòu)靈活等功能，且功耗低、體積小，可靠性高、開放性好，便于安裝調(diào)試。同時(shí)本實(shí)用新型節(jié)約電能、能改善電能質(zhì)量、能延長照明設(shè)備使用壽命。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201947498SQ20102063850
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者朱學(xué)莉, 朱樹先, 汪幫富, 祝勇俊, 郭勝輝 申請(qǐng)人:蘇州科技學(xué)院