אוטומציה של תאורה בכיתה

שימור אנרגיה היא פעילות (פרקטית, מדעית, ארגונית, הסברתית) המכוונת לשימוש רציונלי וכלכלי במשאבי אנרגיה טרנספורמציים וראשוניים ומשאבי אנרגיה טבעיים.

חלק משמעותי מעלויות הארגון בתחום הדיור והשירותים הקהילתיים הם עלויות חשמל. בואו נראה דוגמא כיצד תוכלו לארגן את אחד הצעדים לחיסכון בחשמל על ידי אוטומציה של בקרת התאורה בכיתות הלימוד.

מערכות בקרת תאורה מודרניות מאפשרות לכם ליצור תנאים אופטימליים לשהות, לנוכחות אנשים, כמו גם לחסוך אנרגיה משמעותית.

מצב שכיח מאוד - תלמידים ומורים, לאחר שבילו שיעור בכיתה, שוכחים כל הזמן לכבות את האורות לאחר היציאה. זה מעלה את הבעיה - איך לוודא שאחרי שהאדם האחרון עוזב את הכיתה, האור מכבה את עצמו?

מטרת עבודתנו הייתה ליצור מודל מחשב של מערכת בקרת תאורה אוטומטית בכיתה, החוסכת אנרגיה.

בפיתוח נעשה שימוש בשיטת הדמיית מחשב. עיצבנו מערכת בקרת תאורה אוטומטית בכיתה, שכאשר יש אנשים בכיתה, מדליקה את האור באופן אוטומטי, וכאשר האדם האחרון יוצא מהחדר, זה מכבה.

לשם כך, בכניסה לכיתה במרחק קצר זה מזה, יש להתקין שני חיישני תנועה נפרדים: האחד בחוץ, השני בתוך החדר. החיישן מופעל כאשר אדם נכנס לאזור הפעולה שלו.

כאשר החיישן החיצוני מופעל, אז הוא הפנימי, זה אומר שאדם נכנס לחדר. כאשר החיישן הפנימי מופעל, ואז החיצוני, זה אומר שהאדם עזב את החדר.

יש לקחת בחשבון את מספר האנשים בחדר. אם אדם נכנס, הדליק את האור; אם אדם יצא, כבה את האור. כל עוד לפחות אדם אחד נשאר בחדר, האור חייב להיות דולק.

ליצירת מערכת בקרת תאורה אוטומטית, נעשה שימוש בבקר PLC 150 מבית OVEN. זהו בקר מקשה אחת עם כניסות / יציאות דיסקרטיות ואנלוגיות על הסיפון לאוטומציה של מערכות קטנות. ה- PLC150 מצויד ב -6 כניסות אנלוגיות אוניברסאליות דיסקרטיות, 4 יציאות ממסר ו -2 יציאות אנלוגיות. יש לו ממשקי אתרנט, RS-232, RS-485.

בעזרת מכשיר זה תוכלו להפוך את התאורה לאוטומטית כמעט מכל מורכבות. במקביל, אין צורך במגעי ביניים, החלפת מעגלים חשמליים מתרחשת באמצעות ממסרים אלקטרומגנטיים מובנים. לצורך החלפת מעגלי תאורה, יש צורך להשתמש במתחילים מגנטיים (מתנע אחד לכל מעגל). הסליל של כל מתנע מחובר לפלטים ממסר של ה- PLC.

בנוסף לבקר, מעגל האוטומציה משתמש בשני חיישני תנועה HC-SR501. חיישני תנועה פלטים אלה נותנים יחידה לוגית אם מישהו נע ואפס אם אין תנועה. כאשר כל חיישן תנועה מופעל, תישלח יחידה לאחת מכניסות ממסר ה- PLC.

יצירת אלגוריתם העבודה מתחילה בהורדת התוכנית CoDeSys. זה בחינם וכלול ב- PLC. CoDeSys מיישמת מספר שיטות (שפות) לפיתוח אלגוריתם על פי התקן הבינלאומי IEC 61131.

התוכנית הסופית שנכתבה ב- CoDeSys מוצגת באיור.

תוכנית אוטומציה לתאורה בכיתה

התוכנית שיצרנו משתמשת ב -2 כפכפי R, שניים ו- AND, מונה CTUD וטיימר TOF.

חסימת הפונקציות R_TRIG מחוללת דופק בקצה העולה של אות הקלט.

הפלט Q הוא FALSE כל עוד הקלט CLK הוא FALSE. ברגע שה- CLK נהיה נכון, Q מוגדר כ- TRUE.בפעם הבאה שקוראים לחסימה לפונקציה, הפלט מאופס ל- FALSE. לפיכך, החסימה נותנת דחף יחיד בכל מעבר CLK מ- FALSE ל- TRUE.

AND - פעולה הגיונית I. התוצאה של הפעולה הלוגית AND תהיה 1 אם a ו- b הם 1, ובכל המקרים האחרים (האחרים) התוצאה תהיה 0.

CTUD הוא מונה הפיך. בלוק פונקציות זה משמש לספירה למטה ומעלה. האות "1" בכניסה R גורם להקצאת הערך "0" ל- CV הפלט. האות "1" בכניסה LD גורם להקצאת ערך בכניסה PV ל- CV הפלט. בכל מעבר מ- "0" ל- "1" בכניסה CU, ערך ה- CV עולה ב- 1. בכל מעבר מ- "0" ל- "1" בתקליטור הקלט, ערך ה- CV יורד ב- 1.

TOF - חסימת פונקציות 'טיימר מעכב'. זה מספק עיכוב זמן לפני כיבוי האורות לאחר שעזב את האדם האחרון מהכיתה.

בנוסף, ניתן להוסיף ממסר תמונות למעגל, שמדליק ומכבה את התאורה אוטומטית, בהתאם לתנאי התאורה. יש ליצור קשר עם ממסר הצילום לאחת מכניסות הממסר של ה- PLC ובתוכנית, לפני הטיימר, יש לשים אלמנט AND נוסף (AND) - שאחד מכניסותיו יהיה יחידה הגיונית עם ממסר הצילום.

במקרה זה, האור בחדר נדלק רק אם יש אנשים בחדר וזה נהיה חשוך בכיתה.

בעקבות המחקר פותחה דיאגרמת מעגלים חשמליים של מערכת התאורה, נכתבה תוכנית ונוצר מודל מחשב של מערכת התאורה בכיתה.

מערכת בקרת התאורה האוטומטית שלנו בכיתה תחסוך משמעותית אנרגיה חשמלית, ובזכות עבודתה חיי השירות של המנורות עצמן גדלים.