基于plc的智能照明控制系统设计怎么样？

您好，对照明设备而言，照明控制可分为开关控制和调光控制。在照明设计中，合理和正确地选用照明控制方式是实现照明艺术性和舒适性的有效手段，是节约能源的有效措施。照明控制方式多种多样，按其实现方式大致可分为以下几种。 （一）传统照明控制方式   传统照明控制方式主要以手动控制为主，依靠供电回路中的手动开关来控制回路的通断，实现灯具的开关控制；利用供电回路中的手动调节元件来调节回路的电压实现调光控制。这种传统方式相对简单、有效、直观，但它过多依赖手工*作。整个系统相对分散，无法实现有效地管理，其适时性和自动化程度太低。 （二）自动照明控制方式   这种控制方式利用直接数字控制（DDC）技术来遥控灯具的开关，通常是控制中心发出信号，通过直接数字控制器来控制供电回路中接触器的分合，从而控制供电回路的通断，实现灯具开关控制。采用该种方式，解决了传统控制方式的相对分散和无法有效管理等问题，实现了照明控制的自动化，但却无法实现调光控制功能，有很大的局限性。

对照明设备而言，照明控制可分为开关控制和调光控制。在照明设计中，合理和正确地选用照明控制方式是实现照明艺术性和舒适性的有效手段，是节约能源的有效措施。照明控制方式多种多样，按其实现方式大致可分为以下几种。（一）传统照明控制方式   传统照明控制方式主要以手动控制为主，依靠供电回路中的手动开关来控制回路的通断，实现灯具的开关控制；利用供电回路中的手动调节元件来调节回路的电压实现调光控制。这种传统方式相对简单、有效、直观，但它过多依赖手工*作。整个系统相对分散，无法实现有效地管理，其适时性和自动化程度太低。（二）自动照明控制方式   这种控制方式利用直接数字控制（DDC）技术来遥控灯具的开关，通常是控制中心发出信号，通过直接数字控制器来控制供电回路中接触器的分合，从而控制供电回路的通断，实现灯具开关控制。采用该种方式，解决了传统控制方式的相对分散和无法有效管理等问题，实现了照明控制的自动化，但却无法实现调光控制功能，有很大的局限性。

核心提示：针对隧道传统照明系统耗能高、控制方式单一等缺点，文章基于LED研发出一种实用的隧道照明智能控制系统。从系统体系结构、控制策略、通信网络、*实现等方面，论述基于LED的隧道照明智能控制系统的研制及应用，介绍了基于PWM技术的LED照明调光控制模块的原理、硬件构成、工作方式、技术要点。该系统能根据所采集的洞外照度、时间、车流量等*，自动调节隧道内照明灯的亮度，以最大限度地节能降耗，提高隧道运营管理效益，具有一定的推广应用价值。 １　前言 隧道具有缩短公路里程、提高运输效益、利用地下空间节省用地、保持生态环境等优越性，越来越多的高速公路隧道、城市地下通道、过江隧道、湖底隧道等各种形式的隧道投入运行和使用。隧道照明与一般道路照明要求不同，隧道白天也需要照明，而且问题比夜间更加复杂，照明系统是隧道机电工程中最重要的设施之一，也是车辆在隧道内安全通行的基本保证，而合理的照明控制策略以及依此策略的照明调节控制系统是保证照明系统安全可靠、高效节能的重要因素。 现有的隧道照明智能控制大多采用时序控制法，主要通过投退不同的照明回路，以增减工作灯具数量的方式来达到目的。这种控制方法虽然控制简单、可靠，但未完全考虑环境因素对隧道照明的影响，如天气条件、隧道通风状况、交通量以及车速对照度的要求等，不能完全满足隧道照明的要求，并且能耗高。随着半导体照明技术的快速发展，目前高效节能的ＬＥＤ照明灯已越来越多地应用于隧道照明系统中。与传统的灯具相比，ＬＥＤ照明具有低功耗、高可靠性、长寿命等优点，是一种符合环保、节能的绿色照明光源。文章将从完善控制策略的角度提出ＬＥＤ隧道照明智能控制系统的实现及其应用方案，综合分析隧道照明的要求及其特点，为大功率ＬＥＤ隧道照明智能控制系统提供完整的解决方案。 2   隧道照明智能控制系统体系结构 隧道照明智能控制系统主要由监控中心的主控计算机、安装在现场的ＬＥＤ隧道照明智能控制器以及*通信接口等构成。照明智能控制器通过现场传感器采集隧道外照度值、隧道内照度值、车流量、车速等数值，并将*上传至监控中心。主控计算机根据设定的调光控制逻辑计算出各隧道、各区段当前的亮度参数，再通过通信网络向各隧道ＬＥＤ照明灯控制器发出调光控制指令。照明智能控制器采用ｆｒｅｅｓａｃｌｅ的ＰｏｗｅｒＰＣ８２４７处理器，*以ｌｉｎｕｘ*作系统为工作平台，通信方式可选择ＣＡＮ网络、无线ＺｉｇＢｅｅ或ＲＳ４８５总线。图１为ＬＥＤ隧道照明智能控制系统结构示意图。 如图１所示，隧道照明控制器采集车辆检测器、光强检测仪等传感器的检测信号，根据预设的照明控制策略，对整个隧道的照明系统进行控制。系统的控制策略如下：正常情况下，在没有车辆进入隧道时，根据检测到的洞内外光强差值，在隧道内只开启相应的基本照明；在车辆检测器检测到车辆即将进入隧道时，开启隧道洞口的加强照明；当检测到车辆进入隧道后，则将车辆前面一段相应距离的照明加强；一旦检测到后面无车辆跟进，则将车辆后面的加强照明关闭，并调低基本照明亮度。同时，根据检测到的光强值还可判断晴天、阴天、白天、晚上等时间段*，从而开启或关闭相应的照明灯具。 根据隧道的特点，隧道照明智能控制包括入口段照明控制、过渡段区域照明控制、基本段区域照明控制（若干）和出口区域照明控制。隧道照明控制器根据接收到的亮度调节命令，自动调整灯具电源的输出电流（ＰＷＭ方式的占空比），改变ＬＥＤ隧道灯的亮度或者工作状态。主控计算机通过照度传感器实时检测到当前隧道照明的照度，判断当前的照度是否满足隧道照明要求，如果不满足，就下发新的控制命令给ＬＥＤ隧道灯，从而改变隧道的照度。为保证行车安全，调光系统在调节隧道亮度时，采用亮度渐变控制方式，分步逐级达到目标亮度，以避免因亮度突然变化而产生不安全因素。 本系统既可对单个的照明灯进行单控也可对区域照明进行*控，控制策略可随时根据实际情况进行修正，这样能节约大量的电能，有效地降低运营成本。 ３　系统通信网络结构设计 本系统网络拓扑采用总线结构，通讯方式可选用ＣＡＮ总线、４８５总线或ＺｉｇＢｅｅ无线方式，对应于不同类型的ＬＥＤ灯具智能接收控制器接口形式[５]。 ＬＥＤ隧道照明智能控制系统的拓扑结构如图２所示： 采用ＣＡＮ和ＲＳ４８５总线通信技术进行*传输，都需要专门投资铺设通讯线路，当*传输总线与ＬＥＤ灯电源线路并行敷设时，会有高压脉冲耦合侵入，通信质量易受到影响。而Ｚｉｇｂｅｅ是基于ＩＥＥＥ８０２．１５．４协议的一种新兴的短距离无线通讯技术，能有效解决以上问题，非常适合在测量节点较多、分散、不要求较高*传输速率的控制领域应用。本系统中的隧道照明智能控制器配备ＺＩＧＢＥＥ模块，能够简单快速地进行ＺＩＧＢＥＥ组网。图３为ＺＩＧＢＥＥ无线网络照明控制示意图。 相对于舞台照明需要场景的快速变化，隧道照明的调光变化较缓慢。因此，在通信协议的选择上采用了更为合适的ＤＡＬＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ　Ｌｉｇｈｔｉｎｇ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：数字可寻址照明接口）协议标准。ＤＡＬＩ是照明控制设备之间*通信的接口标准，该技术的最大特点是可对系统内ＬＥＤ灯具*寻址并进行精确的控制，尽管这些灯具在强电上是同一个回路或不同回路，但在照明控制上与强电线路无直接的联系。该技术为控制带来极大的灵活性，可根据需要设计满足其需求的照明方案，甚至在安装结束后的运行过程中仍可修改控制参数，而无须对线路做任何改动。采用ＤＡＬＩ标准的系统，功能模块相对较少，结构简单，安装方便，调试也十分便捷，可以实现许多基于回路控制的智能照明控制系统无法实现的功能。 同时，ＤＡＬＩ技术是双向通讯，不仅可以发送控制指令，而且可反馈ＬＥＤ照明控制器及光源的工作状态和故障*，这给运营维护和集中管理带来了极大的便利。ＤＡＬＩ协议采用数字照明控制技术，其无可比拟的先进性，精确的控制效果以及技术的标准化和优异的开放性，使得数字照明技术在照明控制领域迅速普及与推广，而运用数字照明也正成为一种设计潮流和应用趋势。 ４　ＬＥＤ隧道灯智能控制单元 在隧道智能照明控制系统中，ＬＥＤ灯智能控制单元是整个照明智能控制系统的核心，它接收来自隧道照明控制器的控制命令，并控制流过ＬＥＤ的电流，从而达到调光的目的。 以某公司芯片为例，单颗芯片额定电流为３５０ｍＡ，控制流过ＬＥＤ的电流大小即可控制其发光强度，控制电流可采用以下两种方法： （１）通过斩波调相控制电流从０～３５０ｍＡ之间连续可调，但采用这种方案需要重新设计开关电源，面对众多ＬＥＤ厂家的电源，适应性很差，不利于普及推广。 （２）以各厂家ＬＥＤ灯具电源的额定输出电流为基准值，采用ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：脉宽调制）的方式控制电源的平均输出电流从而实现调光控制。 本系统的ＬＥＤ灯调光控制器采用ＰＷＭ方式调制，发光强度０～２５６级连续可调，可连接于灯具电源和ＬＥＤ模组之间，与照明灯具原有电源无关，根据需要最多可控制６个ＬＥＤ模组。因为无需改变原有灯具电源结构，因而适应性广，控制精度高，稳定性好。ＬＥＤ灯智能控制单元系统结构如图４所示。 各ＬＥＤ灯具厂家根据自身灯具的特点对ＬＥＤ灯珠采用串并联结构，将ＬＥＤ灯珠组*１个或几个模块，在每个模块内采用串联结构，模块间采用并联结构。ＬＥＤ灯智能控制单元根据接收到的控制命令控制每个模组的ＰＷＭ调制信号，可实现分组调光或联合调光。 在ＰＷＭ调制频率的选择上，应考虑在隧道内ＬＥＤ照明灯可能会与其它光源产生差频效应。隧道内除ＬＥＤ灯外，可能还安装有高压钠灯、荧光灯等，如果频率过低，差频后会出现严重的频闪，严重时将影响隧道内行车安全。但是如果ＰＷＭ的调制频率过高，又会增加开关损耗，导致电源发热，电源效率降低。根据多次研究测试，将ＰＷＭ调制信号的频率选择在２～１０ｋＨｚ之间较为合适，本方案选择的调制频率为６ｋＨｚ. ＬＥＤ灯智能控制单元的关键部件为大功率开关器件，可供选择的开关器件有可控硅、大功率ＭＯＳ管、晶闸管、ＩＧＢＴ等。可控硅技术成熟、控制简单，但工作频率较低，不适合ＰＷＭ调制应用，而晶闸管、ＩＧＢＴ等通常应用于几十安以上的大电流场合，因此本方案选择大功率ＭＯＳ器件。 根据对大功率ＭＯＳ器件的失效模型分析，在大于９０％的情况下ＭＯＳ器件的失效均表现为断路失效，因此为了保证照明控制系统的可靠性，开关器件采用旁路方式，这样在绝大多数故障情况下，会保持ＬＥＤ灯具全亮，从而保证隧道内行车安全。 测试结果表明，采用ＰＷＭ调制电源效率高、对供电电源的污染较小。开关电源高压侧电流波形如图５所示。 ５　结束语 ＬＥＤ隧道照明智能控制系统的使用，首先使灯具的照明布线设计大幅度简化，布线施工费用大幅度减少。使用隧道照明智能控制系统的ＬＥＤ隧道照明与没有隧道照明智能控制系统的ＬＥＤ隧道照明相比，可节电约３０％左右。在实际使用过程中，隧道照明控制系统还应与隧道通风系统、火灾报*系统以及环境监测系统互联，以达到最佳的控制效果。由于隧道的特殊结构，隧道内的烟尘特别多，且不易消散，隧道照明控制系统既要考虑光线的穿透性能，也要考虑由于烟尘反射而造成的亮度损失。而隧道通风则是降低烟雾浓度的有效手段。因此，照明控制和通风控制之间存在一定的联系，如何使二者统一且节能效果更好，有待进一步探讨。当隧道发生火灾时，为了紧急救援，如何快速及时打开全部照明，尚有待研究。 随着现代科学技术的发展，ＬＥＤ照明设备及控制技术因其优异的特性，必将在隧道照明系统中得到更加广泛的应用，为提高隧道的营运效率，降低运行成本，提高行车安全性发挥更大的作用

的安全风险管理方法，它综合了运行、技术系统、财务和人力*管理，融入到公司的整个组织机构和管理活动中，包括目标设定、计划和绩效评估等，最终实现安全运行和符合局方的规章要求。    SEMS属于保安管理体系，单从保卫安全角度制订的管理体系；而SMS安全管理体系属于“运行”过程（是指飞行运行、运行控制、维修、客舱安全、地面服务、货运、训练等过程）安全为主而制订的管理体系。

1、智能照明控制系统的主要功能是通过*或平板电脑来控制照明设备的开关状态以及亮度的调节。 优势： 2、不受时间地点的限制，随时随地想开就开想关就关。 3、可以通过*APP查看所有照明设备的实时工作状态，避免因出门忘记关灯而造成的不必要的能源浪费。 4、另外，还可以根据实时的环境明暗度自动调节灯光的开关状态以及亮度，以求达到最好的光照条件，营造一个良好的光照条件。 5、可以按照用户自己的需求和喜好设置特定的情景模式，做到一键控制多个照明设备，避免因设备过多而造成单个控制的不便。 6、可以有效减少灯光控制面板的使用数量，使墙体看上去更加美观。 7、对于商场或者工厂等大型场地，可以实现对灯光的集中控制或者是*控制。 希望我的回答能帮到您

（1）系统单元：用于提供工作电源，源系统时钟及各种系统的接口，包括系统电源、各种接口（ＰＣ、以太网、电话等），网络桥。主系统对各区域实施相同的控制和信号采样网络；子系统则对各分区实施不同具体控制网络。主系统和子系统之间通过*等元件连接，实现*传输。    　　（2）输入单元：用于将外部控制信号变换成网络上传输的信号；如可编程的多功能（开/关、调光、*、软启动/软关断等）输入开关、红外线接收开关及红外线遥控器（实现灯光调光或开/关功能）。各种型式及多功能的控制板（如有的提供ＬＣＤ页面显示和控制方式，并以图形、*、图片做软按键，可进行多点控制、时序控制、存储多种亮模式等），各种功能传感器（如红外线传感器可感知人的活动以控制灯具或其它负载的开关，亮度传感器），通过对周围环境亮度的检测，调整光源的亮度，使周围环境保持适宜的照度，以达到有效利用自然光，节约电能的目的。    　　（3）输出单元：智能控制系统的输出单元用于接受收自网络传输信号，控制相应回路的输出以实现实时控制。输出单元有各种型式的继电器。调光器（以负载电流为调节对象，除调光功能外还可用作灯具的软启动，软关闭）模拟量输出单元，照明灯具调光接口，红外输出模块等。系统一般采用集中控制和管理、分散执行的方式，即配置中央监控中心和智能控制照明柜，前者有控制计算机、主通信控制器等设备，用于对整个系统进行控制和管理工作，通过网络将控制命令与各智能控制柜的可编程控制器进行通信联络，同时接收来自智能控制柜内可编程控制器的有关自动及手动工作状态、灯具开／关状态等，并在异常情况下采取处理措施。               易联E-linker通过自主研发的*系统、智能化驱动设备及各类传感器，通过网络实现对各种电气设备的集中控制、远程控制、联动控制、自动控制、*控制等智能化控制。   一个高效先进的智能建筑，除了业主方，建筑方，施工方以及各种设备的供应商之间的通体合作外，更需要一个智能化的控制系统将各种电气设备完美的结合在一起，使之成为一个有机的整体，在智能化控制系统中，弱电和强电分别承载着不同的功能，弱电终端承载的往往是*，*如人的大脑和神经，负责发号施令；而强电终端承载的是各种电气设备，有如人的手脚，负责执行命令，达成目标。而当前的市场上，弱电和强电不能有效衔接，系统和灯具不能完美匹配则直接阻碍了智能化控制在实际中的应用。传统的建筑智能化系统（BA）解决不了调光、场景设置等功能。而传统的照明控制系统又解决不了LED光源发展带来的一系列如调光方式不匹配、变色控制难于对接等烦恼。更兼时代的进步，对传统的智能照明控制系统存在安全性升级，维护去专业化升级的迫切需求。易联COS智能建筑控制系统进过跨界专业人士数年的研究测试后，应运而生。                  易联，首家智能控制与光电照明一体化解决方案供应商。