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摘要:随着现代化经济的发展,人民的生活水准越来越高,道路交通离不开道路照明,人们的日常生活也离不开道路照明。道路照明提高了我们的生活质量、美化了我们的城市环境、方便了交通,更加提高了我们的城市形象。但是与此同来的还有就是在用电中的大量浪费和管理的不合理之处,造成了能源的大幅度浪费。对于城市的道路照明而言,道路照明不仅要保证道路交通的安全和城市的美化,还要在节能减排的大潮中发挥自己的作用。
关键词:PLC控制技术道路照明应用
中图分类号:U491.5+3文献标识码:A文章编号:
引言
随着现代化生活的进步以及物质生活的日益充裕,道路照明的重要性更是不可小瞧,这些照明系统的管理人员不再简单地满足于简单地开关控制路灯,而是希望通过技术方面的改进使道路照明自动按照人们生活所需开关和变换光的强度。恰恰PLC技术的出现简化了道路照明工作人员的工作,提高了工作效率。现在PLC可编程序控制器被广泛运用于道路照明中,PLC的各项功能也在不断增强,几乎所有的控制体系要运用到PLC。在日常生活中,PLC控制系统被运用到高层建筑、商场、道路照明、舞台甚至节日灯光装饰等等许多方面。
1 道路照明的特点
1.1 道路照明时间长
城市中的道路照明通常都是彻夜照明,道路照明每天照明的时间通常达到了11个小时左右,因此灯具就会长期处于高电压下工作,灯具的功耗强度大,极易老化,这就加快了灯具的消耗。对于道路照明管理部门来讲,这长时间道路照明不仅增加了用电量,而且加快了灯具的损耗,所需的人力物力资金也就相应的提高了。另外,就是随着季节的更替,道路照明的时间长短需要不断的变化,这就需要工作人员根据天气的变化自行控制道路照明系统和照明的时间,增加了工作人员的工作量。
1.2 道路照明的使用效率不高
道路照明的使用效率相对于道路照明的使用电量来说不成正比,也就是说电量在一定程度上造成了浪费。比如傍晚的时候道路上的行人车辆较多,这时的道路使用效率就会很高,但是此时的生活使用电网的电压低,用电量就会相对少一些;但是当夜晚甚至深夜,道路上几乎没有多少行人,车辆稀少的时候,道路照明的使用率降低,但是由于电网的电压高了,用电量就大了,这样就会造成电量的不合理利用,甚至加快了灯具的损耗[2]。道路照明不同时间段的使用效率就要求道路照明系统能够根据路人的多少来提供照明的亮度,以免造成不必要的电量浪费。
1.3 道路照明需隨需求变化而变
不同地方的道路照明应根据地区所在位置的不同以及季节的变化来确定道路照明的开关时间,也就是说道路照明要符合季节的变化和白昼时间的长短来确定路灯照明时间的长短。而且对于应急的道路照明系统的开关要保证完整,在节假日灯光控制上要能合理的控制好。能够通过设定道路照明的时间,使其在固定的时间打开或关上,而且照明系统还需具备的是可以根据本地的经、维度,自动的控制照明的开关。另一方面就要求照明系统在不工作时,系统可以通过使用控制面板来调节到现实的照明场景模式。
2 PLC 在复杂控制景观照明中的运用
2.1复杂控制景观照明的基本特点
2.1.1复杂控制的对象,不但包含各种类型的灯具,也包含与灯光开放关系密切的机电装置,如喷水、喷雾等装置。较多的应用则是在镁耐管、LED、光导纤维、脉冲频闪灯等节能灯具的动态变化上。
2.1.2复杂控制的场所,一般在繁华闹市区、重点灯光景观区、大型商娱楼宇。产生动态灯光的灯具应安装在一定高度,尽量减少对行人和过往车辆的影响。
2.1.3复杂控制的内容,包括灯光变化的位置、速度、时间、颜色、图案组成等要素。
2.2复杂控制景观照明的基本方式
2.2.1单一对象,简单动作。例如,某一灯具在开灯期间每开启30min 后关闭20min。
2.2.2单一对象,复杂动作。例如,频闪灯群的多方向、多层次、多时段的闪光。
2.2.3多重对象,简单动作。
2.2.4多重对象,复杂动作。可以控制各种类型灯具,实现丰富多彩的动态灯光方案。
2.3应用策略分析
一般来说,PLC 适用于所有动态灯光的控制。针对不同类型不同特性的灯具,PLC 都具有适应控制的功能和编程指令。气体放电灯启动至正常发光需5min 以上的时间,而且难以热启动,所以开启或关闭一次的间隔时间要15min 以上。PLC 则通过多级延时和循环指令来实现控制。脉冲频闪灯群,自闪型只需考虑通电充电及运动的编程;集控型则需考虑先充电,后再输出低压控制脉冲。前者,PLC 只要通过延时、循环及逻辑组合功能实现控制。后者,则先通过延时、循环功能控制220V 市电的通断;在市电导通期间,再通过循环、逻辑组合等功能输出低电压控制脉冲。PLC 在输出控制时,不需要增加设备,就能在不同的公共点组中施用不同的电压等级(例如AC220V;AC100V;DC12V 等) 。LED、镁耐管、光导纤维等灯具,通常以颜色变换、位置移动、轨迹运行、排列组合等方法实现灯光动态变化。这些都能通过PLC 的各种功能和指令,编制成复杂的程序来实现。为了实现大规模的动态灯光变化,PLC 控制的输出点数数量大大增多,这就要增添PLC 的扩展模块,直至实行主从机通讯控制。
图1 典型PLC外围接线图
3 PLC 控制技术的发展前景
随着现代工业自动化技术的不断创新和发展,国内外已经研发出了性能更为优越的FCS 和DCS 控制系统,PLC 控制技术的应用前景不容乐观。但是由于在技术成熟度方面,FCS 和DCS 控制系统仍然存在一定的缺陷,所以,未来一段时间内将形成PLC、DCS、FSC 等共同应用于工业生产的局面,适时加强PLC 控制技术的改造是十分重要的。PLC 控制技术的发展前景主要表现为:
3.1国内外工业企业在生产系统升级与改造过程中,投入了大量的人力、物力、财力资源进行PLC 系统的建设,如果在现阶段就进行FCS 和DCS 控制系统的建立,必将导致现有设备或装置的大量弃用,对于企业造成较大的经济损失,所以,在PLC 控制技术的应用要注意与FCS、DCS 控制系统的有机结合,形成较高的生产力;
3.2在PLC 装置的结构优化中,应注意各种功能的联合应用,特别是要加强I/0 模块的分散化、智能化发展,以及编程语言的标准化与高级化;
3.3随着现代通信技术的快速发展,PLC 装置的联网与通信能力将不断增强,在今后的应用中将展现多层次、高速度、开放式、可靠性高、大信息量等优势。
4 结语
PLC可编程控制技术在道路照明系统中的广泛应用,由于道路照明的参数可以方便的进行更改,操作简单甚至不需要工作人员的直接操作,大大减少了道路照明的工作量。另一方面,PLC技术在道路照明中不同季节和不同时间段甚至节假日的应用,合理的按照人们生活的作息时间进行运行,节省用电量的同时,方便了人们的生活,降低了道路照明系统运行的成本,减少了交通事故的发生。总之,PLC可编程控制技术在道路及景观照明系统中的广泛应用给人们的生活造成了很大的方便。
参考文献:
[1]周芳,刘美根.智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用[J].低压电器,2007(16):20~23.
[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术.北京航空航天大学出版社,2003.
[3]杨公源.可编程控制器[PLC]原理与应用[M].电子工业出版社,2005.
[4]周芳,刘美根.智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用[J].低压电器,2007,28(16):20~23.
关键词:PLC控制技术道路照明应用
中图分类号:U491.5+3文献标识码:A文章编号:
引言
随着现代化生活的进步以及物质生活的日益充裕,道路照明的重要性更是不可小瞧,这些照明系统的管理人员不再简单地满足于简单地开关控制路灯,而是希望通过技术方面的改进使道路照明自动按照人们生活所需开关和变换光的强度。恰恰PLC技术的出现简化了道路照明工作人员的工作,提高了工作效率。现在PLC可编程序控制器被广泛运用于道路照明中,PLC的各项功能也在不断增强,几乎所有的控制体系要运用到PLC。在日常生活中,PLC控制系统被运用到高层建筑、商场、道路照明、舞台甚至节日灯光装饰等等许多方面。
1 道路照明的特点
1.1 道路照明时间长
城市中的道路照明通常都是彻夜照明,道路照明每天照明的时间通常达到了11个小时左右,因此灯具就会长期处于高电压下工作,灯具的功耗强度大,极易老化,这就加快了灯具的消耗。对于道路照明管理部门来讲,这长时间道路照明不仅增加了用电量,而且加快了灯具的损耗,所需的人力物力资金也就相应的提高了。另外,就是随着季节的更替,道路照明的时间长短需要不断的变化,这就需要工作人员根据天气的变化自行控制道路照明系统和照明的时间,增加了工作人员的工作量。
1.2 道路照明的使用效率不高
道路照明的使用效率相对于道路照明的使用电量来说不成正比,也就是说电量在一定程度上造成了浪费。比如傍晚的时候道路上的行人车辆较多,这时的道路使用效率就会很高,但是此时的生活使用电网的电压低,用电量就会相对少一些;但是当夜晚甚至深夜,道路上几乎没有多少行人,车辆稀少的时候,道路照明的使用率降低,但是由于电网的电压高了,用电量就大了,这样就会造成电量的不合理利用,甚至加快了灯具的损耗[2]。道路照明不同时间段的使用效率就要求道路照明系统能够根据路人的多少来提供照明的亮度,以免造成不必要的电量浪费。
1.3 道路照明需隨需求变化而变
不同地方的道路照明应根据地区所在位置的不同以及季节的变化来确定道路照明的开关时间,也就是说道路照明要符合季节的变化和白昼时间的长短来确定路灯照明时间的长短。而且对于应急的道路照明系统的开关要保证完整,在节假日灯光控制上要能合理的控制好。能够通过设定道路照明的时间,使其在固定的时间打开或关上,而且照明系统还需具备的是可以根据本地的经、维度,自动的控制照明的开关。另一方面就要求照明系统在不工作时,系统可以通过使用控制面板来调节到现实的照明场景模式。
2 PLC 在复杂控制景观照明中的运用
2.1复杂控制景观照明的基本特点
2.1.1复杂控制的对象,不但包含各种类型的灯具,也包含与灯光开放关系密切的机电装置,如喷水、喷雾等装置。较多的应用则是在镁耐管、LED、光导纤维、脉冲频闪灯等节能灯具的动态变化上。
2.1.2复杂控制的场所,一般在繁华闹市区、重点灯光景观区、大型商娱楼宇。产生动态灯光的灯具应安装在一定高度,尽量减少对行人和过往车辆的影响。
2.1.3复杂控制的内容,包括灯光变化的位置、速度、时间、颜色、图案组成等要素。
2.2复杂控制景观照明的基本方式
2.2.1单一对象,简单动作。例如,某一灯具在开灯期间每开启30min 后关闭20min。
2.2.2单一对象,复杂动作。例如,频闪灯群的多方向、多层次、多时段的闪光。
2.2.3多重对象,简单动作。
2.2.4多重对象,复杂动作。可以控制各种类型灯具,实现丰富多彩的动态灯光方案。
2.3应用策略分析
一般来说,PLC 适用于所有动态灯光的控制。针对不同类型不同特性的灯具,PLC 都具有适应控制的功能和编程指令。气体放电灯启动至正常发光需5min 以上的时间,而且难以热启动,所以开启或关闭一次的间隔时间要15min 以上。PLC 则通过多级延时和循环指令来实现控制。脉冲频闪灯群,自闪型只需考虑通电充电及运动的编程;集控型则需考虑先充电,后再输出低压控制脉冲。前者,PLC 只要通过延时、循环及逻辑组合功能实现控制。后者,则先通过延时、循环功能控制220V 市电的通断;在市电导通期间,再通过循环、逻辑组合等功能输出低电压控制脉冲。PLC 在输出控制时,不需要增加设备,就能在不同的公共点组中施用不同的电压等级(例如AC220V;AC100V;DC12V 等) 。LED、镁耐管、光导纤维等灯具,通常以颜色变换、位置移动、轨迹运行、排列组合等方法实现灯光动态变化。这些都能通过PLC 的各种功能和指令,编制成复杂的程序来实现。为了实现大规模的动态灯光变化,PLC 控制的输出点数数量大大增多,这就要增添PLC 的扩展模块,直至实行主从机通讯控制。
图1 典型PLC外围接线图
3 PLC 控制技术的发展前景
随着现代工业自动化技术的不断创新和发展,国内外已经研发出了性能更为优越的FCS 和DCS 控制系统,PLC 控制技术的应用前景不容乐观。但是由于在技术成熟度方面,FCS 和DCS 控制系统仍然存在一定的缺陷,所以,未来一段时间内将形成PLC、DCS、FSC 等共同应用于工业生产的局面,适时加强PLC 控制技术的改造是十分重要的。PLC 控制技术的发展前景主要表现为:
3.1国内外工业企业在生产系统升级与改造过程中,投入了大量的人力、物力、财力资源进行PLC 系统的建设,如果在现阶段就进行FCS 和DCS 控制系统的建立,必将导致现有设备或装置的大量弃用,对于企业造成较大的经济损失,所以,在PLC 控制技术的应用要注意与FCS、DCS 控制系统的有机结合,形成较高的生产力;
3.2在PLC 装置的结构优化中,应注意各种功能的联合应用,特别是要加强I/0 模块的分散化、智能化发展,以及编程语言的标准化与高级化;
3.3随着现代通信技术的快速发展,PLC 装置的联网与通信能力将不断增强,在今后的应用中将展现多层次、高速度、开放式、可靠性高、大信息量等优势。
4 结语
PLC可编程控制技术在道路照明系统中的广泛应用,由于道路照明的参数可以方便的进行更改,操作简单甚至不需要工作人员的直接操作,大大减少了道路照明的工作量。另一方面,PLC技术在道路照明中不同季节和不同时间段甚至节假日的应用,合理的按照人们生活的作息时间进行运行,节省用电量的同时,方便了人们的生活,降低了道路照明系统运行的成本,减少了交通事故的发生。总之,PLC可编程控制技术在道路及景观照明系统中的广泛应用给人们的生活造成了很大的方便。
参考文献:
[1]周芳,刘美根.智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用[J].低压电器,2007(16):20~23.
[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术.北京航空航天大学出版社,2003.
[3]杨公源.可编程控制器[PLC]原理与应用[M].电子工业出版社,2005.
[4]周芳,刘美根.智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用[J].低压电器,2007,28(16):20~23.