非相控智能调压照明节能控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种非相控智能调压照明节能控制装置,它包括：PLC主模块、扩展模块、人机界面、GPRS模块；PLC主模块分别与人机界面、扩展模块、GPRS模块连接；人机界面用于调整和操作PLC主模块中的功能与参数，PLC主模块通过GPRS模块与上位管理机连接；所述扩展模块与供电网络连接，检测电网电压及电流，监测室外照度；所述PLC主模块通过直流接触器对8421码变压器进行投入/切出控制，使照明灯具的端电压稳定在设定值上，也可根据室外照度直接控制照明灯具。本实用新型专利技术具有顺序控制、算术运算、数据转换和通信、程序结构灵活等功能，且功耗低、体积小，可靠性高、开放性好，便于安装调试。同时本实用新型专利技术节约电能、能改善电能质量、能延长照明设备使用寿命。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种节能控制装置，具体说是一种非相控智能调压照明节能控制装置。
技术介绍
在照明监控方面的研究中，多数侧重于监视运行状态，检测系统参数，基本不作控制，没有节能控制功能。目前，照明系统的节能主要有两种途径一是采用高效的节能型光源，二是在现有照明系统上加装节能控制设备，虽然市场上照明节电器产品很多，其设计思路大都是围绕提高电器效率或减少用电时间，也有部分产品采用静态预报曲线来控制照明系统的工作状态。
技术实现思路
专利技术目的本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供非相控智能调压照明节能控制装置。技术方案为了实现上述目的，本技术提供的非相控智能调压照明节能控制装置，包括PLC主模块、扩展模块、人机界面、GPRS模块。上述部件的连接关系如下PLC主模块分别与人机界面、扩展模块、GPRS模块连接；人机界面用于调整和操作 PLC主模块中的参数，PLC主模块通过GPRS模块与上位管理机连接；所述扩展模块与供电网络连接，检测电网电压和电流，检测室外照度；所述PLC主模块通过直流接触器与变压器连接，通过控制直流接触器对变压器进行投入/切出操作。所述扩展模块为扩展输入模块， 扩展输入模块与PLC主模块连接。所述人机界面采用触摸屏。本技术中，各模块的作用如下PLC主模块用于对电网电压、电流进行检测、对8421码变压器组进行投入/切出控制，可根据室外照度的变化对照明灯具进行启停控制；扩展模块用于接收输入模拟信号，并将模拟数据送往PLC主模块中，PLC主模块通过比较和运算，自动控制变压器组的投入或切出。人机界面用于在现场对PLC主模块中的参数进行调试与操作；GPRS模块用于远程通信，将PLC主模块中的数据通过GPRS模块送往上位管理机，上位管理机也可以通过GPRS模块远程向PLC主模块发出指令。本技术中PLC主模块优选采用6ES7-CPU226 ；扩展模拟输入模块优选采用 EM231。本技术所述的非相控智能调压照明节能控制装置还具有可以对短路、断路、 过压及过流进行报警的报警模块，该报警模块与PLC主模块连接。本技术中PLC主模块除实现对变压器组及照明设备的控制功能外，还提供开入量、开出量接口 ；扩展模块用来提供模拟量数据的输入接口 ；根据现场需要设置了人机界面，便于在现场直接操作与调试；GPRS通信模块用来实现节能监控节点与监控中心上位管理机的网络通信。本技术所述的非相控智能调压照明节能控制装置，实现的功能如下①根据需求控制照明设备的开启与关闭；②当各照明设备的端电压偏高或偏低时，控制8421码变压器组中变压器的投入/ 切出，使各照明设备的端电压稳定在设定值附近；③能够实现对电网运行数据的监测与显示；可进行相电压、相电流、室外照度、调节后的相电压的测量与显示；④可以进行参数的设置；可进行室外照度、相电压值的设定；⑤能够实现故障报警；对相电压短路、相电压过电压、相电流过流、相电流断路故障进行报警；对照明节能监控装置故障报警；⑥能够实现模式选择进入集中照明系统主界面后，可进行模式选择。监控模式可进行关闭、定时、自动方式选择；还可进行春秋、夏季、冬季选择定时模式选择。本技术中PLC主模块对变压器的控制采用了非相调控压技术，具体原理如下(1)非相控调压技术的非相控调压原理要实现稳压，对于不同的电网电压，必须有不同的变压器来供选择，但是太多的变压器是不可取的，从成本来说也不划算，所以必须找到一种简单的方法，既能实现稳压，又易于在实际中实施，而且保证一定的精度。非相控调压技术利用直流接触器投入/切出一组8421码变压器实现负载端的稳压功能。所投入的变压器的选择原则是考虑到一个十进制数总可以用有限位二进制表示， 如10 = 8+2 = (IOlO)215 = 8+4+2+1 = (Illl)228 = 16+8+2+4 = (111100)2这样，如果有副边额定电压为Yd1···的变压器可供选择投入，那么对所有的电网电压Ui,都能投入相应的变压器，使输出Ui不变。投入的变压器选择原则是将UpUtl的偏差转化为二进制，1所代表的就是投入相应的变压器。在照明系统中，电网电压的波动一般在额定电压的-15% 10%，即变化幅度不超过33伏，而且较小的电压(额定电压的5%左右)偏差对低压用户用电系统是允许的，所以选用4、8、16伏三组变压器即可满足要求。其主电路如图3所示。由图可见，负载的端电压为U0 = Ui 士 k0 (Ii1 X16+k2X8+k3X 4)其中，ki(i= 1，2，3) = 1，0。非相控调压方法的主要特点是@系统可调电压4v、8v、12v、16v、20v、24v、28v，允许电网电压为220士28V，变化幅度为额定电压的13%，完全可以适应低压照明系统的电压变化。②最大偏差士2V，小于额定电压的1%，精度高。③电压调节不是连续调节，是在电压变化达到一定幅度时才动作。本系统更大的前途在于容易根据需要进行扩展。如果加一组32V变压器，则调压幅度增达到额定电压的27. 3% ；如果增加一组2V变压器，稳压精度提高一倍……，可以很方便地根据不同的需要扩展。(2)本技术所述的非相控智能调压照明节能控制装置是基于PLC主模块的非相控调压，在调压过程中，以PLC主模块为核心，通过控制直流接触器控制调节变压器的投入/切出，并可以根据时间设定电压的工作范围，从而实现集中照明电压的非相控智能调节。当输入电压发生变化或输出电压重新设置后，PLC主模块都会自动进行跟踪，使输出电压始终稳定在设定电压附近。有益效果本技术所述的非相控智能调压照明节能控制装置，与现有技术相比具有如下优点。本技术具有顺序控制、算术运算、数据转换和通信、程序结构灵活等功能，且功耗低、体积小，可靠性高、开放性好，便于安装调试。同时本技术节电、能改善电能质量、能延长照明设备使用寿命。附图说明图1为本技术所述非相控智能调压照明节能控制装置的结构示意图。图2为本技术所述非相控智能调压照明节能控制装置的另一种结构示意图。图3为本技术所述非相控智能调压照明节能控制装置中非相控调压原理图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本技术，应理解这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围，在阅读了本技术之后，本领域技术人员对本技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。实施例1如图1所示的一种非相控智能调压照明节能控制装置，它包括PLC主模块、扩展模块、人机界面、GPRS模块；扩展模块包括扩展输入模块；人机界面采用触摸屏。PLC主模块分别与触摸屏、扩展输入模块、GPRS模块连接；扩展输入模块与PLC主模块连接。触摸屏用于调整和操作PLC主模块中的参数，PLC主模块通过GPRS模块与上位管理机连接；所述扩展输入模块与供电网络连接，检测电网电压和电流，监测室外照度；所述PLC主模块通过直流接触器对变压器进行投入/切出控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种非相控智能调压照明节能控制装置，其特征在于，它包括：ＰＬＣ主模块、扩展模块、人机界面、ＧＰＲＳ模块；ＰＬＣ主模块分别与人机界面、扩展模块、ＧＰＲＳ模块连接；人机界面用于调整和操作ＰＬＣ主模块中的参数，ＰＬＣ主模块通过ＧＰＲＳ模块与上位管理机连接；所述扩展模块与供电网络连接，检测电网电压和电流，检测室外照度；所述ＰＬＣ主模块通过直流接触器与变压器连接，通过控制直流接触器对变压器进行投入／切出操作。

【技术特征摘要】
1.一种非相控智能调压照明节能控制装置，其特征在于，它包括PLC主模块、扩展模块、人机界面、GPRS模块；PLC主模块分别与人机界面、扩展模块、GPRS模块连接；人机界面用于调整和操作PLC 主模块中的参数，PLC主模块通过GPRS模块与上位管理机连接；所述扩展模块与供电网络连接，检测电网电压和电流，检测室外照度；所述PLC主模块通过直流接触器与变压器连接，通过控制直流接触器对变压器进行投入/切出操作。2.根据权利要求1所述的非相控智能调压照明节能控制装置，其特征在于，所述扩展模块为扩展输入模块，扩展输入模...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱学莉，朱树先，汪帮富，郭胜辉，祝勇俊，
申请(专利权)人：苏州科技学院，
类型：实用新型
国别省市：32