基于PLC和ZigBee的路灯无线控制系统设计方案

2013-12-22 20:07:01来源: 互联网

随着我国经济建设的发展,能源的开发和利用也显得日益紧张起来。3月份以来,我国多地出现淡季“电荒”现象,而电能利用效率低下是 导致“电荒”的重要原因之一,在这种情况下,提高电能效率迫在屠睫。而随着城市路网建设的不断发展,路灯数量增多,使得人们对电能节约以及路灯的管理要求也越来越高。采用先进技术节约能源以及提高路灯自动化控制与管理水平,已成为城市照明系统建设的当务之急。

  1 路灯照明管理现状

  1)照明设施开关灯统一性差,智能化水平低,不具备远程修改开关灯时间,不能根据实际情况修改开关灯时间,能源浪费大,增加了财政负担;

  2)路灯设备分散,管理人员少,管理困难,不能实时、准确、全面地监控设备运行状况,缺乏灵活的控制手段;3)人工巡检工作量大,效率低,成本高,浪费人力、物力、财力,缺乏有效的故障预警机制。

  2 ZigBee简介

  ZigBee是一种新兴的短距离、低复杂度、低耗功、低传输速率、低成本的双向无线组网通讯技术。它是一种介于RFID(Radio Frequency Identification,无线射频识别)和蓝牙之间的技术。

  3 GPRS简介

  GPRS通用分组无线业务是一种新的承载业务,提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务,特别适用于间断的、突发性的和频繁的数据传输。GRPS永远在线,接入速度快,用户可随时与无线网络保持连接,可使远程数据采集的效率大幅提高。

  4 PLC简介

  PLC即可编程控制器,是一种带有指令存储器,数字或模拟输入/输出接口,能够完成逻辑,顺序、定时、等功能,用于控制机器或生产过程的自动控制装置。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

  5 系统工作原理

  运用组态软件作为上位机的控制平台,通过GPRS与现场控制器PLC通讯。监控中心软件通过GPRS网络向各个现场控制器发送动作指令,使现场控制器完 成各种配置和数据采集工作,并对现场控制器发送上来的数据进行分析和处理。现场控制器通过ZigBee无线通讯设备接收单灯控制器所发送来的信号,进行分析处理并通过GPRS通讯系统向监控中心发送信息,以此来实现对路灯的远程无线控制,如图1所示。

  

  6 系统组成

  系统由3部分组成:现场控制器、单灯控制器、监控中心。

  6.1 现场控制器

  由PLC独立控制模块、GPRS通信模块、ZigBee无线通信模块等组成,完成数据采集、控制输出、数据通信、故障报警等功能。现场控制器通过GPRS与照明管理监控中心服务器相连,通过ZigBee无线通信模块与单灯控制器相连,以此实现实时通信,如图2所示。

  

  图2 现场控制器的组成

  6.2 单灯控制器

  每盏路灯都装有单灯控制器,由ZigBee无线通信模块、完成电量采集和模块遥信功能的单片机模块组成。ZigBee无线模块具有网状拓扑结构,这样 ZigBee子网就有内置冗余保证,如果网络中有节点脱离网络,无法工作

关键字:PLC  ZigBee  无线控制

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1222/article_22216.html
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