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随着信息技术和自动化技术的飞速发展,智能化和网络化正在成为现代工业控制仪表的发展方向。近几年来,具有众多优点的工业以太网被国内外自动仪表厂家一致看好,对工业以太网的研究也成为目前的热点。
另一方面,我国照明耗电已占年发电总量的10%(超过100亿Kw.h),而照明时间长的场所,照明用电则会超过本单位所有耗电的40%。由于在午夜过后的电网输出电压高过一般照明灯具的额定电压,如果此时不对这些灯具采取任何保护措施,必然会缩短灯具的使用寿命,并且会造成很大的能源浪费。在这种情况下,研究和开发适合我国国情的新型照明节能系统具有十分重要的意义。
综合以上两方面的考虑,本文设计了一种基于PROFInet和PROFIBUS-DP的照明节能系统,给出了一个比较完善的解决方案,主要完成了以下几方面的工作:
1.由于照明节能系统对数据可靠性、稳定性要求高的特点,本文首先设计了一个基于Profibus-DP现场总线的智能从站,克服了传统控制系统中采用RS485总线结构而存在的网络工程调试复杂、传输距离短、单总线可挂节点少、总线效率低等缺点。
2.在该系统中利用PROFIBUS到PROFInet的无缝集成,可以将每个照明节能装置看成一个PROFInet设备,以方便地挂接到PROFInet中去。
3.设计实现了一种节能模块。通过检测电网电压的情况,该智能设备可以利用自耦变压器有效地降低照明灯具的输入电压,从而大大降低电能的损耗。
4.由于PROFIBUS-DP主站西门子IM180控制软件仅能在DOS环境下运行,在操作性和可视性方面不够完善,因而在前人的研究基础上,完善了一种WIN32平台下的工作IM180控制软件。完成智能DP从站和主站的搭建后,利用上面的工具软件进行调试,结果表明整个从站在各个方面都达到预期的效果。
5.最后,对节能模块进行调试,发现不管运行多长时间,其在临界电压附近都能准确地跳变,同时输出电压也能达到预定的数值,结果证明了该节能模块的可靠性。