Automação da iluminação da sala de aula

A conservação de energia é uma atividade (prática, científica, organizacional, informativa) voltada ao uso racional e econômico de energia transformada e primária e recursos naturais de energia.

Uma parte significativa dos custos da organização no campo da habitação e serviços comunitários são os custos de eletricidade. Vejamos um exemplo de como você pode organizar uma das medidas para economizar eletricidade, automatizando o controle de iluminação nas salas de aula.

Os modernos sistemas de controle de iluminação permitem criar condições ideais para a estadia, a presença de pessoas e economizar energia significativamente.

Uma situação muito comum - alunos e professores, depois de passarem uma aula na sala de aula, esquecem constantemente de apagar as luzes depois de sair. Isso levanta o problema - como garantir que, após a última pessoa sair da sala de aula, a luz se apague?

O objetivo do nosso trabalho foi criar um modelo de computador de um sistema automatizado de controle de iluminação na sala de aula, o que nos permite economizar eletricidade.

No desenvolvimento, foi utilizado um método de simulação computacional. Projetamos um sistema de controle automático de iluminação na sala de aula que, quando há pessoas na sala, acende a luz automaticamente e, quando a última pessoa sai da sala, ela a desliga.

Para fazer isso, na entrada da sala de aula a uma curta distância um do outro, dois sensores de movimento discretos devem ser instalados: um fora, o outro dentro da sala. O sensor é acionado quando uma pessoa entra na zona de sua ação.

Quando o sensor externo é acionado, então o interno, significa que uma pessoa entrou na sala. Quando o sensor interno é acionado, depois o externo, significa que a pessoa saiu da sala.

É necessário considerar o número de pessoas na sala. Se uma pessoa entrar, acenda a luz; se uma pessoa sair, apague a luz. Enquanto pelo menos uma pessoa permanecer na sala, a luz deverá estar acesa.

Para criar um sistema de controle automático de iluminação, foi utilizado o controlador PLC 150 da OVEN. Este é um controlador de peça única com entradas / saídas discretas e analógicas a bordo para automação de pequenos sistemas. O PLC150 está equipado com 6 entradas analógicas universais discretas, 4 saídas a relé e 2 saídas analógicas. Possui interfaces Ethernet, RS-232, RS-485.

Com este dispositivo, você pode automatizar a iluminação de praticamente qualquer complexidade. Ao mesmo tempo, não são necessários contatos intermediários, a comutação de circuitos elétricos ocorre usando relés eletromagnéticos embutidos. Para alternar os circuitos de iluminação, é necessário usar acionadores de partida magnéticos (um acionador de partida por circuito). A bobina de cada partida é conectada às saídas de relé do PLC.

Além do controlador, o circuito de automação usa 2 sensores de movimento HC-SR501. Esses sensores de movimento de saída fornecem uma unidade lógica se alguém estiver em movimento e zero se não houver movimento. Quando cada sensor de movimento é acionado, uma unidade será enviada para uma das entradas do relé do PLC.

A criação do algoritmo de trabalho começa com o download do programa CoDeSys. É gratuito e está incluído no CLP. O CoDeSys implementa vários métodos (linguagens) para desenvolver um algoritmo de acordo com a norma internacional IEC 61131.

O programa final escrito em CoDeSys é mostrado na figura.

Programa de automação de iluminação em sala de aula

O programa que criamos usa 2 chinelos R, dois AND, um contador CTUD e um temporizador TOF.

O bloco de função R_TRIG gera um pulso na borda ascendente do sinal de entrada.

A saída Q é FALSE, desde que a entrada CLK seja FALSE. Assim que o CLK obtém TRUE, Q é definido como TRUE.Na próxima vez que o bloco de funções for chamado, a saída será redefinida para FALSE. Assim, o bloco libera um único impulso a cada transição CLK de FALSE para TRUE.

AND - operação lógica I. O resultado da operação lógica AND será 1 se aeb forem 1 e, em todos os outros (outros) casos, o resultado será 0.

CTUD é um contador reversível. Este bloco de funções é usado para contagem decrescente e ascendente. O sinal "1" na entrada R causa a atribuição do valor "0" à saída CV. O sinal "1" na entrada LD causa a atribuição de um valor na entrada PV ao CV de saída. Em cada transição de "0" para "1" na CU de entrada, o valor CV aumenta em 1. Em cada transição de "0" para "1" no CD de entrada, o valor CV diminui em 1.

TOF - bloco de funções 'off-delay timer'. Ele fornece um atraso de tempo antes de desligar as luzes depois de deixar a última pessoa da sala de aula.

Além disso, um relé fotográfico pode ser adicionado ao circuito, que liga e desliga automaticamente a iluminação, dependendo das condições de iluminação. O contato do relé fotográfico deve ser feito em uma das entradas de relé do CLP e no programa, antes do temporizador, colocar outro elemento AND (AND) - uma das entradas que será uma unidade lógica com o relé fotográfico.

Nesse caso, a luz na sala acenderá apenas se houver pessoas na sala e escurecer na sala de aula.

Como resultado do estudo, um diagrama de circuito elétrico do sistema de iluminação foi desenvolvido, um programa foi escrito e um modelo de computador do sistema de iluminação na sala de aula foi criado.

Nosso sistema de controle de iluminação automatizado na sala de aula economizará significativamente energia elétrica e, graças ao seu trabalho, a vida útil das lâmpadas aumenta.