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电动通风排烟窗智能控制系统

电动通风排烟窗智能控制系统
电动通风排烟窗智能控制系统

电动通风/排烟窗智能控制系统戴文光陈一飞(中国农业大学信息与电气工程学院,北京市100083)IntelligentControlSystemforElectricVentilatinglSmokeExhaust

Window

DaiWenguangChenYifei(CollegeofInformation&ElectricalEngineeringofChinaAgricultural

University,Beijing100083,China)

Abstractnispaperstudiesaintelligentcontrolsystemforeleetricventilating|smokeexhaustwindowbasedonLonworksnetworktechnology.ThiskindofsystemadoptsWAG0750fieldbuscontrollers.AndthebottomlayerutilizesFXseriesPLCfromMitsubishitobuildintelligentcontrolnetworknodes.necontrolnodes(areas)utilizestart—stoptypeasynchronouscommunicationpmtocdandaddressmappingtocommunicatewit}ltheupperbuscontrollers.whichcansolvethetwo—waycommunicationbetweenPLcandWAGO750.

KeywordsElectricventilating/smokeexhaustwindowPLCfieldbusNetworkcommunication

摘要论述了一种基于Lonworks网络技术的电动通风/排烟窗智能控制系统。该系统采用WAGO750现场总线控制器,底层采用三菱FX系列PLC构成网络智能控制节点。控制节点(区域)采用起止式异步通讯协议和地址映射通讯方式与上层总线控制器进行通讯.较好地解决了PLC与WAGO750双向通讯问题。

关键词电动通风,排烟窗PLC现场总线网络通讯

1前言

现代高层及大型建筑中越来越多地采用自然通风方式作为室内空气环境的处理手段之一。在窗户的开/闭控制中,~般采用电动开窗器对窗户进行一对一的驱动【I]。根据楼宇的通风面积要求.一般现代大型楼宇中可控制开启的窗体数量均在几百扇甚至多达几千扇,要求电动开窗器系统的驱动功率很大;同时,基于建筑自然通风和自然排烟作用。有时要求窗户按不同的区域进行开,闭控制。而不是统一的群开、群关。这样,对于几百只甚至几千只的电动开窗器的控制显然要用到大型智能网络控制系统。

目前大型楼宇大量采用现场总线(FCS)方式构建楼宇自动化系统(BAS)。但长期以来,由于对建筑自然通风的认识不足,且电动开窗器还未大量普及应用,一般的楼宇BAS均不包含电动通风窗控制系统。基于此,电动开窗器厂家一般自己构建独立、封闭的小型电动窗控制系统。但由于与楼宇BAS不兼容,影响了电动通风/排烟窗的推广应用。如何构建基于FCS,并与BAS兼容的建筑物大型智能化通风窗控制系统显得越来越重要。

2楼宇电动通风/排烟窗控制系统的一般要求

电动通风,排烟窗控制系统要求具备如下功能:

a.既有集中控制开启,关闭功能。又具有独立分区域控制开启/关闭功能。

b.气候参数的检测、处理,实现区域PID(比例一积分一微分)运算,进行开窗通风量的调节控制及集中控制。

e.具有分区状态检测反馈。

d.在线程序编写、功能设定及监控。

e.与楼宇BAS系统及消防自动化系统接口兼容(火灾优先)。

f.底层由FCS组网,上游具备构建Interact远

程监控的功能。

g.个别要求具有触摸屏HMI(人机界面)控制监控。

3系统结构

针对以上要求,经多方实践和性价比分析,构建了一个基于Lonworks技术的FCS智能通风窗控制系统。利用德国WAGO750模块作为工作主站,下挂三菱PLC(可编程逻辑控制器)作为FCS控制智能节点,来执行现场不同区域电动开窗器工作。图1为通风/排烟窗智能控制系统框图[2]。

电动开窗器电动开窗器

图l基于Lonworks通风,排烟窗智能控制系统Fig.1Intelligentventilating,smokeexhausewindow

controlsystembasedonlonworks

为了兼容目前流行的楼宇现场控制总线,采用了Lonworks现场总线技术来组网。而WAGO750—819模块兼容Lonworks标准,可与楼宇BAS联网。并可通过以太网TCP,IP(传输控制协议/网际协议)接入Internet,实现电动开窗远程智能监控。

4WAG0750模块分析及数据传输的实现4.1WAG0750模块功能分析

WAGO750系列产品能提供的标准总线接口包括:Profibus、Interbus、Ethernet、Devicenet、CANopen、Modbus、Lonworks、II/0一Lightbus、CAL、CC—Link、FirewireIEEEl394、Controlnet等。此外WAGO750系列产品拥有种类丰富的I/O(输入,输出)模块。除常见输入/输出模块外,还包括脉宽调制模块、串行通讯模块、ProfisafeI/O模块、AS—interface主站接口、模块节点扩展模块、电源转接模块、电压隔离模块、地址预留模块、计数器模块、编码器接口模块、EnOceanRF、DALI主站接口模块等。

另外,WAGO还提供非常人性化的可兼容常用PLC的组网功能。图2所示为利用WAG0实现的基于串口RS485通讯、含有PLC底层控制节点的FCS解决方案。

750系列耦合器750系列耦合器750系列控制器750系列控制器

图2利用WAGO实现的基于RS485通讯协议含PLC

控制的FCS解决方案

Fig.2FCSsolution(withPLCcontr01)basedonRS485communicationprotocolbymeansofWAGO

在构建的电动开窗器FCS控制系统中.750—819模块是WAG0提供的I.onworks可编程现场总线控制器。其可提供的驱动节点数多达127个(带中继器),以普通双绞线为传输介质,传输速率为78kbps,最大总线段长度可达2700m(总线型拓扑结构)。

4.2PLC与Lonworks设备的数据通信

本系统中采用三菱Fx系列PLC作为底层驱动开窗器的分控制器核心。在基于Lonworks控制技术组网时,WAGO750—819主机模块与PLC的通讯是通过RS485进行的。

RS485总线抗干扰能力强、传输速率高、传送距离远。当采用屏蔽双绞线传输时。100kbps的速率最大传送距离为1.2

km;若速率降到9600bps,则传

送的最大距离可达15km。另外,RS485允许在采用平衡传输方式的电缆上最多连接32个发送器/接收器对.因此适用于电动通风/排烟窗控制系统的多点通信。

由于在系统的中间层采用WAGO750系列模块作为转接模块,一方面通过750—819总线控制器可与I.onworks总线挂接。另一方面通过750—653模块提供的485通讯口与PLC进行串行通讯,从而解决了PLC的485通讯t3与外部的Lonworks设备进行数据通讯的问题。

FX系列PLC与WAGO750之间的通信采用Fx一485PC—IF硬件接口,而PLC的通信口设定则通过FX2N一485ADP模块完成,信息交换以字符串形式进行[31。

4,3系统的数据传输结构

本系统选用起止式异步通讯协议,其特点是一个字符接一个字符地传输,并且传送一个字符总是以起始位开始,以停止位结束,字符之间没有固定的时间间隔要求。传输空闲时,保持高电平状态,当接收到起始位的低电平时,开始传输数据。每帧数据(每个字符)由12位组成,具体内容为以下4部分:

a.1位起始位(低电平,逻辑值0)。

b.8位数据位,为传送的有效信息,其中包括通讯方式控制位、节点号位、控制命令位、状态反馈位以及通讯状态位。传送顺序低位在前,高位在后依次传送。

c.1位奇偶校验位。

d.2位停止位。

在上位机WAGO750与PLC的通讯过程中,采用上位机向PLC发送命令启动通讯、PLC自动返回响应方式进行,而不是PLC主动发送数据[.】。命令帧和PLC返回响应帧的格式如图3所示。

在命令帧和响应帧格式中,节点号用于多主控节点加入通讯时区分不同的主控制节点。本系统由于PLC从站的个数在16个以下,主控点只有一个。因此采用四位数据作为节点号,主站的结点号就设置为0000。PLC的节点地址通过内部寄存器D8121来确定。

数据位的通讯协议约定如下:DO为通讯方式控制位,值为0时表示单点通讯.值为l时表示多点通讯;D1一D4为通讯地址位;D5位为DO/DC命令,当值为0时表示DO开窗命令,值为l时表示DC关窗命令,当从站PLC向主机发送数据时,此位无效;D6位为反馈指示DO,DC位。对当前的状态进行回馈,值为0表示DO状态,值为1表示DC状态,这个数据位只在PLC向主机发送响应帧数据时有效:D7位为通讯状态位。当值为0时表示主控向分控区发送控制命令,值为l时表示分控区向主控发送状态信息。

系统采用的是地址映射通讯方式¨】。远程控制单元为主控单元,带有I/O链接的PLC为从站。在从站PLC中有设定的地址,在主控单元中有其相对应的地址,当主控为输出通道时,则从站PLC变为输入通道,反过来情况相反。主从单元都有自己各自的I/O模块,运行各自的程序。如果主控单元要向从站PLC发送控制命令,则可用指令向输出通道写数据。系统网络则定时把数据自动传送到数据中映射地址所指向的从站PLC上,从站PLC就可以得到主控发送过来的数据,通讯完成。反之情况类似。

5总结

该系统的主控引入Lonworks现场总线模块,可以方便地接人到以太网或者Intemet中,使系统具有BAS兼容性。弱时系统的下游使用PLC构成控制驱动节点,其I/O口的总数能达到大规模控制需要,并且其区域PLC的控制也很方便、实用,且工作稳定。该系统已应用于2008年北京奥运会某场馆电动通风窗控制中。运行效果良好。

■自t■卤曲

1陈一飞.李琼等.单体式电动开窗器工程应用选择要点分析.门窗,2008(8):42—46.

2陈一飞.基于自然通风原理的通风窗智能控制系统构造(J).建筑电气,2007,26(11):27—30.

3宋伯生.PLC编程实用指南.北京:机械工业出版社。2006(6):78—82.

4谢瑞和.串行技术大全.北京:清华大学出版社,2003(2):45—47.

5刘乐善.微型计算机接口技术及应用。武汉:华中科技大学出版社,2000(4):51—55.

智能窗控制系统的设计

课程设计报告 课程名称微机控制技术 设计题目智能窗自动控制系统设计 专业班级 姓名 学号 指导教师 起止时间 2013.12.23~2013.12.31 电气与信息学院

课程设计考核和成绩评定办法 1.课程设计的考核由指导教师根据设计表现、设计报告、设计成果、答辩等几个方面,给出各项权重,综合评定。该设计考核教研室主任审核,主管院长审批备案。 2.成绩评定采用五级分制,即优、良、中、及格、不及格。 3.参加本次设计时间不足三分之二或旷课四天以上者,不得参加本次考核,按不及格处理。 4.课程设计结束一周内,指导教师提交成绩和设计总结。 5.设计过程考核和成绩在教师手册中有记载。 课程设计报告内容 课程设计报告内容、格式各专业根据专业不同统一规范,经教研室主任审核、主管院长审批备案。 注: 1.课程设计任务书和指导书在课程设计前发给学生,设计任务书放置在设计报告封面后和正文目录前。 2.为了节省纸张,保护环境,便于保管实习报告,统一采用A4纸打印(正文采用宋体五号字)或手写。

13/14学年第一学期 微机控制技术课程设计任务书 指导教师:蔡长青刘文洲班级:自动1041.2 地点:PLC 实验室 课程设计题目:窗帘自动控制系统 一、课程设计目的 本课程设计的目的在于培养学生运用已学的微机控制技术的基础知识和基本理论,加以综合运用,进行微机控制系统设计的初等训练,掌握运用微机控制技术的原理、设计内容和设计步骤,为从事相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。 二、课程设计内容(包括技术指标) 设计并制作一个窗自动控制系统,可以根据各种条件手动或自动控制窗及窗帘的开度。 1.系统包括遥控器,自选电光源、窗开闭机构。 遥控器由键盘和液晶显示器(显示窗和窗帘状态以及其它必要的信息)组成。 自制电光源由3个发光二极管组成,具有4种发光强度:灭、暗、较亮、亮。 窗帘高0.5米,宽1米,开闭用电机驱动,可以实现“全关、位置1、位置2及全开”四种开度。窗帘由电机、帘架、帘布组成。用1个发光二极管模拟窗的状态,亮代表开,灭代表关。 2.可以使用直流电机、异步电机或步进电机,定位传感器自选。 三、课程设计原则 1、尽可能地满足被控对象的控制要求; 2、在满足控制的前提下,力求使控制系统简单、经济; 3、保证控制系统安全可靠; 四、课程设计步骤 1、对控制系统任务和要求作深入的调查研究,明确控制任务; 2、对多个可行方案进行比较,选出最佳方案 3、进行详细的设计与论证 4、给出理论分析与计算, 5、给出系统总体框图、 6、给出核心电路原理图、 7、给出主要流程图、 8、给出程序清单及有关设计文件 9、撰写设计说明书 五、时间安排 时间内容备注 PLC实验室 12月23日集中讲解课程设计要求,分配设 计题目,明确任务和具体安排 12月24日检查任务书、检查设计方案PLC实验室 12月26日检查设计PLC实验室

自动控制原理课程设计速度伺服控制系统设计样本

自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月

目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献

一、课程设计目: 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上,用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务: 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示,规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k,以 t 使系统阻尼比等于0.5,并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想: 反馈校正: 在控制工程实践中,为改进控制系统性能,除可选用串联校正方式外,经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度,加速度反馈,执行机构输出及其速度反馈,以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正,。从控制观点来看,采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果,并且尚有许多串联校正不具备突出长处:第一,反馈校正能有效地变化

被包围环节动态构造和参数;第二,在一定条件下,反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性,反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正: 如下图所示,微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s ()=00t G s 1G (s)K s +()=22t 1T s T K s ζ+(2+)+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中,'ζ=ζ+t K 2T ,表白微分负反馈不变化被包围环节性质,但由于阻尼比增大,使得系统动态响应超调量减小,振荡次数减小,改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图

地下室智能通风控制系统的应用

地下室智能通风控制系统的应用 ?一、背景: 随着我国经济的飞速发展,城市地下车库数量受需求影响也急剧增长,智能通风控制系统应运而生。传统的车库通风为定风量通风且按设计通风量运行,造成了能源浪费。南京东创系统工程有限公司开发生产了智能通风控制系统。 ?二、工作原理: 通过空气品质传感变送器将感测到的区域空气品质与设定空气品质比较,并判定差值、通过PID比例积分计算,将电网输入空调机组的50Hz的交流电,逆变成符合控制要求频率的交流电,使风机按控制要求的转速运行,从而控制通风机的风量。可与消防控制联动,当本控制系统接受到消防信号时,风机自动以风量运行。 ?三、智能通风控制系统的应用推荐: 1.无送风机,仅对排风机进行智能控制(推荐) 空气品质传感变送器安装在排风管总管上感测整个受控区域空气品质平均值并把信号输出给控制器调节排风机风量,室内送风靠室内外压差由门、风道送入。 2.有送风机,仅对排风机进行智能控制(不推荐)

一般情况下送风机风量大于排风机风量的一半,排风机进行智能控制时风量根据空气品质负荷进行调节具有不确定性,带来室内外压差不确定。 3.排风机和送风机变频协调运行(推荐) 一套控制系统控制一台排风机,一套控制系统控制一台送风机,空气品质传感变送器安装在排风管总管上感测整个受控区域空气品质平均值并把信号输出给信号复制器,信号复制器把信号复制分别分配给排风机控制器、送风机控制器同比例调节风量。 4.空气品质(综合)传感器变送器(推荐) 可选空气质量传感器有:空气品质传感器变送器(综合);一氧化碳传感器变送器;二氧化碳传感器变送器。由于车库尾气组成成分比较复杂,单一的一氧化碳传感器变送、二氧化碳传感器变送器不能有效反映空气质量,空气品质(综合)传感器变送器比较有效反映空气质量。 四、经济分析: 一套通风系统工程造价约为30万元人民币,一套11kw智能通风控制系统价格约为2万元人民币,并且可以不选用双速风机,由智能通风控制系统对通风电机进行控制。当控制系统接受到消防信号时,风机自动以风量运行来满足排烟要求。相对传统控制柜成本增加不多而具有节能效果。 车库通风属不间断工作,节能分析如下: 车库通风运行时间(估计)如下:

智能窗户控制系统设计说明书

智能窗户控制系统设计说明书 设计者:徐凯 张猛龙 张凯 指导老师:唐建敏 (常州工学院创新中心 常州213002) 摘要:近年来,随着电子技术的发展和生活水平的不断提高,智能窗已经越来越多的被用到了现代智能化建筑中,提供住户一个安全、方便的环境。据统计,在未来的几年内,安装智能窗的用户不断增加。本次设计的智能窗户系统能通过其雨湿传感器电路不断循环不断检测室外湿度,当室外湿度达到一定时(下雨时)窗户自动关闭,防止潮湿空气或雨水进入房间;另外可设置自动关闭窗户或开启窗户时间,到了设定时间会自动关闭或开启窗户;可设置根据光敏传感器自动开启或者关闭窗户,达到更加智能化的效果。除此之外,我们还将窗户的滚轮装置隐藏于窗户底部夹缝中,更加美观。 关键词:智能窗户;单片机;雨湿传感器;光敏传感器;滚轮 1引言 据了解,智能窗户的应用越来越受广大人民的欢迎,在许多大城市,很多小区都实现智能化管理,其中智能窗户的应用是相当重要的一部分。所以我们这次创新设计选了这个我们比较感兴趣也很有现实意义的题目。 2国内外研究概况 目前,智能化窗户的功能还不是很完善,虽然市场上有下雨时能自动关闭的装置,但在雨过天晴后并不能适时自动开窗。这就会让用户在下班回家后觉得室内空气不流通、不清新等。另外,窗户的动力装置过于暴露,影响美观。因此,我们以这次创新设计为契机,改进了部分功能实现的方法,并增加了适时开窗的新功能,力求整个智能窗户控制系统高效、美观、易用的理念。 3设计目标与实现方案描述 设计目标:目前,考虑到经费及实验室器材,我们可以使智能窗户在控制系统下,由电机驱动来达到下雨

关窗、定时开/关窗、手动开/关窗,实现窗户智能化的目标。最终,我们会改善电机,使用无刷电机直接安装在窗户滚轮内,加入多种传感器模块,并添加物联网的一个节点及加入通讯模块,达到超远距离控制智能家居的目标。 实现方案: ①传感器模块:现在市场上大部分的智能窗户很不完善,其中雨湿传感器裸露在外,据统计现在下的 雨80%都是酸性雨,所以导致传感器的寿命很短。因此我们设计的雨湿传感器是非接触电容式传感器,整个模块的使用寿命长。 ②驱动模块:一般的智能窗户驱动基本上是拉线、电机推杆、滚珠丝杠这三种形式,体积大且裸露 在外。在我们观察下,大部分窗户是由铝合金或塑钢做成,其内部的空隙很大,所以我们充分利用这些空间,用电机直接控制窗户的滚轮,整个驱动模块都将隐藏于窗户底部的空隙内。 ③控制模块:我们选取以单片机为核心,程序简单,便宜易购买,而且将来可以在此基础上添加更多 的传感器以及通讯模块。 4详细设计和制作过程 总体框图设计如下:

5.2 闭环电子控制系统的设计与应用(1)

如图所示是JN6201集成电路鸡蛋孵化温度控制器电路图,根据该原理图完成1~3题。 1.该电路图作为控制系统的控制(处理)部分是IC JN6201,当JN6201集成输出9脚长时间处于高电平,三极管V2处于截止状态,继电器释放,电热丝通电加热。 2.安装好调试时,先将温度传感器Rt1放入37℃水中,调整电位器Rp1,使继电器触点J-2吸合,再将温度传感器Rt2放入39℃水中,调整Rp2,使继电器触点J-2释放。 3.调试时发现,不管电位器Rp1和Rp2怎么调,继电器J 始终吸合,检查电路元器件安装和接线都正确,用万用表测三极管V2集电极电位,在不同的调试状态分别为2.8V 和0V ,可知电路发生故障的原因是( B ) A.二极管V6内部断路 B.三极管V3内部击穿(短路) C.电阻R4与三极管V3基极虚焊 D.继电器线圈内部短路 如图所示是运算放大器鸡蛋孵化温度控制器电路图,根据该原理完成4~6题。 4.该电路作为控制系统的输出部分是继电器J 、电热丝等,当电路中集成运放2脚的电位低于3脚的电位,三极管V3处于饱和状态,继电器J 吸合,电热丝通电加热。 上限 V2饱和导通时候Uce 电压降0.2V ,所以留下来给集电极2.8V ,截止时候0V

5.安装好后调试时,将温度传感器Rt 放入39℃水中,调R4,使电压U2=U3,集成运放输出端6脚的电压为0V ,电路实现39℃单点温度控制。 6.调试时发现,将温度传感器Rt 放入高于39℃水中,继电器吸合;将温度传感器Rt 放入低于39℃水中,继电器释放,出现该故障现象的原因可能是( A ) A.集成运放2脚与3脚接反 B.二极管V4接反 C.电阻R2断路 D.三极管V3损坏 如图所示是晶体管组成的水箱闭环电子控制系统电路,根据该原理图完成7~9题。 7.该电路作为控制系统被控对象的是水箱内的水,水箱的水位从a 点降到b 点的过程中,三极管V1处于饱和状态,三极管V2处于截止状态,继电器触点J-1处于吸合状态。 8.安装调试时,将三个水位探头按图中的高低放入空玻璃杯中,如果电路正常,电路通电后,继电器J 吸合;向玻璃杯中加水,到达a 点时,继电器J 释放;接着将玻璃杯中的水排出,水位降到b 点以上时,继电器J 释放;水位降到b 点以下时,继电器J 吸合。 9.调试时发现,玻璃杯中的水位在b 点以下时,继电器J 就吸合;水位加到b 点,继电器J 就释放。出现该故障现象的原因是( D ) A.继电器J 没用 B.三极管V1损坏 C.二极管V3接反 D.电路没接J-1触点,b 点直接接到了电阻R1 如图所示是555集成电路组成的水箱水位闭环电子控制系统电路图, (第4~6题) (第7~9题) R4 10k ?R5 4.7k R3 4.7k

基于单片机的室内智能通风控制系统研究

摘要 目前,国内大部分住宅的室内污染状况堪忧。各种新型建筑材料、装修材料、日用化学品进入住宅成为室内污染源;另外,空调的使用和普及使室内通风率比以前明显下降,造成住宅室内污染的累积,致使室内的空气质量相对恶化。由于上述种种原因,造成我国大部分居住建筑的通风状况相对较差,基本上不能满足我国《民用建筑室内环境污染控制标准》的有关规定。 在自然通风不能满足需要的时候,往往可以通过机械通风方式来改善室内的热环境和空气品质。论文所研究的的室内环境调节系统充分利用室外环境条件,通过对建筑物室内外温度、湿度等的测量、比较、优化,进而控制送风设备、排风设备和窗及窗帘的状态,配合并联动空调的运行,达到智能调节建筑物室内环境的目的,以此改善室内空气品质。 本系统采用层次化、模块化设计。整个系统由数据采集系统、单片机控制系统和计算机监控系统组成。系统以单片机SST89E58RD2为核心,以JWSL-2系列壁挂型温湿度传感器等作为测量元件,通过单片机与传感器相连,采集并存储传感器的测量数据。在单片机系统中,还要实现数据的实时显示、超限语音报警和数据辅助存储功能。单片机作为监控系统的中心,通过RS232/RS485总线与监控计算机通信,将采集到的数据传输给监控计算机。监控计算机将单片机传输的数据进行记录、存储和处理,供工作人员浏览、记录和进行相关理。 关键词:空气品质、单片机、温度、湿度、传感器

ABSTRACT At Present,most of the domestic indoor pollution situations are worth anxious. Various new building materials,decoration materials and commodity of chemical enter into indoor environment and become sources of pollution. In addition, the use and popularity of air-conditioning decrease the indoor ventilation obviously,resulting in the accumulation of residential indoor pollution and worse indoor air quality. For all above these reasons, most of our country’s building ventilating situations become relatively bad and cannot satisfy the requirements of our country’s ”Civil construction Indoor environment Contamination control Standard ” concerned basically. Usually,we improve the indoor hot environment and the air quality through the machine ventilation when the natural ventilation can’t meet the needs. The indoor environment regulating system on which this paper study belongs to the area of technology. It is a full use of the outdoor environmental conditions through the survey、comparison、optimization of building indoor& outside temperature,humidity and so on,and then control ventilation equipments、the window and window curtain and air-condition. By this process,the system can achieve the purpose of regulating building indoor environment intellectually and improve the indoor air quality. This system uses the hierarchization and modular design,the whole system is composed by the data acquisition system,the MCU control system and the computer supervisory system. The system takes the MCUSST89E58RD2 as core,JWSL-2-wall series of temperature and humidity sensors as a measuring device,capture and store the sensor data through the connection between MCU and sensors. In MCU system we have to realize the data real time display、warning when beyond the limited pronunciation and the data supplementary storage function. As the center of computer monitoring system,MCU communicate with computer through RS232/RS485 system bus and transmit the collected date to monitor computer. The monitor computer do the recording、memory and processing jobs for the data which MCU transmits,and then these data are supplied for the staff to browse,record and related process. Keywords: air quality、MCU、temperature、humidity、senso

实验室智能通风系统设计

原始通风系统根据通风要求风管硬件设计完成,风管主风机为工频运行,总通风量与各个风口风量基本固定。系统正常运行过程中,能够满足使用要求,系统对于变化的情况就无法适应,系统的通风基本参数会发生变化。由于主风机一直处于工频运行,当风口使用数量减少时,其它风口风量和风速都会增加,这样对其它风口的实验数据造成影响。如果风口在没使用的情况下都全开,主风机一直在工频状态下运行,这样会造成能源的浪费。当某些风口需要在实验过程中修改风口风量或风速,系统也是不能处理的。旧通风控制系统是基于传统继电控制系统。为了实现通风系统的自化控制,必需依靠一点必要的自动化产品来实现,其中包括变频器,可编程控制器(PLC),触摸屏等。 一、系统模块 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交―直―交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。本系统中使用的模块除了包括PLC

数字量转摸拟量模块,摸拟量转数字量模块外,还包括有三菱专用通信模块CC-Link模块。本系统中采用了PLC与变频带器RS-485全双工通信功能。连接可编程序控制器(PLC)、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备,利用显示屏显示,通过输入单元(如触摸屏、键盘、鼠标等)写入工作参数或输入操作命令,实现人与机器信息交互的数字设备,由硬件和软件两部分组成。人机界面硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等,其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低,是HMI的核心单元。 二、系统硬件设计 按照实验室通风管道智能改造要求,由于质检所检测物品例如硫酸等一些有异味或者容易产生化学作用的物品时,还有一些材料要检测噪声方面的对于通风效果要求甚高。现由人机操作介面,变频器,主站PLC及各区域从站PLC控制组成,主站及各区域PLC控制器将使用三菱工控型PLC及相配套的扩展模块。 由于每个楼层之间布线的距离相对比较长,而且线槽中强弱电均有分布,故不能采用RS-485的通信方式,所以采取通信速度快,抗干扰能力强的CC-Link来保持主机房与各实验室间的通信的控制。选择由三菱F740-18.5K-CHT作为驱动风机的主变频器,另外增加一个带机械互锁的星三角启动备用,来保障当变频出现故障时得以切换保障风机的临时运行。控制部分采用三菱FX2N-32MR-001的可编程控制器,来采集和处理所有实验室的数据和给出相应的控制指令。扩展模块包括有FX2N-485BD来进行与变频器的通信,其中包括启动变频器的运行,检测变频器的输出频率,电流和电压,以便在触摸屏上显示,使操作起来更加直观明了。 各实验室只是控制实验室里的风厨和风阀,配置一台三菱PLC和彩色人机界面。实验室通过CC-Link从站模块与主机房主站交换数据。根据控制要求通过改变单个风口的风速可以改变风厨的风阀和风罩的电动截止阀来调整风速。

智能窗户控制系统

智能窗户控制系统 设 计 报 告 作者:郭宏远 指导教师:李世明

目录 系统简介 (2) 1.1需求分析 (2) 1.2 系统整体介绍 (2) 功能方案 (3) 2.1 系统功能 (4) 2.2 应用领域 (4) 系统开发与应用环境 (4) 3.1 开发与应用环境简介 (4) 3.2 系统平台搭建过程 (4) 数据库设计 (5) 4.1 数据分析 (5) 4.2 表设计 (5) 测试结果分析 (6) 5.1 关键代码实现 (6) 5.2测试参数及结果分析 (8) 系统的安装与使用 (8) 6.1系统安装 (8) 6.2系统使用 (9) 系统简介 1.1需求分析 随着科学技术的飞跃发展,生活水平的不断提高,人们对安全、舒适、健康的生活需求变得日益迫切。而近年来,智能家居概念已经逐渐深入到国民的生活之中,且不断地影响着人们的思维。因此,众多有能力的小区、别墅用户已经开始安装使用智能家居系统,并尝试智能化为家居生活带来的安全、舒适和便利。时光飞逝,日夜如梭。智能家居系统在经历了早期混乱的概念纷争之后,目前已经逐渐进入理性时代。如今的智能家居市场已经不再是海尔、微软等专业家电控制和IT厂家的天下,越来越多的楼宇对讲厂商开始涉及并深入到智能家居行业,猛烈地冲击着楼宇对讲市场格局,从而使得市场竞争更加激烈。尽管如此,用户的需求才是第一位的,所以各厂家的产品研发主要以市场需求为导向。 由于我国房地产行业的迅速发展,也带动了我国门窗幕墙行业的迅速发展,随着消费者生活水平的提高,智能化的产品如雨后春笋,正逐步发展和壮大。而我们的智能窗户就是在这样的环境下应运而生的,因此具有广阔的市场空间和应用前景。

自动控制系统概要设计

目录 1引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2背景 (3) 1.3技术简介 (4) https://www.doczj.com/doc/e53255401.html,简介 (4) 1.3.2SQL Server2008简介 (5) 1.3.3Visual Studio2010简介 (5) 1.4参考资料 (6) 2总体设计 (8) 2.1需求规定 (8) 2.2运行环境 (8) 2.3数据库设计 (8) 2.3.1数据库的需求分析 (9) 2.3.2数据流图的设计 (9) 2.3.3数据库连接机制 (10) 2.4结构 (11) 2.5功能需求与程序的关系 (11) 3接口设计 (12) 3.1用户接口 (12) 3.2外部接口............................................................................................错误!未定义书签。 3.3内部接口............................................................................................错误!未定义书签。4运行设计.....................................错误!未定义书签。 4.1运行模块组合....................................................................................错误!未定义书签。 4.2运行控制............................................................................................错误!未定义书签。 4.3运行时间............................................................................................错误!未定义书签。5测试 (13)

CO、CO2传感器在地下室智能通风控制系统的应用

CO、CO2传感器在地下室智能通风控制系统的应用 一、背景: 随着我国经济的飞速发展,城市地下车库数量受需求影响也急剧增长,智能通风控制系统应运而生。传统的车库通风为定风量通风且按最大设计通风量运行,造成了能源浪费。韩感电子推荐用于智能通风控制系统的CO2传感器8731。 二、工作原理: 通过空气品质传感变送器将感测到的区域空气品质与设定空气品质比较,并判定差值、通过PID比例积分计算,将电网输入空调机组的50Hz的交流电,逆变成符合控制要求频率的交流电,使风机按控制要求的转速运行,从而控制通风机的风量。可与消防控制联动,当本控制系统接受到消防信号时,风机自动以最大风量运行。 三、智能通风控制系统的应用推荐: 排风机和送风机变频协调运行(推荐) 一套控制系统控制一台排风机,一套控制系统控制一台送风机,空气品质传感变送器安装在排风管总管上感测整个受控区域空气品质平均值并把信号输出给信号复制器,信号复制器把信号复制分别分配给排风机控制器、送风机控制器同比例调节风量。 四.CO2传感器变送器介绍 LHG-8731模拟量输出二氧化碳传感器秉承了韩感电子“即买即用(BUY&PLAY)”的经营理念,其高精度、功能集成、方便的现场校准/安装,是又一款经济性、方便性和先进性完美统一的典范,使韩感电子温度、湿度、静态应变等监控系统更加完善,功能更加完备。 特性: 非分散红外光原理 (NDIR) CO2传感器,散射或流过方式测量 量程:0~2000 ppm(可定制 0~5000ppm) 精度:± 40 ppm + 读数的3% 稳定性:漂移 <2% (15年) 重复性:漂移 <1% 压力影响:每mmHg影响读数的0.13% 校准周期:无 响应时间:<60S 达到变化的 信号刷新时间: 1.6S 系统预热时间: < 2 min 可以操作 <10min (最大精度) 工作环境: 0~50℃,0~95%RH (无凝结) 输出形式: 0~10V 0~4V(型号LHG-8731L) 电源供电: 24VDC隔离供电 功耗:峰值< 200mA 平均<60mA 最小<20mA 通过流通口的流量: 散射方式产品: 80~120cm/分钟 流过方式产品: 40~50cm/分钟

智能窗户设计及控制系统毕业设计论文

智能窗户设计及控制系统毕业设计论文毕业设计报告(论文) 题目(智能窗户的设计) 所属系 专业 学号 姓名 指导教师 起讫日期 设计地点 毕业设计报告(论文)诚信承诺 本人承诺所呈交的毕业设计报告(论文)及取得的成果是在导师指导下完成,引用他人成果的部分均已列出参考文献。如论文涉及任何知识产权纠纷,本人将承担一切责任。 学生签名: 日期: 东南大学成贤学院毕业设计报告 智能窗户的设计 摘要 本设计采用ARM contex-M4单片机为控制核心,通过控制直流电机的正反转改变窗户的开合,从而实现“窗户自动控制”功能。此作品使用了触点开关对“雨”进行监控,温湿度传感器对环境温湿度检测,粉尘传感器对空气中粉尘光量检测,电开关判断窗户是否全开或全关,这些信号经探测提取转换后被送入单片机中进行

运算,单片机根据运算结果对直流电机进行控制,从而实现自动窗帘的功能。该作品使用了无线收发模块,实现了对窗帘的遥控,通过简单的按键设置就能控制窗帘的状态。 关键词:ARM contex-M4 传感器直流电机电机驱动 I 东南大学成贤学院毕业设计报告 Body-driven Design of Fire-fighting Robot Abstract In recent years, with the rapid development of science and technology, intelligence also made further demands, intelligent robot research in practical applications a large space for development. The social significance of the fire is that it safe for human survival as the ultimate care, fire fighting robot as an important means of fire fighting, fire fighting and rescue has been an increasingly important role in the show. This robot is P89V51RD2 fighting for the control of microcontroller core, to DC motor, power supply circuit, motor drive and other circuits. System through the fire flame sensor information collected by the microcontroller through IO port to control the car forward and stopped. To find the source of fire, the car stopped, the use of job sensor to measure the velocity of the car, displayed on the digital pipe. And use the fan out the fire. Keywords: P89V51RD2;DC motor;Hall Sensor;LED II

液位自动控制系统设计与调试

液位自动控制系统设计 与调试 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

课程设计 2016年6月17日

电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日~2016年6月17日(第15~16周) 教研室意见同意开题。审核人:汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。 3.选择电器元件,列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。

2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》和GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理分明,重点突出,篇幅不少于7000字。

基于51单片机控制的智能窗的设计

基于单片机控制的智能窗的设计 摘要 我们现在使用的窗户大部分采用人工关闭方式,不具有自动防盗、防雨、防煤气中毒等人性化的功能;平时我们外出时经常忘记关闭窗户,遇上下雨时,雨水会进入室内,对室内的电器、摆设等物品造成不必要的损害。晚上睡觉时我们通常把窗户关死,一旦燃气发生泄漏,由于室内不透气造成窒息中毒致残、致死的事件时有发生。为了防盗,我们一般在窗户外面安装防护栏,但如今很多城市为了美化市容通常不允许安装防盗窗。再者,现在使用的窗户大多数是单纯推拉式或平移式的,这给在楼层高的住户擦拭玻璃带来很大困难。本文借助单片机、电子电路及传感器的知识设计了可以实现清晨自动开窗、防雨、智能防盗和可燃性气体泄漏时报警并开窗,从而可解决现实生活中存在的很多问题。本智能窗的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行,可使现代生活显著提高。 关键词:防风雨防盗 51单片机智能 目录 第1章总体方案的设计 (3) 1.1 本设计的主要任务和内容 (3) 1.2 控制系统架构图 (6) 第2章机械结构的设计 (4) 2.1 自动开关窗机械传动形式设计 (4) 2.1.1自动开关窗任务分析 (4) 2.1.2齿轮齿条参数选择 (4) 第3章自动控制系统主要硬件的设计 (5) 3.1 单片机选型 (5) 3.1.1单片机发展过程 (5) 3.1.2单片机发展趋势 (5) 3.1.3AT89S51单片机简介 (6) 3.2 数据检测传感器的选择 (6) 3.2.1数据检测传感模块组成 (6) 3.2.2传感器选型及电路 (10) 3.3 A/D转换电路的设计.................................................... 11

基于单片机的室内智能通风控制系统研究_毕业设计

毕业设计题目基于单片机的室内智能 通风控制系统研究 学生所在学院电气学院 专业电气工程及其自动化

摘要 目前,国内大部分住宅的室内污染状况堪忧。各种新型建筑材料、装修材料、日用化学品进入住宅成为室内污染源;另外,空调的使用和普及使室内通风率比以前明显下降,造成住宅室内污染的累积,致使室内的空气质量相对恶化。由于上述种种原因,造成我国大部分居住建筑的通风状况相对较差,基本上不能满足我国《民用建筑室内环境污染控制标准》的有关规定。 在自然通风不能满足需要的时候,往往可以通过机械通风方式来改善室内的热环境和空气品质。论文所研究的的室内环境调节系统充分利用室外环境条件,通过对建筑物室内外温度、湿度等的测量、比较、优化,进而控制送风设备、排风设备和窗及窗帘的状态,配合并联动空调的运行,达到智能调节建筑物室内环境的目的,以此改善室内空气品质。 本系统采用层次化、模块化设计。整个系统由数据采集系统、单片机控制系统和计算机监控系统组成。系统以单片机SST89E58RD2为核心,以JWSL-2系列壁挂型温湿度传感器等作为测量元件,通过单片机与传感器相连,采集并存储传感器的测量数据。在单片机系统中,还要实现数据的实时显示、超限语音报警和数据辅助存储功能。单片机作为监控系统的中心,通过RS232/RS485总线与监控计算机通信,将采集到的数据传输给监控计算机。监控计算机将单片机传输的数据进行记录、存储和处理,供工作人员浏览、记录和进行相关理。 关键词:空气品质、单片机、温度、湿度、传感器

ABSTRACT At Present,most of the domestic indoor pollution situations are worth anxious. Various new building materials,decoration materials and commodity of chemical enter into indoor environment and become sources of pollution. In addition, the use and popularity of air-conditioning decrease the indoor ventilation obviously,resulting in the accumulation of residential indoor pollution and worse indoor air quality. For all above these reasons, most of our country’s building ventilating situations become relatively bad and cannot satisfy the requirements of our country’s ”Civil construction Indoor environment Contamination control Standard ” concerned basically. Usually,we improve the indoor hot environment and the air quality through the machine ventilation when the natural ventilation can’t meet the needs. The indoor environment regulating system on which this paper study belongs to the area of technology. It is a full use of the outdoor environmental conditions through the survey、comparison、optimization of building indoor& outside temperature,humidity and so on,and then control ventilation equipments、the window and window curtain and air-condition. By this process,the system can achieve the purpose of regulating building indoor environment intellectually and improve the indoor air quality. This system uses the hierarchization and modular design,the whole system is composed by the data acquisition system,the MCU control system and the computer supervisory system. The system takes the MCUSST89E58RD2 as core,JWSL-2-wall series of temperature and humidity sensors as a measuring device,capture and store the sensor data through the connection between MCU and sensors. In MCU system we have to realize the data real time display、warning when beyond the limited pronunciation and the data supplementary storage function. As the center of computer monitoring system,MCU communicate with computer through RS232/RS485 system bus and transmit the collected date to monitor computer. The monitor computer do the recording、memory and processing jobs for the data which MCU transmits,and then these data are supplied for the staff to browse,record and related process. Keywords: air quality、MCU、temperature、humidity、senso

智能通风系统的研制

智能通风系统的研制 发表时间:2019-01-02T12:09:32.590Z 来源:《河南电力》2018年14期作者:孙玮琳 [导读] 针对变电站室内的通风装置需由值班员手动启动引起的时间、人力、电能浪费等较严重的问题,开发研制具备温控及告警功能的智能通风系统移动终端,实现手持终端,即可随时切换通风装置的自动与手动控制模式,完成通风装置的开启与关闭,实现智能化、高效率、低耗能的管理。 (广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州 516000) 摘要:针对变电站室内的通风装置需由值班员手动启动引起的时间、人力、电能浪费等较严重的问题,开发研制具备温控及告警功能的智能通风系统移动终端,实现手持终端,即可随时切换通风装置的自动与手动控制模式,完成通风装置的开启与关闭,实现智能化、高效率、低耗能的管理。 关键词:通风;智能;移动终端 引言 随着经济、社会的快速发展,城市对电力的需求量越来越大,变电站的供电负荷越来越重,尤其是到了夏季高温天气,变电站内大部分设备都在高负荷地运行着,这就导致了设备的发热量增大,对散热通风的效果要求就会更高。 目前,惠州供电局各变电站的站用变室、室内变压器室等小室的通风装置均为手动启动模式。有人值班变电站通过值班员每天的日常巡视,判断站用变室的温度,手动开启、关闭通风装置。对于无人值班变电站,设备巡视周期较长,无法及时判断封闭小室的室温,一般选择通风装置常年开启运行方式。 手动控制方式对各设备小室的温度无法进行实时监控,一旦负荷、气温等变化引起小室温度改变时,需值班员往返于高压场地控制开关,造成重复性工作,浪费时间与人力。对于需进行提前通风的工作,工作人员需在场等候15到30分钟,造成工作效率低下。而且由于巡维中心管辖变电站众多,无暇及时控制通风装置的开启与关闭,通常采用通风装置常年开启的措施,此举造成通风装置常年运作,降低使用寿命,同时造成了电能的浪费,不符合国家节能减排的要求。 因此,开发研制一种具备温控及告警功能的智能通风系统移动终端,实现值班人员手持终端,即可随时切换通风装置的自动与手动控制模式,完成通风装置的开启与关闭,减少值班员到各小室操作通风装置的时间,更合理高效地对各小室温度进行控制,保障电网的安全可靠供电要求,实现智能化、高效率、低耗能的管理。 1 研究背景及现状 根据福园巡维中心值班员的工作经验,变电站的站用变室、交流配电室、蓄电池室等密闭工作区域,室温受气温、负荷等影响显著。为确保各小室中的设备运行正常,变电站值班员需通过控制通风装置的开启与关闭,保障室温符合设备运行条件。因各设备小室分布在各个变电站的高压场地与主控楼中,无法对室温进行实时管控,通常会出现温度过高而通风装置未启动、或是温度达标而通风装置未停止工作的情况。 500kV福园巡维中心值班员在5月、8月,分别对500kV福园站#1站用变室室温进行抽样,条件是通风系统关闭的情况下,得出数据如表1所示: 由于广东省惠州市5月气温大约在26℃左右,8月气温大约在30℃左右,且随着夏季的到来,用电负荷逐渐提升,由图中可看出,#1站用变室的室温受气温、负荷的影响较为明显。 针对以上问题,研制一种具备温控及告警功能的智能通风系统,从而节省人力,节约电能,实现高效低耗的管理势在必行。 2 研究内容和目标

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