PLC技術(shù)在智能路燈系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

劉芳

[摘 要] PLC是指以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC控制技術(shù)具有連接簡(jiǎn)單、可靠性高、功耗低等特點(diǎn)，為城市路燈系統(tǒng)起到重要作用。分析了PLC技術(shù)的特點(diǎn)以及PLC技術(shù)在智能路燈系統(tǒng)中的功能和效益，并在此基礎(chǔ)上對(duì)PLC技術(shù)在智能路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，從而得出結(jié)論，以期為城市路燈的設(shè)計(jì)提供有效借鑒，促進(jìn)城市路燈系統(tǒng)不斷完善。

[關(guān) 鍵 詞] PLC技術(shù)；路燈系統(tǒng)；可靠性

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2016）19-0114-01

隨著城市道路規(guī)模的不斷增加，用于照明的路燈數(shù)量和規(guī)模都大幅增長，對(duì)其控制的數(shù)據(jù)傳輸容量和速率、系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面也都提出了新的更高要求。而PLC控制系統(tǒng)有許多優(yōu)勢(shì)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)城市路燈的自動(dòng)控制和監(jiān)控，可以為城市交通帶來極大的便利。

一、PLC技術(shù)的特點(diǎn)

（一）可靠性較高，抗干擾性較強(qiáng)

PLC輸入和輸出接口電路通常是采用光電耦合器來傳遞信號(hào)。此光電隔離措施使外部電路與內(nèi)部電路之間避免了電的聯(lián)系，可以有效抑制外部干擾電源對(duì)PLC的影響，同時(shí)，可以防止外部高電壓串入，從而減少故障。并且，在PLC電源電路和輸入/輸出電路中設(shè)置了很多濾波電路，用來抑制高頻干擾信號(hào)。同時(shí)，對(duì)于PLC內(nèi)部電源采取了屏蔽、穩(wěn)壓、保護(hù)等方法，以此來減少外界的干擾。PLC主機(jī)結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度大、密封性好、抗震性強(qiáng)，各個(gè)電子零配件都經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)，各模塊之間也會(huì)通過采取一定措施來減少輻射。其自我監(jiān)控功能可以在出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，避免更大的故障。內(nèi)部處理過程不依賴于機(jī)械觸電，而是采用循環(huán)掃描的方式，可以增加抗干擾能力。

（二）可以實(shí)現(xiàn)三電一體化

PLC將電控（邏輯控制）、電儀（過程控制）和電結(jié)（運(yùn)動(dòng)控制）這三電相結(jié)合，能夠方便、靈活地組合成各種不同規(guī)模和要求的控制系統(tǒng)，以便適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要。

（三）使用方便

用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制較方便。原因如下：首先，PLC控制邏輯的建立是用程序代替硬件接線。其次，PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型的模塊。而且，這些模塊是配套的，已實(shí)現(xiàn)了系列化與規(guī)格化。種種控制系統(tǒng)所需的模塊，PLC廠家多有現(xiàn)貨供應(yīng)，市場(chǎng)上即可購得。所以，硬件系統(tǒng)配置與建造也非常方便。正因如此，用可編程序控制器才有這個(gè)“可”字。對(duì)軟件講，它的程序可編，也不難編。對(duì)硬件講，它的配置可變，而且也易于變。

二、PLC技術(shù)在智能路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）工作原理

采用PLC技術(shù)對(duì)路燈進(jìn)行控制，主要設(shè)計(jì)是當(dāng)路面行人、車輛較多且光線較暗時(shí)，通過控制中心，將全部路燈打開；在路面行人和車輛均較少時(shí)，按照時(shí)間調(diào)整路燈的亮燈；在凌晨，亮燈比例為最小，大約是40%。在各時(shí)段、各路燈的亮燈情況均能通過控制中心來進(jìn)行監(jiān)控，還能及時(shí)監(jiān)控發(fā)生故障的路燈，并且及時(shí)進(jìn)行檢修。

（二）路燈亮度檢測(cè)電路

亮度檢測(cè)電路能夠隨時(shí)對(duì)路面路燈的亮燈情況進(jìn)行檢測(cè)，使路燈在白天時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，夜晚時(shí)自動(dòng)開啟。

（三）溫度和電流檢測(cè)

路燈溫度和電流的檢測(cè)能通過ADC0809來實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。一個(gè)ADC0809能管理四個(gè)路燈的溫度以及電流，能在不同時(shí)間段對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行控制。在關(guān)閉A/D轉(zhuǎn)換器后，路燈的溫度會(huì)下降，電流會(huì)迅速減小，但是此時(shí)檢測(cè)電路仍然沒有關(guān)閉，因此會(huì)出現(xiàn)判斷失誤的情況。鑒于此，可以通過數(shù)據(jù)選擇器來實(shí)現(xiàn)寄存，通過改變D1數(shù)值，使選擇數(shù)據(jù)器的電流表現(xiàn)出高電平的狀態(tài)，進(jìn)而使ADC0809正常工作。如此就能對(duì)任何一個(gè)路燈的電流以及溫度進(jìn)行檢查，ADC0809可以實(shí)現(xiàn)八種狀態(tài)的檢查，保持智能路燈系統(tǒng)的連續(xù)性。

PLC技術(shù)可以對(duì)路燈系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并實(shí)時(shí)檢測(cè)故障，可以對(duì)某個(gè)具體線路進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)安排檢修人員進(jìn)行維修或更換，為人們的出行提供方便，促進(jìn)城市交通的有序運(yùn)行。經(jīng)過多年的運(yùn)用，PLC技術(shù)被很多企業(yè)所接納，其滲透的領(lǐng)域很廣泛，隨著我國城市基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，城市路燈控制系統(tǒng)也逐漸在發(fā)展，PLC技術(shù)被應(yīng)用到城市智能路燈系統(tǒng)中。PLC技術(shù)具有可靠性強(qiáng)、抗干擾性強(qiáng)、能耗低、便于安裝的特點(diǎn)。將PLC技術(shù)引入到智能路燈中，可以有效地改善傳統(tǒng)控制不足和控制容量受限等問題，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)能量的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)與管理，能滿足未來遠(yuǎn)程在線遠(yuǎn)程路燈運(yùn)行狀態(tài)畫面檢測(cè)的需要。此外，可以在城市建設(shè)中充分實(shí)現(xiàn)它的功能，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)效益的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶永平.PLC技術(shù)在智能路燈系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].江西建材，2016（17）.

[2]吳春海，賴常華，李振.LED路燈智能控制技術(shù)模式研究及應(yīng)用[J].建筑電氣，2014（9）.

[3]基于使用IPv6的低功耗無線個(gè)人局域網(wǎng)的無線傳感網(wǎng)在智慧路燈中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2014（10）.