基于TMS320F2812的校园节能控制系统.pdf
《基于TMS320F2812的校园节能控制系统.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于TMS320F2812的校园节能控制系统.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 5 1卷第 4期 2 0 1 4年2月 2 5日 电测 与仪表 El e c t r i c a l M e a s ur e me n t I n s t r u m e nt a t i o n Vo 1 51 NO 4 Fe b 2 5 2 01 4 基于T MS 3 2 0 F 2 8 1 2 的校园节能控制系统术 冯涛, 高蒙 ( 石家庄铁道大学 电气3 -_ 程学院 , 石家庄 0 5 0 0 4 3 ) 摘要 : 设计了基于T MS 3 2 0 F 2 8 1 2 的校园节能平台管理控制系统 。系统为三级微机控制 , 自动完成用电信息的采 集、 计算、 显示, 数据通过网络上
2、传至总控计算机。 系统管理人员经总控机可完成控制命令下发、 信息查询、 远程 控制 、 集中分散式管理。 教室照明控制系统实现人来灯亮 、 人走灯灭的功能。 经过现场运行 , 系统安全稳定 , 很好 地满足了高校对校园教学及办公区供电管理的要求, 具有很好的应用价值。 关键词 : 智能供 电; 数据采集 ; 远程控制; 校园节能 中图分类号 : T M 5 7 1 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 1 1 3 9 0 ( 2 0 1 4 ) 0 4 0 0 8 6 0 6 Ca m p us Ene r g y S a V i n g Co nt r o l S y s t e m
3、 Ba s e d o n TM S3 2 0 F2 8 1 2 FENG Ta o,GAO Me n g ( C o l l e g e o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g , S h i j i a z h u a n g T i e d a o U n i v e r s i t y , S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 4 3 , C h i n a ) Ab s t r a c t :A c a mp u s e n e r g y ma n a g e me n t c o n t r o l s
4、 y s t e m b a s e d o n T MS 3 2 0 F 2 8 1 2 i s d e s i g n e d T h i s s y s t e m a d o p t s t h r e e l e v e l mi c r o c o mp u t e r c o n t r o l s y s t e m, whi c h c a n a u t o ma t i c a l l y c o mp l e t e e l e c t r i c a l i n f o r ma t i o n c o l l e c t i o n , c a l c u l a
5、t i o n ,d i s p l a y a n d d a t a u p l o a d i n g t o t h e c e n t r a l i z e d c o n t r o l c o mp u t e r t h r o u g h t h e n e t wo r k B y t h e c e n t r a l i z e d c o n t r o l c o mp u t e r ,a d mi ni s t r a t o r s c a n c o mp l e t e i s s u i ng c o n t r o l c o mma n d s ,
6、i n f o r ma t i o n i n q ui r y ,r e mo t e c o n t r o l a n d c e n t r a l i z e d d i s t r i b u t e d ma n a g e me n t Cl a s s r o o m l i g h t i n g c o n t r o l s y s t e m c a n r e a l i z e t u r n i n g o n a n d o ff t h e l a mp s whe n pe o p l e c o me o r l e a v e Onf i e l d
7、 o pe r a t i o n s h o ws t ha t t he s ys t e m i s s e c u r e a n d s t a b l e ,t h e r e f o r e c a n we l l s a t i s f y t h e r e q u i r e me n t o f c o l l e g e p o we r s u p p l y ma n a g e me n t f o r c a mp us t e a c h i n g a n d o f f i c e a r e a s ,a n d h a s g o o d a p p
8、l i c a t i o n v a l u e Ke y wor d s: i nt e l l i g e n t p o we r s up p l y ,d a t a c o l l e c t i o n ,r e mo t e c o n t r o l ,c a mp u s e n e r g y s a v i ng 0引 言 长期 以来 , 我国高校对校园教学区和办公区采取 免费供电的方式, 这样的供电方式不仅不利于管理而 且造成了很大 的电能浪费 , 已经不能满足现代管理的 要求 。 随着科学技术的不断进步和管理水平的不断提 高 , 需要一种更加先进的供电管理系统 ,
9、 以满足高校 对用电管理自动化、 现代化、 智能化的发展要求。 为了 满足高校对校园教学 区及办公 区供电管理系统的各 种要求 ,本文设计 了一种基于D S P 芯片T MS 3 2 0 F 2 8 1 2 的校园教学及办公区节能平台管理控制系统。 本系统 为三级微机控制系统,可以自动完成用电信息的采 集 、 计算 、 显示, 数据通过网络上传给总控计算机。通 过总控计算机管理人员可以完成控制命令下发、 信息 基金项目: 财政部 2 0 1 0 年国家机关办公建筑节能建设资助项日 ( 财建 2 0 1 0 1 5 2 0号 ) 一 8 6一 查询 、 远程控制 、 集中分散式管理等。 同时针对
10、教室用 电情况,设计的教室照明控制系统实现了人来灯亮 、 人走灯灭的控制功能, 很好地满足了高校对校园教学 及办公区供电管理的要求 。 1 节能控制系统的总体结构的设计 本系统主要由总控计算机、 网关 、 计量控制一体 柜组成 , 其中教学区还包括教室灯控系统。系统结构 图如图1 所示 。 ( 1 ) 计量控制一体柜。为了便于对负载的分类管 理,计量控制一体柜分为插座照明柜和空调动力柜。 本柜包括两个部分 : 一个是配电部分 , 主要通过空气 开关实现对整个楼宇用电设备电能的供应和对用电 设备的继电保护 ; 另一部分为计量控制部分 , 主要实 现如下功能: 采集用户用电信息, 完成即时的电能指
11、 标的计量 、 存储 、 上传与显示 ; 实时接收上位机发送的 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5 1 卷第 4期 2 0 1 4年2月 2 5日 电测 与仪表 El e c t 1 5 c a l n e a s ur e m e n t& I n s t r u m e nt a t i o n VO 1 5 1 No 4 Fe b2 5 , 2 0 1 4 显示屏 关 办公区 尸 教学区用户 图1 系统 结构 图 F i g 1 S y s t e m s t r u c t u r e d i a g r a m 控制命令, 完成相应的操作 , 实现
12、统一管理; 每个计量 控制柜 内都有一个以D S P 芯片T MS 3 2 0 F 2 8 1 2 为主处理 器的集成电路板, 完成与上位机的通信并能实现对继 电器的控制 ; 当系统出现问题时, 可以闭合控制柜内 的强合开关 , 以保证紧急情况下电能的正常供给 ; ( 2 ) 网关。网关主要负责计量控制一体柜和总控 计算机之间的通信。 计量控制一体柜采集计算的数据 通过C A N 总线上传给网关, 由网关打包后发送到校园 局域 网上 , 之后 由总控计算机接收 ; 总控计算机下发 的命令通过校园局域网传给网关 , 数据经过网关解包 后 , 通过C A N 总线下传给计量控制一体柜; ( 3 )
13、 总控计算机。总控计算机上装有校 园节能平 台管理系统, 管理人员通过对管理软件的操作, 实现 对用户用电信息的查询、 存储和打印, 实现对用户的 统一管理; ( 4 ) 教室灯控系统 。通过对教室光照强度的感应 和人体红外感应 , 实现教室照明的智能控制。 2 主板及网关硬件设计总方案 2 1 主控板硬件设计方案 计量控制一体柜内主控板的硬件电路( 图2 ) 主要 包括电源电路、 电信号采集电路、 继电器控制电路、 教 室照 明控制 电路 、 C A N总线通信电路 、 L C D 显示 电路 、 程序下载与仿真电路。 采集点的电压、 电流、 功率等电 信号的数值和时钟信息, 通过C A N
14、 口上传给总控计算 机, 同时将数值显示在显示屏上; 总控计算机下传的 控制命令通过C A N口传给D S P 处理器 , D S P 芯片发 出 相应的控制信号 , 以控制对应继 电器 的通断。安装在 教室 内的灯控系统主要 由照度控制器 、 红外感应器和 开关控制器组成。 照度控制器在检测到教室的光强低 于某一值时向开关控制器发送开灯信号, 相反发送关 灯信号。 红外感应器在检测到教室有人活动时向开关 控制器发送开灯信号,延时一段时间后开灯信号消 失。 当开关控制器接收到照度控制器和红外感应器发 I J T A G l I 隔禹 C A N F 一 下=二一 弄 墼 : 夼 慧H蓍 1 0
15、 L 电 压传感器I L C D I 电 流传感器l 图2 主板硬 件 系统 结构 图 Fi g 2 S y s t e m s t r u c t u r e d i a g r a m o f t he ma i n b o a r d ha r d wa r e 送 的开灯信号时 , 开关控制器才向D S P 芯片发送开灯 信号, 对应教室开灯。 2 2 网关硬件设计方案 网关的整体结构可 以分为 四部分 : C A N 模块 、 以 太 网模块 、 存储模块和处理器。C A N 模块负责与C A N 总线之间的通信 , C AN总线上发来 的消息经过 C A N 驱动器后直接存储在 D
16、 S P 中, 同时通知 D S P :行相应 处理。D s P 将有用数据提取出来并经过T C P I P 层层打 包 , 最后交由以太 网模块进行发送。 反过来 , 以太 网数 据进入以太 网模块后首先存在以太 网控制器 内的缓 存 中, 同时通知D S P 将这些数据读取 , D S P 需要将这些 以太网数据包进行解包, 提取有用数据, 最后转换成 C A N 总线帧格式, 交由C A N 模块发送, 存储模块用于 历史传输数据的存储。T M S 3 2 0 F 2 8 1 2 为3 _ 3 V 供电, R T L 8 0 1 9 AS 为5 V供 电, 两者的I O口电平不 同 ,
17、之 间 需要有电平转换器件。网关总体结构如图3 所示 。 图3 网关硬 件 结 构 图 Fi g- 3 Ga t e wa y h a r d wa r e s t r u c t ur e di a g r a m 3 主板关键硬件模块设计 3 1 测量 电路 模块 设计 电压测量 电路如图4 所示 ,电压互感器原副边的 线圈匝数比为 1 : 1 。假设进线端 电压为2 2 0 V时 , 副边 电流为4 m A, 则此时A D c I N B 0 端电压为1 V。电流测 量 电路如图5 所示 。A 0 为穿过电流互感 器的原边 电 流 ,最 大为2 0 A,电流互感 器 的变 比为2 0 0
18、 0 : 1 , 则 A D C I N A 0 端电压范围为0 5 2 5 V。 一 8 7一 嘤 一 崔 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5 1 卷第 4期 2 0 1 4年2月 2 5日 电测与仪表 Ei e c t r i c a l M e a s u r e m e nt& I ns t r um e n t a t i o n VO 1 51 NO 4 Fe b 2 5 2 01 4 A0 i n VDDl o VAS V A O c 3 1 V G 而A 图4电压检 测 电路 F i g 4 Vo l t a g e d e t e c t
19、i o n c i r c u i t VDDI O MKAO I L A O R A 0 l l = = O O lO 2 I 1 5 V D l l N41 48 D2 I N41 48 GNDA 图5电流检 测 电路 F i g 5 C u r r e n t d e t e c t i o n c i r c u i t 3 - 2 控 制 电路 控制电路如图6 所示 , 主要用到两个芯片 , 光耦芯 片T L P 5 2 1 1 和达林顿芯片U L N 2 8 0 4 。当D S P 预控制某 一 路导通时 , 会给该路对应的芯片引脚( 如P wM3 B O ) 置低 电平 , 这时
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 TMS320F2812 校园 节能 控制系统
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【de****a】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【de****a】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。