基于PLC和ZigBee的路燈無(wú)線(xiàn)控制系統設計方案

隨著(zhù)我國經(jīng)濟建設的發(fā)展，能源的開(kāi)發(fā)和利用也顯得日益緊張起來(lái)。3月份以來(lái)，我國多地出現淡季“電荒”現象，而電能利用效率低下是 導致“電荒”的重要原因之一，在這種情況下，提高電能效率迫在屠睫。而隨著(zhù)城市路網(wǎng)建設的不斷發(fā)展，路燈數量增多，使得人們對電能節約以及路燈的管理要求也越來(lái)越高。采用先進(jìn)技術(shù)節約能源以及提高路燈自動(dòng)化控制與管理水平，已成為城市照明系統建設的當務(wù)之急。

　　1 路燈照明管理現狀

　　1）照明設施開(kāi)關(guān)燈統一性差，智能化水平低，不具備遠程修改開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，不能根據實(shí)際情況修改開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，能源浪費大，增加了財政負擔；

　　2）路燈設備分散，管理人員少，管理困難，不能實(shí)時(shí)、準確、全面地監控設備運行狀況，缺乏靈活的控制手段；3）人工巡檢工作量大，效率低，成本高，浪費人力、物力、財力，缺乏有效的故障預警機制。

　　2 ZigBee簡(jiǎn)介

　　ZigBee是一種新興的短距離、低復雜度、低耗功、低傳輸速率、低成本的雙向無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)通訊技術(shù)。它是一種介于RFID（Radio Frequency Identification，無(wú)線(xiàn)射頻識別）和藍牙之間的技術(shù)。

　　3 GPRS簡(jiǎn)介

　　GPRS通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)是一種新的承載業(yè)務(wù)，提供了一種高效、低成本的無(wú)線(xiàn)分組數據業(yè)務(wù)，特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的數據傳輸。GRPS永遠在線(xiàn)，接入速度快，用戶(hù)可隨時(shí)與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )保持連接，可使遠程數據采集的效率大幅提高。

　　4 PLC簡(jiǎn)介

　　PLC即可編程控制器，是一種帶有指令存儲器，數字或模擬輸入/輸出接口，能夠完成邏輯，順序、定時(shí)、等功能，用于控制機器或生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制裝置。PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

　　5 系統工作原理

　　運用組態(tài)軟件作為上位機的控制平臺，通過(guò)GPRS與現場(chǎng)控制器PLC通訊。監控中心軟件通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )向各個(gè)現場(chǎng)控制器發(fā)送動(dòng)作指令，使現場(chǎng)控制器完 成各種配置和數據采集工作，并對現場(chǎng)控制器發(fā)送上來(lái)的數據進(jìn)行分析和處理?，F場(chǎng)控制器通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)通訊設備接收單燈控制器所發(fā)送來(lái)的信號，進(jìn)行分析處理并通過(guò)GPRS通訊系統向監控中心發(fā)送信息，以此來(lái)實(shí)現對路燈的遠程無(wú)線(xiàn)控制，如圖1所示。

　　6 系統組成

　　系統由3部分組成：現場(chǎng)控制器、單燈控制器、監控中心。

　　6.1 現場(chǎng)控制器

　　由PLC獨立控制模塊、GPRS通信模塊、ZigBee無(wú)線(xiàn)通信模塊等組成，完成數據采集、控制輸出、數據通信、故障報警等功能?，F場(chǎng)控制器通過(guò)GPRS與照明管理監控中心服務(wù)器相連，通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)通信模塊與單燈控制器相連，以此實(shí)現實(shí)時(shí)通信，如圖2所示。