CN212305729U - 一种基于上位机的远程照明控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于上位机的远程照明控制系统，包括上位机、近程控制主站、多个远程子站、多个现场照明箱和多个照明设备组；每个远程子站均分别通过近程控制主站与上位机通信连接，远程子站的数量与现场照明箱的数量相同，且所有远程子站与所有现场照明箱一一对应电连接，照明设备组的数量与现场照明箱的数量相同，且所有照明设备组与所有现场照明箱一一对应电连接，每个现场照明箱还均分别与三相交流电源电连接。本实用新型能够根据现场设备运行情况远程精准控制照明设备组投入，无需太过频繁的重复启停，控制更加精准，节能效果更显著，并有效减少了照明系统检修维护工作量和成本，提升照明设备使用寿命。

Description

一种基于上位机的远程照明控制系统

技术领域

本实用新型涉及工业现场照明领域，特别涉及一种基于上位机的远程照明控制系统。

背景技术

传统上大型工业厂矿企业现场照明一般采用时控方式实现自动投入，也有采用对现场光照度进行实时侦测反馈控制投入方式，随着科技的创新发展，智能照明控制方式也逐渐投入使用。

然而，在上述三种照明控制方式中，时间控制方式是一种模糊、粗犷的控制方式，具有需要检修维护人员定期按季节性变化进行时间调整的缺点，遇上极端天气环境光照度低的情况下也需要人工进行手动就地干预投入，无法根据现场实际所需精准投入，在节能效果上也还有很大挖潜空间。光照度控制方式不太适用于厂级照明，受现场环境粉尘和天气等原因影响，可能存在频繁重复误启动现象，而工业照明不允许太过频繁的重复启停，一来不利于设备使用寿命，其二控制设备也易损坏。智能照明控制方式则需要整体构建规划，相关控制模块、电源模块、控制盘柜线路等投入较大，投入成本和维护成本高，只适用于有初期整体规划的新建企业。

因此，需要一种新型的照明控制方式或照明系统，能够根据现场设备运行情况远程精准控制照明投入的时间和数量，无需太过频繁的重复启停，即可达到节能效果最大化，并有效减少照明系统检修维护工作量和成本，提升照明设备使用寿命。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于上位机的远程照明控制系统，解决了现有技术中照明系统需要人工干预调整照明、频繁的重复启停、成本高和设备使用寿命低的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于上位机的远程照明控制系统，包括上位机、近程控制主站、多个远程子站、多个现场照明箱和多个照明设备组；

每个所述远程子站均分别通过所述近程控制主站与所述上位机通信连接，所述远程子站的数量与所述现场照明箱的数量相同，且所有所述远程子站与所有所述现场照明箱一一对应电连接，所述照明设备组的数量与所有所述现场照明箱的数量相同，且所有所述照明设备组与所有所述现场照明箱一一对应电连接，每个所述现场照明箱还均分别与三相交流电源电连接。

本实用新型的有益效果是：通过上位机向近程控制主站发送照明控制指令，再由近程控制主站执行运算该照明控制指令，通过不同的控制通道将照明控制指令发给对应的远程子站并驱动对应的现场照明箱，进而由现场照明箱对对应的照明设备组进行启动和关停，实现远程精准控制照明设备组；

本实用新型的远程照明控制系统，基于上位机，通过上位机、近程控制主站、远程子站、现场照明箱和照明设备组等器件级联的方式，将照明设备分组分区控制，根据现场设备运行情况远程精准控制照明设备组投入，能够灵活地开启和关闭某一设备区域的照明设备组，无需太过频繁的重复启停，与传统的照明控制方式相比，控制更加精准，节能效果更显著，并有效减少了照明系统检修维护工作量和成本，提升照明设备使用寿命，特别适用于大型厂矿企业照明系统。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还有如下改进：

进一步：还包括交换机；

所述近程控制主站通过所述交换机与所述上位机通信连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过交换机实现近程控制主站与上位机之间的通信，便于近程控制主站更好地接收上位机发送的控制指令，进而便于后续更加精准地进行远程照明控制。

进一步：所述近程控制主站包括中央处理器、编程器、第一PLC输入电路和多个第一PLC输出电路；

所述编程器、所述第一PLC输入电路和所有所述第一PLC输出电路均分别与所述中央处理器电连接，所述第一PLC输入电路与所述上位机通信连接，所述第一PLC输出电路的数量与所述远程子站的数量相同，且所有所述第一PLC输出电路与所有所述远程子站一一对应通信连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过中央处理器(即CPU)，便于执行上位机发送的照明控制指令并将该照明控制指令分发到第一PLC输出电路，通过第一PLC输出电路发送到对应的远程子站中；通过第一PLC输入电路和第一PLC输出电路，便于指令的接收和发送；通过第一编程器，便于对照明控制指令进行编辑、检查、修改和监视，便于后续的远程精细照明控制；通过上述结构的近程控制主站，构成了一种扩展I/O口的PLC控制器(即可编程逻辑控制器)，与传统的PLC器件相比，增加了照明控制通道，便于后续分发照明控制指令，进而对照明设备分组分区的远程控制，控制更加精准，节能效果更显著，并有效减少了照明系统检修维护工作量和成本，提升照明设备使用寿命。

进一步：每个所述远程子站均包括第二PLC输入电路和第二PLC输出电路；

在任一个所述远程子站中，所述第二PLC输入电路与所述第二PLC输出电路电连接，所述第二PLC输入电路与对应的所述第一PLC输出电路通信连接，所述第二PLC输出电路与对应的所述现场照明控制箱电连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过第二PLC输入电路和第二PLC输出电路，便于指令的接收和发送；通过上述结构的远程子站，便于上位机和近程主站对每个照明设备组的远程控制，控制更加精准。

进一步：每个所述现场照明箱均包括第一接触器、第二接触器、第一中间继电器和第二中间继电器；

在任一个所述现场照明箱中，所述第一中间继电器分别与所述第一接触器和对应的所述第二PLC输出电路电连接，所述第一接触器分别与所述三相交流电源和对应的所述照明设备组电连接，所述第二中间继电器分别与所述第二接触器和对应的所述第二PLC输出电路电连接，所述第二接触器分别与所述三相交流电源和对应的所述照明设备组电连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过第一接触器和第一中间继电器，以及第二接触器和第二中间继电器，分别形成了照明设备组的两个照明控制模式的回路，可以实现照明模式和节能模式，例如第二接触器和第二中间接触器这个回路中可以接入现场设备(例如输煤皮带机、叶轮给煤机等)运行情况的信号，根据现场设备运行的反馈，关停不必要的照明设备组(即关停未运行的现场设备对应的照明设备组)，即实现节能模式；与传统的照明控制方式相比，进一步灵活地根据需要远程控制照明设备，进一步提高节能效果。

进一步：每个所述现场照明箱均还包括主开关、第一分路开关和第二分路开关；

在任一个所述现场照明箱中，所述第一接触器通过所述第一分路开关与对应的所述照明设备组电连接，所述第二接触器通过所述第二分路开关与对应的所述照明设备组电连接，所述第一接触器和所述第二接触器还均通过所述主开关与所述三相交流电源电连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过主开关，便于对某一区域的照明设备组接入三相交流电源，便于实现该区域的照明供电；通过第一分路开关和第二分路开关，便于该区域的照明设备组在两个照明控制模式下的开启和关闭。

进一步：所述上位机设有人机交互界面。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过人机交互界面，便于预先设置远程照明控制的相关参数及这些参数的显示，还便于提供整个照明控制系统的管理界面，进而便于相关操作人员实时掌握远程照明情况，实现远程维护管理，进一步减少维护工作量，提高维护效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种基于上位机的远程照明控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中近程控制主站的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中远程子站的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中现场照明箱的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中现场照明箱的控制原理图；

图6为本实用新型实施例中现场照明箱与三相交流电源的连接示意图；

图7为本实用新型实施例中现场照明箱的内部布局示意图；

图8为本实用新型实施例中人机交互界面的界面示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、上位机，2、近程控制主站，3、远程子站，4、现场照明箱，5、照明设备组，6、交换机，11、人机交互界面，21、第一中央处理器，22、第一编程器，23、第一PLC输入电路，24、第一PLC输出电路，31、第二PLC输入电路，32、第二PLC输出电路，41、第一接触器，42、第二接触器，43、第一中间继电器，44、第二中间继电器，45、主开关，46、第一分路开关，47、第二分路开关。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

下面结合附图，对本实用新型进行说明。

实施例、如图1所示，一种基于上位机的远程照明控制系统，包括上位机1、近程控制主站2、多个远程子站3、多个现场照明箱4和多个照明设备组5；

每个所述远程子站3均分别通过所述近程控制主站2与所述上位机1通信连接，所述远程子站3的数量与所述现场照明箱4的数量相同，且所有所述远程子站3与所有所述现场照明箱4一一对应电连接，所述照明设备组5的数量与所述现场照明箱4的数量相同，且所有所述照明设备组5与所有所述现场照明箱4一一对应电连接，每个所述现场照明箱5还均分别与三相交流电源电连接。

本实施例的基于上位机的远程照明控制系统的工作原理是：

通过上位机向近程控制主站发送照明控制指令，再由近程控制主站执行执行运算该照明控制指令，通过不同的控制通道将照明控制指令发给对应的远程子站并驱动对应的现场照明箱，进而由现场照明箱对对应的照明设备组进行启动和关停，实现远程精准控制照明设备组。

本实用新型的远程照明控制系统，基于上位机，通过上位机、近程控制主站、远程子站、现场照明箱和照明设备组等器件级联的方式，将照明设备分组分区控制，根据现场设备运行情况远程精准控制照明设备组投入，能够灵活地开启和关闭某一设备区域的照明设备组，无需太过频繁的重复启停，与传统的照明控制方式相比，控制更加精准，节能效果更显著，并有效减少了照明系统检修维护工作量和成本，提升照明设备使用寿命，特别适用于大型厂矿企业照明系统。

优选地，如图1所示，还包括交换机6；

所述近程控制主站2通过所述交换机6与所述上位机1通信连接。

通过交换机实现近程控制主站与上位机之间的通信，便于近程控制主站更好地接收上位机发送的控制指令，进而便于后续更加精准地进行远程照明控制。

具体地，上位机与近程控制主站之间，以及近程控制主站与每个远程子站之间，均是通过网线或光纤通信连接，每个远程子站与对应的现场照明箱之间，以及每个现场照明箱与对应的照明设备组之间，均是通过电缆电连接的。

具体地，将本实施例的基于上位机的远程照明控制系统应用于煤矿企业中，还可以通过交换机实现其他PLC控制器件与上位机之间的通信，其他PLC控制器件例如叶轮给煤机、皮带秤测量装置、码头PLC和喷淋PLC等；具体包括：

输煤皮带机22台(其中两条为双向运行)、电动档板10台、分煤器4台、斗轮机2台、碎煤机2台、磁铁分离器6台、电动犁煤器61台(包括原煤仓及干煤棚)、皮带给煤机4台、叶轮给煤机2台、冲激式除尘器3台、扁布袋除尘器22台、入炉煤取样2台、煤仓16个、振打装置24台等。本实施例中的远程照明控制系统可以完成这些现场设备对应的照明设备组的控制。

具体地，图1中的远程子站包括#5程控柜、3P远程站、9P远程站和15P远程站，每个照明设备组包括多个照明设备。

其中，#5程控柜所对应的照明设备组用于控制以下设备的照明：

5PA、5PB、5PT、5PW、6PA、6PB、6PT、6PW、SMC、ZMBY1、ZMBY2、16P、16PT、16PW、17P、17PT、17PW、18P、18PT、18PW。

3P远程站所对应的照明设备组用于控制以下设备的照明：

1PA、1PB、1PT、1PW、2PA、2PB、2PT、2PW、3P、3PT、3PW、4P、4PT、4PW、1FC、2FC、PG、ZMBY1、ZMBY2、ZMBY3。

9P远程站所对应的照明设备组用于控制以下设备的照明：

7PA、7PB、7PT、7PW、8PA、8PB、8PT、8PW、9PA、9PB、9PT、9PW。

15P远程站所对应的照明设备组用于控制以下设备的照明：

15PA、15PB、15PT、15PW、ZMBY1、ZMBY2、ZMBY3、ZMBY4。

优选地，如图2所示，所述近程控制主站2包括中央处理器21、编程器22、第一PLC输入电路23和多个第一PLC输出电路24；

所述编程器22、所述第一PLC输入电路23和所有所述第一PLC输出电路24均分别与所述中央处理器21电连接，所述第一PLC输入电路23与所述上位机1通信连接，所述第一PLC输出电路24的数量与所述远程子站3的数量相同，且所有所述第一PLC输出电路24与所有所述远程子站3一一对应通信连接。

通过中央处理器(即CPU)，便于执行上位机发送的照明控制指令并将该照明控制指令分发并将该照明控制指令分发成到第一PLC输出电路，通过第一PLC输出电路发送到对应的远程子站中；通过第一PLC输入电路和第一PLC输出电路，便于指令的接收和发送；通过第一编程器，便于对照明控制指令进行编辑、检查、修改和监视，便于后续的远程精细照明控制；通过上述结构的近程控制主站，构成了一种扩展I/O口的PLC控制器(即可编程逻辑控制器)，与传统的PLC器件相比，增加了照明控制通道，便于后续分发照明控制指令，进而对照明设备分组分区的远程控制，控制更加精准，节能效果更显著，并有效减少了照明系统检修维护工作量和成本，提升照明设备使用寿命。

优选地，如图3所示，每个所述远程子站3均包括第二PLC输入电路31和第二PLC输出电路32；

在任一个所述远程子站3中，所述第二PLC输入电路31与所述第二PLC输出电路32电连接，所述第二PLC输入电路31与对应的所述第一PLC输出电路24通信连接，所述第二PLC输出电路32与对应的所述现场照明控制箱4电连接。

通过第二PLC输入电路和第二PLC输出电路，便于指令的接收和发送；通过上述结构的远程子站，便于上位机和近程主站对每个照明设备组的远程控制，控制更加精准。需要说明的是，本实施例中的每个远程子站中也可以包括中央处理器和编程器，即可以采用与近程主站类似的结构和型号，构成多个子PLC控制器。

优选地，如图4所示，每个所述现场照明箱4均包括第一接触器41、第二接触器42、第一中间继电器43和第二中间继电器44；

在任一个所述现场照明箱4中，所述第一中间继电器43分别与所述第一接触器41和对应的所述第二PLC输出电路32电连接，所述第一接触器41分别与所述三相交流电源和对应的所述照明设备组5电连接，所述第二中间继电器44分别与所述第二接触器42和对应的所述第二PLC输出电路32电连接，所述第二接触器42分别与所述三相交流电源和对应的所述照明设备组5电连接。

通过第一接触器和第一中间继电器，以及第二接触器和第二中间继电器，分别形成了照明设备组的两个照明控制模式的回路，可以实现照明模式和节能模式，例如第二接触器和第二中间接触器这个回路中可以接入现场设备(例如输煤皮带机、叶轮给煤机等)运行情况的信号，根据现场设备运行的反馈，关停不必要的照明设备组(即关停未运行的现场设备对应的照明设备组)，即实现节能模式；与传统的照明控制方式相比，进一步灵活地根据需要远程控制照明设备，进一步提高节能效果。

具体地，本实施例中现场控制箱的控制原理如图5所示，在图5中，M0.0和M.01均为上位点，Q0.0和Q0.1均为PLC I/O逻辑点。

两个照明控制模式的控制如下：

(1)上位机选择投入照明模式，M0.0动作，Q0.0输出驱动现场照明箱第一中间继电器A1和第一接触器C1，对应的照明设备组的照明模式投入。

(2)上位机选择节能模式投入，M0.1动作，Q0.1输出驱动现场照明箱第二中间继电器A2，当现场设备运行时，相应运行信号YX接通，驱动第二接触器C2，对应的节能模式投入。

在本实施例中，通过现场照明箱内的第一中间继电器和第二中间继电器，一方面利用PLC控制来实现远程控制，另一方面实现了部分照明的分路，以达到合理控制照明投入数量的目的。

优选地，如图6所示，每个所述现场照明箱4均还包括主开关45、第一分路开关46和第二分路开关47；

在任一个所述现场照明箱4中，所述第一接触器41通过所述第一分路开关46与对应的所述照明设备组5电连接，所述第二接触器42通过所述第二分路开关47与对应的所述照明设备组5电连接，所述第一接触器41和所述第二接触器42还均通过所述主开关45与所述三相交流电源电连接。

通过主开关，便于对某一区域的照明设备组接入三相交流电源，便于实现该区域的照明供电；通过第一分路开关和第二分路开关，便于该区域的照明设备组在两个照明控制模式下的开启和关闭。

具体地，本实施例中的主开关即为图6中的ZK，第一分路开关即为图6中的ZK1，第二分路开关为图6中的ZK2。

具体地，本实施例中现场照明箱的内部布局图如图7所示。

优选地，如图1所示，所述上位机1设有人机交互界面11。

通过人机交互界面，便于预先设置远程照明控制的相关参数及这些参数的显示，还便于提供整个照明控制系统的管理界面，进而便于相关操作人员实时掌握远程照明情况，实现远程维护管理，进一步减少维护工作量，提高维护效率。

具体地，本实施例中的人机交互界面如图8所示，在图8中，通过该人机交互界面可以实现每个现场设备对应的照明设备组的开启和关闭，并由上位机向近程子站发布对应的照明控制指令，可以实时掌握每个现场设备对应的照明设备组的开启状态或关闭状态。

具体地，本实施例中的近程控制主站为S7-400系列的PLC控制器，远程子站均可以采用S7-300系列的PLC控制器；上位机为PC，其人机交互界面为Wonderware InTouch人机界面，现场照明箱内的各个电路元件均可以根据实际情况在市场上选择合适的型号，具体细节此处不再赘述。

需要说明的是，本实用新型中所采用的通信协议和软件程序(例如上位机通过人机交互界面发布照明控制指令，PLC可编程逻辑控制器执行指令)均为现有技术中常用的协议和计算机程序，本实用新型不涉及对计算机程序的改进，此处不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于上位机的远程照明控制系统，其特征在于，包括上位机(1)、近程控制主站(2)、多个远程子站(3)、多个现场照明箱(4)和多个照明设备组(5)；

每个所述远程子站(3)均分别通过所述近程控制主站(2)与所述上位机(1)通信连接，所述远程子站(3)的数量与所述现场照明箱(4)的数量相同，且所有所述远程子站(3)与所有所述现场照明箱(4)一一对应电连接，所述照明设备组(5)的数量与所述现场照明箱(4)的数量相同，且所有所述照明设备组(5)与所有所述现场照明箱(4)的相关电分路一一对应电连接，每个所述现场照明箱(4)还均分别与三相交流电源电连接。

2.根据权利要求1所述的基于上位机的远程照明控制系统，其特征在于，还包括交换机(6)；

所述近程控制主站(2)通过所述交换机(6)与所述上位机(1)通信连接。

3.根据权利要求1所述的基于上位机的远程照明控制系统，其特征在于，所述近程控制主站(2)包括中央处理器(21)、编程器(22)、第一PLC输入电路(23)和多个第一PLC输出电路(24)；

所述编程器(22)、所述第一PLC输入电路(23)和所有所述第一PLC输出电路(24)均分别与所述中央处理器(21)电连接，所述第一PLC输入电路(23)与所述上位机(1)通信连接，所述第一PLC输出电路(24)的数量与所述远程子站(3)的数量相同，且所有所述第一PLC输出电路(24)与所有所述远程子站(3)一一对应通信连接。

4.根据权利要求3所述的基于上位机的远程照明控制系统，其特征在于，每个所述远程子站(3)均包括第二PLC输入电路(31)和第二PLC输出电路(32)；

在任一个所述远程子站(3)中，所述第二PLC输入电路(31)与所述第二PLC输出电路(32)电连接，所述第二PLC输入电路(31)与对应的所述第一PLC输出电路(24)通信连接，所述第二PLC输出电路(32)与对应的所述现场照明箱(4)电连接。

5.根据权利要求4所述的基于上位机的远程照明控制系统，其特征在于，每个所述现场照明箱(4)均包括第一接触器(41)、第二接触器(42)、第一中间继电器(43)和第二中间继电器(44)；

在任一所述现场照明箱(4)中，所述第一中间继电器(43)分别与所述第一接触器(41)和对应的所述第二PLC输出电路(32)电连接，所述第一接触器(41)分别与所述三相交流电源和对应的所述照明设备组(5)电连接，所述第二中间继电器(44)分别与所述第二接触器(42)和对应的所述第二PLC输出电路(32)电连接，所述第二接触器(42)分别与所述三相交流电源和对应的所述照明设备组(5)电连接。

6.根据权利要求5所述的基于上位机的远程照明控制系统，其特征在于，每个所述现场照明箱(4)均还包括主开关(45)、第一分路开关(46)和第二分路开关(47)；

在任一所述现场照明箱(4)中，所述第一接触器(41)通过所述第一分路开关(46)与对应的所述照明设备组(5)电连接，所述第二接触器(42)通过所述第二分路开关(47)与对应的所述照明设备组(5)电连接，所述第一接触器(41)和所述第二接触器(42)还均通过所述主开关(45)与所述三相交流电源电连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的基于上位机的远程照明控制系统，其特征在于，所述上位机(1)设有人机交互界面(11)。

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