CN219981092U - 一种基于plc技术的智能调光调色的轨道灯具系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统，包括APP、云平台、网关、PLC‑LED轨道灯具：APP与云平台实现双向通信连接，云平台通过网关与PLC‑LED轨道灯具实现双向通信连接；所述PLC‑LED轨道灯具包括电源模块、MCU模块、PLC模块、恒流驱动模块、LED灯珠模块，其中电源模块包括滤波电路、AC‑DC开关电源电路、DC‑DC模块，解决了传统旋钮灯具人工调节效率低的缺陷，大大提高了工作效率，同时提高了调光精度；同时PLC技术通信的方案采用的是有线通信，满足长距离通信且信号不会受到铝合金导轨的屏蔽作用，同时仍沿用博物馆、美术馆原有的布线方案，省略重新布线的麻烦。融合了PLC物联网智控系统，使用原有导轨，网随电通，无需另布信号线，有线传输控制，信号稳定可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道灯具领域，尤指一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统。
背景技术
当前博物馆的展陈轨道灯具类型多为传统的带有旋钮调光调色的灯具或者使用蓝牙或DALI通信的智能调光调色的灯具。传统的带有旋钮调光调色的灯具存在的缺点是需要人工手动一个个调节，无法做到多个设备同时调节，调光调色效率低且手动调节的调光精度和误差大；蓝牙通信的智能调光调色的灯具存在的缺点是由于轨道是铝合金材料制作的，对无线信号有屏蔽作用，同时蓝牙只适合短距离通信而无法长距离通信；DALI通信的智能调光调色的灯具存在的缺点是DALI通信的设备需要在原有的基础上进行重新布线施工，需要改造的工期长。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统，解决了传统旋钮灯具人工调节效率低的缺陷，大大提高了工作效率，同时提高了调光精度。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统，包括APP、云平台、网关、PLC-LED轨道灯具；APP与云平台实现双向通信连接，云平台通过网关与PLC-LED轨道灯具实现双向通信连接；
所述PLC-LED轨道灯具包括电源模块、MCU模块、PLC模块、恒流驱动模块、LED灯珠模块，其中电源模块包括滤波电路、AC-DC开关电源电路、DC-DC模块，其中网关与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与AC-DC开关电源电路输入端连接，AC-DC开关电源电路输出端与恒流驱动模块电性连接，且恒流驱动模块输出通过DC-DC模块与PLC模块连接并实现供电，且PLC通过串口与MCU模块通信，且MCU输出驱动信号至恒流驱动模块，且恒流驱动模块与LED灯珠模块连接并驱动LED灯珠模块。
作为进一步的优化方案，APP与云平台之间采用有线网络或WIFI的方式实现双向数据传输。
作为进一步的优化方案，网关与云平台之间采用有线网络或WIFI的方式实现双向数据传输。
作为进一步的优化方案，PLC-LED轨道灯具与网关之间采用PLC实现双向数据传输。
作为进一步的优化方案，所述PLC-LED轨道灯具还包括调光旋钮以及调色旋钮，其中调光旋钮以及调色旋钮分别通过模数转换电路与MCU的输入端连接。
作为进一步的优化方案，所述PLC-LED轨道灯具还包括温度传感器，该温度传感器通过模数转换电路与MCU的输入端连接。
作为进一步的优化方案，MCU通过IO口与指示LED灯连接。
本实用新型的有益效果在于：本发明提出的一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统，解决了传统旋钮灯具人工调节效率低的缺陷，大大提高了工作效率，同时提高了调光精度；同时PLC技术通信的方案采用的是有线通信，满足长距离通信且信号不会受到铝合金导轨的屏蔽作用，同时仍沿用博物馆、美术馆原有的布线方案，省略重新布线的麻烦。融合了PLC物联网智控系统，使用原有导轨，网随电通，无需另布信号线，有线传输控制，无视障碍干扰，信号稳定可靠，具备准确快捷，操作简单，自行配置，输入参数，一键自动调色调光。
附图说明
图1是PLC-LED轨道灯具内部模块结构图。
图2是通信流程原理图。
图3是AC-DC开关电源电路具体电路图。
图4是DC-DC模块具体电路图。
图5是MCU模块具体电路图。
图6是PLC模块具体电路图。
图7是恒流驱动模块具体电路图。
图8是滤波电路具体电路图。
附图标号说明：滤波电路1、AC-DC开关电源电路2、恒流驱动模块3、DC-DC模块4、PLC模块5、MCU模块6、LED灯珠模块7、指示LED灯8、温度传感器9、调光旋钮10、调色旋钮11。
具体实施方式
请参阅图1-8所示，本实用新型关于一种基于PLC技术实现智能调光调色的轨道灯具，包括APP、云平台、网关、PLC-LED轨道灯具：
APP与云平台实现双向通信连接，云平台通过网关与PLC-LED轨道灯具实现双向通信连接；
所述PLC-LED轨道灯具包括电源模块、MCU模块6、PLC模块5、恒流驱动模块3、LED灯珠模块7，其中电源模块包括滤波电路1、AC-DC开关电源电路2、DC-DC模块4，其中网关与滤波电路1的输入端连接，滤波电路1的输出端与AC-DC开关电源电路2输入端连接，AC-DC开关电源电路2输出42-48V与恒流驱动模块3电性连接，且恒流驱动模块3输出42-48V至DC-DC模块4，并通过DC-DC模块4输出12V至PLC模块5实现供电，且PLC通过串口与MCU模块6通信，且MCU输出驱动信号至恒流驱动模块3，且恒流驱动模块3与LED灯珠模块7连接并驱动LED灯珠模块7。
各模块的作用：(1)轨道灯具的驱动器：主要是轨道灯具的主控中心，负责控制和驱动LED灯珠模块7；(2)LED灯珠模块7：负责发光发亮的执行模块，可以发出不同的光通量和色温；(3)UV片/滤色片：过滤光的镜片，可以改变入射光线角度来控制画面的反差，利用不同颜色的滤光片和镜头的色差来调节画面色彩平衡，选择不同的滤色镜来达到博物馆美术馆的艺术效果；(4)拉伸片：改变发光分布，适应特定场景需求；(5)扩散片：主要改变光源光通量的分布，规束或者打散它；(6)蜂窝罩：提高防眩效果，提升视觉舒适感；
轨道灯具的驱动器的硬件组成介绍：驱动器主要由5个硬件模块组成，包括电源模块、MCU模块6、PLC模块5、恒流驱动模块3、LED灯珠模块7。(1)电源模块：通过接入市电，经开关电源电路转换成弱电给后续的MCU模块6、PLC模块5、恒流驱动模块3供电；(2)MCU模块6：驱动器的主控模块，负责与PLC模块5通过串口进行通信，同时由MCU模块6发出指令控制恒流驱动模块3；(3)PLC模块5：PLC通信主控模块，通过串口与MCU模块6通信，负责处理PLC信号，实现最终的PLC通信进行智能调光调色；(4)恒流驱动模块3：执行MCU模块6的指令，输出电流给LED灯珠实现点亮。简易连接如图1所示；
而且关于PLC-LED轨道灯具内部的滤波电路1、AC-DC开关电源电路2、恒流驱动模块3、DC-DC模块4、PLC模块5、MCU模块6的具体电路图可以参阅图3-8，由于单独的每个模块均是现有技术，故对于单独的每个模块的具体电路原理不再累赘论述。
本实施例提出一种支持PLC技术通信进行智能调光调色的博物馆展陈轨道灯具，包括：
本实施例中仍保留了博物馆原有旋钮调光调色的模式。
在本实施例中，PLC-LED轨道灯具的保留了2个旋钮，分别为调光功能和调色功能。旋转调光旋钮10从左到右，可实现LED灯具的亮度逐渐变亮，亮度的范围为0-100％；旋转调色旋钮11从左到右，可实现LED灯具的颜色由冷白色逐渐变化到暖白色，色温的调节范围为2700K-6500K。
本实施例中在保留了旋钮调色调光模式下，新增了通过PLC通信实现的调光调色模式。
具体实施例1：单灯调控模式：使用手机或平板上已安装好的APP，滑动APP的调光和调色指令条或直接输出想要调到亮度和色温值，触发了调光和调色指令通过互联网将调节指令发送到云平台，云平台收到指令后通过互联网将指令发送给网关，网关将指令输送对应的PLC载波信号至PLC模块5，PLC模块5将数据传输至MCU模块6进行处理，MCU模块6处理该PLC载波信号，然后输出控制指令至恒流驱动模块3，恒流驱动模块3再实现驱动对应的LED灯珠模块7，LED灯珠模块7做出相对应的调光调色动作。导轨灯具做出相应的动作后，将执行完成的信息通过PLC回传给网关，网关回传给云平台，云平台回传到APP。
具体实施例2：多灯情景调控模式：使用手机或平板上已安装好的APP，建立一个情景模式，将要配置进该情景模式PLC-LED轨道灯具选中，同时配置好每个灯具想要的亮度值和色温值，所有的配置完成后，在APP上按下执行按钮后，触发了多灯情景调控指令，通过互联网将情景指令发送到云平台，云平台收到指令后通过互联网将指令发送给网关，网关将指令通过PLC载波信号发送到PLC-LED轨道灯具，PLC-LED轨道灯具接收到调节指令后，做出相对应的多灯情景调控，实现多灯同时调节。导轨灯具做出相应的动作后，将执行完成的信息通过PLC回传给网关，网关回传给云平台，云平台回传到APP。
具体实施例3：定时控制开关和调光调色模式：使用手机或平板上已安装好的APP，建立一个定时控制开关和调光调色模式，将要配置进该情景模式PLC-LED轨道灯具选中，同时设置好每个灯定时开关以及定时调光调色和亮度值、色温值，所有的配置完成后，在APP上按下执行按钮后，触发了定时控制开关和调光调色模式，通过互联网将情景指令发送到云平台，云平台收到指令后通过互联网将指令发送给网关，网关将指令通过PLC载波信号发送到PLC-LED轨道灯具，PLC-LED轨道灯具接收到调节指令后，做出相对应的定时控制开关和调光调色模式。导轨灯具做出相应的动作后，将执行完成的信息通过PLC回传给网关，网关回传给云平台，云平台回传到APP。
作为进一步的优化方案，所述PLC-LED轨道灯具还包括温度传感器9，该温度传感器通过模数转换电路与MCU的输入端连接。
温度传感器9的作用是用于监测PLC-LED轨道灯具的温度，以便及时采取措施避免过热或过冷等问题。具体来说，温度传感器9可以测量PLC-LED轨道灯具内部温度，当温度超出设定范围时，它会发送信号给MCU，触发相应的保护措施，例如自动降低灯具的亮度或者关闭灯具以避免过热。因此，温度传感器9可以保障PLC-LED轨道灯具的安全运行，并延长其使用寿命。
作为进一步的优化方案，MCU通过IO口与指示LED灯8连接。指示LED灯8可以显示PLC-LED轨道灯具的工作状态，让用户更加直观清楚。
综上所述，本发明提出的一种支持PLC技术通信进行智能调光调色的博物馆展陈轨道灯具，解决了传统旋钮灯具人工调节效率低的缺陷，大大提高了工作效率，同时提高了调光精度；同时PLC技术通信的方案采用的是有线通信，满足长距离通信且信号不会受到铝合金导轨的屏蔽作用，同时仍沿用博物馆、美术馆原有的布线方案，省略重新布线的麻烦。融合了PLC物联网智控系统，使用原有导轨，网随电通，无需另布信号线，有线传输控制，无视障碍干扰，信号稳定可靠，具备准确快捷，操作简单，自行配置，输入参数，一键自动调色调光。
以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统，其特征在于：包括APP、云平台、网关、PLC-LED轨道灯具：
所述APP用于实现单灯调控模式、多灯情景调控模式、定时控制开关和调光调色模式；
APP与云平台实现双向通信连接，云平台通过网关与PLC-LED轨道灯具实现双向通信连接；
所述PLC-LED轨道灯具包括电源模块、MCU模块、PLC模块、恒流驱动模块、LED灯珠模块，其中电源模块包括滤波电路、AC-DC开关电源电路、DC-DC模块，其中网关与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与AC-DC开关电源电路输入端连接，AC-DC开关电源电路输出端与恒流驱动模块电性连接，且恒流驱动模块输出通过DC-DC模块与PLC模块连接并实现供电，且PLC通过串口与MCU模块通信，且MCU输出驱动信号至恒流驱动模块，且恒流驱动模块与LED灯珠模块连接并驱动LED灯珠模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统，其特征在于：所述APP与云平台之间采用有线网络或WIFI的方式实现双向数据传输。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统，其特征在于：网关与云平台之间采用有线网络或WIFI的方式实现双向数据传输。
4.根据权利要求1所述的一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统，其特征在于：PLC-LED轨道灯具与网关之间采用PLC实现双向数据传输。
5.根据权利要求1所述的一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统，其特征在于：所述PLC-LED轨道灯具还包括调光旋钮以及调色旋钮，其中调光旋钮以及调色旋钮分别通过模数转换电路与MCU的输入端连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统，其特征在于：所述PLC-LED轨道灯具还包括温度传感器，该温度传感器通过模数转换电路与MCU的输入端连接。
7.根据权利要求5所述的一种基于PLC技术的智能调光调色的轨道灯具系统，其特征在于：MCU通过IO口与指示LED灯连接。
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