合肥西门子中国授权代理商触摸屏供应商

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在印刷和包装加工工业，设备维护和印停机时间的控制对提高企业的利润和增加率(ROI)而言十分重要。这主要是因为企业中的大多数设备都处于几个轮班工作，在不适当的时候停机几个小时，就会造成较大损失。有没有一种解决方案来减少印刷设备停机时间，答案是肯定的，UV固化技术就是其解决方案之一。

    当然，提高UV光固化，它并是一个陌生的字眼。因为UV光固化是一种十分的、可取代热空气干燥机和其他干燥技术的固化技术，它在印刷和包装加工工业已经得到广泛应用。

    UV光固化技术的优点

    UV固化技术开始体现的一个主要优点是UV固化系统初期的资金投入较少，与热空气干燥设备的投资相比，UV固化系统在设备投资方面可以节约80%的资金。UV光固化的其他优点是提高了生产效率，改善了印品质量，使印品多样化。另外，的优点当属UV光固化不会在印刷车间和周围环境排放VOCs(挥发物)。

    UV光固化系统的维修和操作简单，这也是UV光固化的一个优点。UV光固化系统属于技术，一开始使用的时候可能会感到UV光固化系统的维修和控制有些复杂。然而实际情况，一套UV固化系统的操作和维修是简单的，停机时间优化到少，UV光固化系统的维护容易，操作简单。

    维护好UV系统的关键是出一个预防性的维护计划，并按照该计划来维护UV光固化系统。这意味需要经常检查UV光固化系统，包括从上到下的检查工作。检查事项包括UV灯泡、灯罩和反射镜衬垫，以及检查继电器、电容器和其他电子部件等。  UV系统的维护

    UV灯泡是任何一套UV系统的。正确维护和拿放UV灯泡，不仅可以增加UV灯泡的使用寿命，而且还能够保证UV灯泡在大发光强度状态下工作。每周要进行一次UV灯泡的检查，主要是查找有无下列不良征兆：

    ·UV灯泡末端发生膨胀

    ·UV灯泡末端发生卷曲

    ·UV灯泡末端发白

    ·灰尘、废屑沉积在石英玻璃之上

    ·UV灯泡的末端发墨

    若出现项中之一项，说明UV系统需要进行空气调节或水调节(UV固化系统的冷却不正确)。

    别外，UV灯泡拿放正确也是必要的。不应该手拿UV灯泡的玻璃本身，而是只能拿住陶瓷末端，或者戴非麻布手套。皮肤上的油脂会黏附在石英玻璃之上，过一会之后，在热量的作用下，油脂会燃烧UV灯管。无论何时需要接触到UV灯泡，接触之后可以用一种醇类清洗溶剂擦洗UV灯泡就可以除去灯泡上的油脂。

    UV灯罩本身也需要每周一次的清洗和检查。要仔细检查UV光屏敝装置，在保证空气能够流进UV光固化系统的同时要确保没有多余的UV光发生泄漏。进气滤镜应保持洁净状态，没有灰尘和废屑停留在其表面之上。若在UV光固化过程中用到了石英板，那么应该对石英板进行周期性的清洗，以保证透射UV光的性质仍然有效。

    一个良好的UV灯罩应采用空气滤镜和阀门工作机制，这样能够使UV光固化系统有效性和性可达到大。滤镜应该干净无尘，这样气流才不会受到限制。

    UV反射镜的检查和维护是另外一个简单的方法来保证UV光固化系统发挥大效率。对于印刷和印后加工应用来说，UV反射镜主要是用来聚焦，以及使待固化干燥印品处于大UV光的照射之下。由于到达印品表面75%的UV光是反射UV光，所以保持衬垫的洁净很重要，当反射镜镜面的罩面漆减少时要立刻换。

    UV供电装置形状、大小和结构配置有很多。大多数供电装置的变压器都带有继电器和电容器，目的是控制电源输出。UV光固化系统生产厂提供的电源输出技术越，UV光固化系统的供电方式就能够提供无限的可变输出。配有HMI的PLC可提供一个图形界面，使之能够控制和跟踪UV光固化系统的工作。   注意事项

    当你购买一套UV光固化系统的时候，要考虑下面的几个因素：

    ·你厂的维修人员能否轻松地应对电子部件?

    ·变压器是否兼容?

    ·电箱能否冷却，以及它是不是有大量的过滤空气?

    购买一套UV光固化系统之前考虑到上述问题，可以节约时间和。

    上述提到的使用、维护UV光固化系统的工作步骤听起来有些费事，但是它们确实是节约时间的好办法。每周腾出一个小时的时间去做一些预防性维修工作，记录下维修日志，印刷人员和印后加工人员就能够令他们的UV光固化系统处于工作状态，将设备的大维修和停机时间减少到少。为了便于排除故障、操作和维护UV光固化系统，UV光固化系统生产厂家会提供一个控制平台，该平台能够给用户全电脑操作控制。

    在印刷和印后加工行业，印刷机停机时间是不可避免的。当UV光固化将为印刷和印后加工提高生产效率、改进印刷产品质量和实现印刷服务多样化时，预防性维护措施是一个避免印刷机在不适当时机停机的简单方法。在购买UV光固化系统之前，要记住系统的维修特点要符合UV光固化系统的标准，这样你公司的印停机时间将减少到少

    1、啤酒灌装机酒缸液位控制算法设计

    随着可编程控制器运行速度的不断提高，运行功能的不断加强，智能模块的不断增加，它已可以用来完成啤酒包装过程的闭环控制。在设计PID调节功能时要尽量根据原有控制系统可编程序控制器（即已经用于阀开启、灌装阀控制等控制要求的可编程控制器）的性能，充分利用其模块可以扩充的功能，兼顾系统的其它控制需要，在增加投入小的情况下实现液位的控制，以得到大的性能价格比。若原有可编程控制器带有PID功能模块（如西门子公司的S7一200系列PLC），则在硬件上只需扩展一块模拟量模块，在软件上，只需一条指令即可完成。若原有可编程控制器没有这种特殊智能功能（如欧姆龙公司的CZOOH），则可以通过软硬件结合（主要通过软件）的方式来实现。

    目前，生产的PLC基本上都带有PID调节模块功能，这就大大方便了工程人员的设计，可以缩短调试周期。PID调节就是在连续的过程控制中综合利用用P、I、D三种调节方式输出与输入的偏差，达到控制目的。

    比例部分的作用是误差函数的放大，即和误差函数成比例，随着误差函数的存在而存在；当误差函数消失后对输出的作用也立即消失。对输出影响的大小取决于比例放大系数K。及误差函数e。积分部分对输出的作用是与误差函数的大小与作用时间之乘积成比例，因此作用的时间越长其作用的影响也越大。

    误差函数消失，但它的作用并不消失，只是作用的增长消失，作用增长的快慢既取决于误差的大小，也取决于系统参数所决定的文章来源华夏酒报K，与T值，可以比例调节的静态误差；微分部分的调节作用是比例于误差的变化率，因此当误差处于一个稳定状态，即使有误差存在，它对系统输出亦无影响；其次它对输出的影响是反作用的，即反对误差的变化，作用之大小是随误差变化的快慢与系统参数K，与Td有关，它的作用是减小调，使偏差尽快于萌芽之中。为了在可编程控制器上实现该控制算法，将方程离散化，利用数学中的差分原理将方程离散化。

    2、啤酒发酵控制系统硬件设计

    随着可编程控制器智能化的发展，各种控制算法的相对完善，现在的可编程控制器基本上都带有PID模块功能。其内置的PID模块一般是通过软件固化而实现的，也有的PID模块是通过硬件实现的。不管采用哪种可编程控制器，其控制原理和工作过程基本上是一致的，都有模拟量输入模块和模拟量输出模块。其硬件部分包括一台能扩充模拟量输入输出模块的，具有连网通讯功能的可编程控制器（CPU芯片、输入转摘于华夏酒报·中业网输出电路、内存及电源）、一个模拟量输入单元和一个模拟量输出单元，开关量输入和开关量输出可以利用可编程控制器的基本单元上的输入、输出位。

   3、啤酒发酵控制系统软件设计

    利用可编程控制实现生产过程的闭环控制，和其它控制方式一样，应参加用户程序的巡回扫描，在采样参数后按照PID运算规律予以处理，并将有关输出以实现控制作用。

    4、PID液位闭环控制的及参数整定

    PID控制算式的参数整定主要是确定采样周期、KP、Ki、K。的取值，在PID调节过程中，系统的参数K1、Kd的取值直接影响到控制效果的好坏，PID控制算式的参数主要取决于被控对象的特性以及对控制系统动态与静态性能的要求。

    在自动控制理论中，PID控制参数的整定方法很多，常见的整定方法有试凑法、阶跃曲线法等,但这些参数整定方法耗时较长。随着计算机技术的发展，各种软件的应用，为PID参数的整定提供了方便。利用动态软件MATLAB的SIMUbbbb模块技术可以对系统的情况进行，并通过对结果的观察，找准控制的结果,得到各控制参数的值，即完成系统参数的整定工作。

    利用控制系统软件MATLAB中的SIMUbbbb提供的子模块及在其环境下编写S函数的方法。可得出系统的控制模型。

    在该系统模块创建过程中，定该全自动灌装压盖机酒缸的液位设定值为250mm，该系统的其它控制参数处于正常的情况下。该控制系统由三大部分组成，即PID调节模块（采用了传统PID的调节方式，参考SIMUbbbb工具包中的P功模块设置而成）、一个VALVE模块（用来给定闭环比例阀的预开口量，包含了一些内部比较信息）、一个系统被控对象的传递函数模块（包含了该系统特有的信息，也是液位P功控制过程设计的所在）。

    在设计过程中，采用了变步长的方法，范围是0—10秒。通过示波器可观察到控制器输出的波形，也可将数据存储到MATLAB的工作空间work印ace中，再利用绘图命令plot画出输出曲线，是对某种型号全自动灌装压盖机酒缸液位用PID调节液位的所得到的曲线。（Kp=10，K=0.5，Kd=3）

    由输出曲线可以看出系统在很短的时间内就趋于稳定，因此采用PID调节来控制全自动灌装压盖机酒缸的液位是切实可行的。本文应用做TLAB软件设计啤酒灌装机酒缸液位的P功控制，其结果还可以表明：采用MATLAB软件的S工MUbbbb设计可以取代繁琐的反复实验和整定，缩短设计周期、提高设计精度。这对于提高啤酒灌装机的灌装精度，保啤酒自动包装生产线的平稳运行具有深远的意义。

    5、结论

    采用PID控制液位的方法有利于在啤酒包装生产线控制管理系统上直接用组态的方式，利用组态软件提供的PID模块，将现场I/O站上采集的液位实时数据传递给上位机监控系统，并加以控制，有利于实现整个啤酒包装生产线的集散控制。

一、前言

很多单片机初学者在与我交流的时候总是的一句话是我现在是单片机初学者，我怎样才能快的学好单片机，学习单片机有市场不，对于这个问题现在就我自己如何学单片机，如何入门，如何熟练，整个过程谈谈自己的想法。先说说单片机，现在用的比较多的的MCS-51的单片机(但是考虑到成本及引脚资源在实际开发中用的单片机型号不一)，它的学习资料非常多，且学习成本非常低，如果你听说企业里用的是什么什么芯片，但是不知道，你问过没有，那个器需要多少钱，51单片机对于智能控制入门来说是非常好的，下载程序，ARM太神秘，PLC太，想来想去还是51。那怎样才能快好的学好单片机呢?单片机这门课是一项非常重视动手实践的科目，而且单片机也是一门集计算机编程与电子技术为一身的学科，如果你是单片机高手，那么说明你也是计算机编程和电子技术高手。

二、学习单片机时候一定要看书

不能总是看书，但是学习它得看书，那这不很矛盾。因为从书中你需要大概了解单片机各个功能寄存器(比如引脚控制寄存器、定时、中断、串口相关寄存器)，控制单片机的是用程序去控制单片机的各个功能寄存器，给寄存器赋值二进制数据0或者1，这样一来对于引脚寄存器单片机可以根据二进制数据0和1输出高低电平控制外部设备，对于内部资源寄存器，单片机也通过二进制数据0和1使用单片机内部的功能。比如单片机引脚寄存器P1，语句P1=0xfe;(MOV P1,#0FEH)。说明现在控制单片机P1口的个引脚输出低电平，其他引脚输出高电平。比如中断中断允许寄存器IE，语句IE=0x81;(MOV IE,#81H) 则说明控制中断打开总开关和外部中断0的子开关。至于看书，只需大概了解单片机各管脚、各个特殊功能寄存器都是干什么的?能实现什么样的功能?这个非常重要，这也许是看书的主要的目的。次，二次你可能看不明白，但这不要紧，因为还缺少实际的感观认识。通过接下来的实验就可以非常感观的认识，在这个过程一定要花时间，学习程序不能硬背，但是学习寄存器一定要下功夫，理解他的功能所在。一本书，就这一本就足够了，书名是《例说8051》有汇编语言和C语言版本的，非常强悍的一本书，但是我用一个五一放的时间看完了这本书，看完后，觉得自己已经是单片机高手了。书中图文并茂，内容安排紧张有序，并非市面上很多说教的技术文档式的书，什么学完概念，学指令，学完指令学接口，学完接口才知道，原来学习单片机是学天书。根据书本的安排循序渐进的看完前两章，然后一定是实践，一定是实践啊，这是非常关键的一步，在战场上上纸上谈兵的列子很多，在学习单片机也一样，很多相关的研究生甚至博士生直到毕业都不清楚单片机的IO口的分布，不知道分布谈何说开发呢?有一些所谓的单片机高手只停留在编程，以为了买了一块学习板，练习完了里面所有的程序，感觉自己排二没人敢拍，觉得下一步不知道如何学习单片机了。殊不知，他们中的很多人到后单片机LED的电阻加多大都不清楚不用说单片机的引脚分布，你说，如果这样去开发那不是“草菅人命”啊。不是纸上谈兵是什么啊。

三、学习单片机准备什么所以啊?

学习单片机看书不够，实践也要从实际出发，现在的技术太模块了，什么都可以模块，模块的到后，技术人员都成了只会用了，祖先的留下的知识，基础的知识该知道还是一定要知道的啊。 毕竟学习单片机的终目的是开发，是通过创造智能控制的实物，体现自己的。关于实践有两种方法可以选择一种方法：购买一块51单片机的实验板，不要求功能太的，对于初学者来功能非常多的那种板子，上面有很多东西你这辈子都用不着，有实验板为了增加功能，降，实验板上到处用的是贴片元件，双面布线，越复杂就越有水平，好像他们在设计的时候就想着，学习单片机只要根据我的提示下载程序就可以了，有甚者将下载器和集成了实验板上。很多初学者学完单片机还认为，原来单片机不是一块芯片，是老教材上经常提到的使用已经不到的单板机。我觉得初学单片机有这几个模块就够了，剩下的得自己去开发。流水灯、数码管、键盘、蜂鸣器、串口通讯、AD等这就差不多了。如果上面我提到的这些，你能熟练应用，那可以说对于单片机方面的硬件你已经入门了，剩下的就是自己练习设计电路，不断的积累经验。设计的电路的时候要学习下PCB板设计软件，毕竟现在做开发要产品批量化还得电脑辅助设计啊，手工的效率太低了。但是在学习的过程中建议自己动手焊接。在焊接定要了解电路连接，网上随便搜索可以找到很多电路原理图，但是都不一定都能用，所以建议备一块面包板，有了它你在焊接电路前就可以先测试下了。如果在面包板上测试成功，后来的焊接你就志在必得了，如果失败，大不了重新再找一个。只要过了关，后面的路就好走，万事起步难。方法二：你身边如果有单片机入门者，动手能力比较强，请他帮忙，搭个简单的单片机下电路，哪怕是控制一个LED工作的电路。对于他们来说，做个单片机的小系统板是轻而易举，而对于初学者可就难多，这中间的一层窗户纸破了就什么都简单了。因为只有对硬件了解了，才能熟练运用。只有知道程序是和下载到单片机内部的，才会清楚为什么要写单片机程序，这个动力来自于哪里，来至于心里有底。单片机编程就是与单片机对话，如果不知道对方谁，有没有再听，你还会有说话的吗。当然了如果没有这样的人，还是那句话，在网上多找几个小电路电路原理图，在面包板上焊接就可以了。当然了这个也不会的，那建议你一定要买一块实验板，以后单片机的学习实验及项目测试验都用的上。

四、如何迈入单片机开发世界

有了单片机实验板你就要多练习，是自己有台电脑，少下载几部电影，少网络，把实验板和电脑连好，安装上的软件，下载参考程序，并修改参考程序，从简单的交通灯实验做起，等你发现你能控制交通灯，并了解交通的软硬设计的时候你已经入门了，你会发现单片机是多么迷人的东西啊，这不是在学习知识，而是在提升自我的。用途那么广的交通的设计都不在话下了，你还会觉得你没有学到东西吗。还会觉得自己什么都不会吗?计算机编程、电子技术的知识都用上了啊。当你编写的程序按你的意愿实现时，你比做什么事都开心，那种学习的收获感和成就感还有充实感是非常难得的。然后让数码管亮起来显示你所需要的数字。这两部分会了以后，你已经不能自拔了，你已经开始考虑你这辈子要走哪一行了。就这样学习，在写程序的时候你肯定会遇到很多问题，而这时你再去翻书找，这其中你会找你之前学过的编程的书，还有数电模电的书，你会发现原来之前学的知识还是有用的。遇到不懂再去找以前学过的书本查阅这才是 “温故而知新，可以为师矣”的大道理啊。知识用于现实生活中，解决实际问题，用单片机设计个简易的家电定时器、红外遥控器什么，这样才能发挥它的作用，好好想想，上了这么多年大学，探索了那么久，犹豫徘徊，天天上课，在课堂上学到了什么?是不是为了期末60分的考试而忙碌，侥幸靠了90分，很高兴啊，在别人面前吹自己知识如何如何学习的好，殊不知，大学考试不像高中考试啊，那了奖学金又怎样。但是下学期开学回来一想，所学的知识已经忘记的一干二净。学到什么了?为什么要学习单片机，因为单片机是工科生学的，集合计算机编程电子技术及多门控制语言为一体的学科，与其说学习是在学习单片机，不如说是在学习一个大学科。 五、学习单片机是汇编编程还是C语言编程 关于用汇编和C语言编程的问题。这个问题困恼很多人，可能主要是学校教学和部分教材的教育引导引起的吧，大一开了C语言编程，没等学生知道到底C语言有什么实际的用途，马上其他的语言一起来过来了。即使是开始了专门的单片机课程，但是课程的内容与技术文档很相识，指令很多，但是完整的不多，所以学完了也不知道，到底为什么要学习编程。很多同学大一就开设了C语言的课，我也上过，但是那时候就是天天几乘几，几加几啊，求个阶乘啊，用C语言去解决小学数学问题，每周两次上机，对着书本不停的敲打，下课了也不知道自己到底掌握了什么，掌握了这个有什么用途。学完了有什么用?如果在面试的时候，老板问，你学过编程吗，你脑子里马上是什么“C语言,VC什么VB。很多，什么C语言是基础是面向工程的，什么VC是面向对象的”，但是老板又问，你能将你所学习的C语言应用到实际中不，比如设计一个定时报警器的C语言。这下傻了，学校里没有学过啊。单片机编程用C语言或汇编语言都可以，但是我建议用C语言比较好，模块化管理编程方便，移植性强，适合编写大程序。如果原来有C语言的基础那学起来会好，如果没有，也可以边学单片机边学C语言。虽然很多人是从汇编语言开始接触单片机的，但是写小程序汇编语言还是简单的，如果要实现一些算法，那汇编语言就不简单了。虽说C语言编译以后代码量明显比汇编长，而且执行效率也没有汇编语言高，但是在以前单片机开发中芯片工艺的限制，及单片机主频的限制，很多单片机内部存储器小的可伶，主频也小得可伶。但是现在不一样了，芯片内部的存储器根不不在乎这点差别。主频也越来越高。 那汇编语言是不是不学了呢?不是的，一定要学习，有两方面入门单片机的时候要用汇编语言，它的语法简单。二如果你要做单片机的程序的设计师，那汇编语言是非掌握不可的，很多像单片机ARM都是汇编语言作为引导代码的，还有就是很多新出品的单片机起先也是先有汇编语言编译器之后才有C语言编译器。所以，我觉得对于单片机学习汇编语言入门，C语言精通，汇编语言再精通。后，对于单片机的学习，入门为先，入门了以后就要去关注市场，关注企业，企业需要什么样的人才，我想有了基础以后在面试之前了解下企业所需要的单片机类型，很快就上手了，毕竟学习是相同的。预祝还在徘徊或则之前接触过单片机的初学者提前入门

.前言

    慧聪智能家居网 近年来，随着制造业自动化水平的快速提高和迅猛发展，生产线的信息跟踪管理体现出越来越高的重要性。实现产品信息跟踪管理的就是要有标明产品本身信息的载体，常见的信息载体有二维码、条形码、射频识别系统RFID（RadioFrequencyIdentification）。RFID是近年来发展的一种快速识别技术，通过对载码体的无接触识别获得存储的信息代码。载码体又俗称电子标签（TAG），与传统条形码技术相比，电子标签具有数据记忆容量大；可读可写、无接触识别；耐高温、耐腐蚀适应恶劣环境等优点；而且具有穿透性可无障碍读写，可以穿透覆盖的纸张、木材、塑料等非金属或非透明材质，误读率也低，因此被广泛应用于各行业。

    本文以实际项目使用经验介绍RFID技术在汽车制造业使用的实例，实现油漆车间车身信息的跟踪管理。

    2.系统总体结构

    2.1车身跟踪系统的结构

    神龙汽车有限公司武汉二厂油漆车间从生产管理到制造工艺设备及技术均达到了PSA精益化样板工厂水平。在车间内部车身跟踪系统采用了目前的RFID识别技术，系统总体设计结构如图1。从控制角度分，大致分为如图所示三个层面：基础设备层、控制层、管理层；ERP层属企业管理层。车身数据流如图中头所示，各层级之间数据双向传递，生产管理所需的车身信息保存在数据服务器中。在生产过程中，工艺、机器人、输送设备可从电子标签获得指导生产必需的车身信息。

    2.2系统各组成部分任务简述

    1)管理层：EN数据服务器是整个系统的数据处理管理。负责信息管理和控制生产流程，上连企业ERP系统，下管理整个油漆车间的生产物流指导，信息收集。隶属于中控系统的现场客户端，通过应用系统CCR-View操作平台可以实现在线查询、修改车间内部实际车身的信息，譬如颜色、车型等信息。

    2)控制层：本地输送PLC主要控制输送链的运行，并负责车身信息上传下达的作用，在接收到管理层发出的信息后负责传递至下层读/写站，在收到下层读/写站上传的信息后负责传送至机器人PLC、大屏幕显示板以及工艺PLC，电泳线控制PLC收到不同的车型信息时，可以调用不同的电压参数；喷漆机器人PLC可以根据收到的车型、颜色信息选择不同的喷涂轨迹及油漆管线喷漆，从而实现工艺过程控制。本项目采用Premium57系列5634MCPU，使用以太网连接实现信息传递。

    3)基础设备层：主要包含完整的RFID（射频识别系统）和现场操作终端。RFID系统包含电子标签（Tag）和读/写站，电子标签用来存储必需的车身物流信息，读/写站从标签里读取和写入数据，读/写站通讯协议基于TCP/IP，直接通过以太网和控制PLC连接；现场操作终端用以控制读写站，给人提供一个人机交互界面，可以显示电子标签存储的相关信息，可实现紧急或信息错误情况下本地信息录入、、查询等功能。

    系统集成技术直接影响仪器仪表和测量控制科学技术的应用广度和水平，特别是对大工程、大系统、大型装置的自动化程度和效益有决定性影响，它是系统级层次上的信息融合控制技术，包括系统的需求分析和建模技术，物理层配置技术，系统各部份信息通信转换技术，应用层控制策略实施技术等。ELD系列智能电力仪表(以下简称仪表)专门针对供配电系统的电力监控需求设计制造。它能的测量所有常用的电力参数，如三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、四象限电能等;命LED/LCD显示仪表测量参数和电网系统的运行信息;带有RS485通讯接口，采用MODBUS_RTU通讯规约;仪表面板带有四个编程按键，用户可现场方便的实现显示切换、仪表参数编程设置，具有很强的灵活性。

    智能控制技术是人类以接近方式，通过测控系统以接近方式监控智能化工具、装备、系统达到既定目标的技术，是直接涉及测控系统的效益发挥的技术，是从信息技术向知识经济技术发展的关键。智能控制技术可以说是测控系统中重要和关键的软件资源。从目前发展趋势看，在企业信息化ERP/MES/PCS三级结构的计算机测控系统中，软件的价格已过硬件的3倍。

    而ELD智能电力仪表在线采集系统正是根据电力和过程控制自动化领域的生产运行需要，基于ELD系列智能电力仪表开发的一套智能化的在线采集系统。可广泛应用于能源管理、供配电网自动化、小区电力监控、成套设备开关柜等场合，具有安装方便、接线简单、维护方便，工程量小、现场可编程设置输入参数、能够取代业界不同PLC、工控计算机通讯软件。

    2.产品特点

    ·数据采集：随着科学技术的飞速发展和自动化程度的不断提高，仪器仪表智能化成为主流，将朝着、高科技的方向发展，而ELD智能电力仪表在线采集系统正是根据智能化和自动化实现需求来设计的,能的数据,采集到数据的精度与仪表本身的精度相一致,且用户可以根据需要自行设定数据采集的频率采,集到的数据可以导出以Excel的文档格式存储，便于统计和计算。

    ·稳定性：程序稳定，不会出现采集途中非人为退出现象。高的性和性,以及相对低廉的价格，可以安装到每台高压开关柜或设备上。

    ·性：ELD智能电力仪表在线采集系统配备标准通讯接口，可联网运行，通过计算机网络，实现对设备的远程监控和数据，可记录运行电力参数的数据，为多种不同岗位的操作群体分析需求提供参数，并实现对设备的适时监测。   3.产品工作原理及组成

    4.系统功能

    ·参数显示功能

    1、实时：仪表内部的时间与北京时间相同，采集到某时间点的时间即为北京时间。

    2、同步：多个智能电力仪表的采集频率要一致，并且多个智能电力仪表采集的电力参数，如三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、四象限电能等,都可以同时显示。

    ·通讯功能

    ELD系列智能电力仪表具有一个RS485接口。用于和计算机或与elebest网络控制器通讯，通讯协议采用标准通讯协议，对用户开放，方便用户进行二次开发。

    ·ELD系列智能电力仪表

    ELD系列智能电力仪表(以下简称仪表)专门针对供配电系统的电力监控需求设计制造。它能的测量所有常用的电力参数，如三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、四象限电能等;命LED/LCD显示仪表测量参数和电网系统的运行信息;带有RS485通讯接口，采用MODBUS_RTU通讯规约;仪表面板带有四个编程按键，用户可现场方便的实现显示切换、仪表参数编程设置，具有很强的灵活性。

    ·系统软件

    ELD智能电力仪表在线采集系统通过网络接口与局域网连接(局域网内可以挂接多个ELD系列智能电力仪表)，将现场的数据信息远传，并且为用户配备了功能齐全、界面友好的软件，用户可以通过网络监视任何一个ELD系列智能电力仪表测量结果，并对运行测量的电力参数进行数据分析。

    软件分为服务端和查询端两部分，主要功能如下：被测设备系统图显示功能;电力参数的实时显示功能;参数曲线的实时显示功能;历史数据、曲线、事件的存储、查询、打印等功能(详细功能参见软件用户手册)。

    2城市路灯照明系统

    机动车交通道路照明按快速路与主干路、次干路、支路分级，各级道路的照明标准值（路面平均亮度或照度、亮度或照度均匀度、眩光限制和诱导性）已作出了区分。常规照明灯具的布置常采用间隔一定距离的道路双侧交错布置、双侧对称布置、或其他布置方式;一般采用寿命长、光效高的高压钠灯作为光源。

    城市各级交通道路根据不同时段的照明需求，提供相应的照明水平是很好的控制方式和节能手段。

    目前部分地区为节能普遍实行“半夜灯”制度，采取“亮一隔一”或“亮一隔二”的权宜措施，关闭部分光源。然而此法不仅减小路面亮度（照度），同时路面亮度（照度）均匀度也有不同程度、甚至是严重的下降（与灯具布置方式也有关），不利于维护公共交通和社会治安。

    目前，城市各级交通道路照明一般由的回路箱变，由于我国城市电网技术落后，电网电压受负荷的影响较大，线路的电压波动大大过标准，有时甚至会过额定电压的15%以上。

    在用电高峰期，电压偏低;用电低谷期，电压偏高。

    午夜用电低谷时，城市电负荷急剧减少，电网电压较高，下半夜电压普遍过230V，甚至接近250V。

    这样将增加高达22%的耗电量，不仅浪费能量，降低路灯使用寿命，而且路面照度太强不利于行车。

    道路照明节电有很大的潜力，除了选择照明器材之外，在深夜若适当降低回路电压，调整光源的光通量，降低路面亮度/照度（需保证正常的道路照明）是节能效果为明显的一项有效措施。

    3智能照明控制策略

    3.1节能调光原理

    根据人体视觉对光线适应的理论，人眼对光线的感觉和光线成对数关系，即光照降低10%，而人的视觉仅降低1%，因此适当降低光源的光通量（从而可以节能）而并不影响人的视觉。高压钠灯在正常工作条件下，进入正常工作状态前的整个启动过程约需4～8分钟;工作在弧光放电状态时，为负斜率的伏—安特性曲线，电源电压的波动将引起灯具电参数的变化。电源电压上升将引起灯管工作电流增大，工作电压、灯管功率随着增高，造成灯泡寿命下降;反之，电源电压降低，灯的发光效率下降，还可能造成灯具不能启动或自行熄灭。

    高压钠灯正常启动工作后，将灯具电压降至190V，甚至180V，高压钠灯都不会熄灭，因此，高压钠灯可以实施降压供电。在工程实际中，经实验测量，当高压钠灯电压过压10%时，光源寿命约降低一倍;电压在正常工作电压220V附近小范围下降时（降压10%），功率成平方比快速下降，此时照度只是轻微下降，节电率可达20%。在高压钠灯工作时，电源电压的波动不宜过大，电源电压的优选择与控制都是节能照明有效的途径。

    3.2目前控制策略的不足

    照明控制可分为开关控制和调光控制。调光控制又包括连续的调光控制（被控光源的光通量可连续的变化）和不连续的调光控制（被控光源的光通量只能在若干固定的预设值之间变化）。合理、正确地选用照明控制方式不仅是经济性和使用性的良好统一，也是实现节能照明的有效措施。

    我国现行的道路照明的控制简单粗糙，大多仅实现手动开关控制，或简单的定时器控制和光电控制。以路段为控制单位，按照日出日落时间对路灯进行自动控制，在满足照度和节能上两难取舍。但是，城市道路照明实际要求的照度（亮度）因环境等因素而不同，如：傍晚尚未全黑时与夜间天全黑时，照度要求不同;深夜与晚间及清晨不同;受雨、雪、雾、阴天、风沙等异常天气影响。目前的粗放式管理，实现道路节能照明的合理化、科学化比较困难，也不能及时准确地了解路灯设备的工作状态。  3.3TPO控制策略

    综上所述，城市道路照明管理需充分考虑实际状况，引入光控措施和交通流量传感器，采取分区域和分时段的场景控制策略。依据人体工程学中的视觉理论，采用现代控制论中的优控制方法，实现对路灯电压及照度的动态智能化管理，即TPO管理（TIME/CE/OCCASION）。所谓场景控制就是通过综合考虑和分析与道路照明密切相关的时间、路段、环境照度和交通流量等因素，按照预设的控制策略，能够实时、动态、平滑地调整路灯输入电压，从而进行路灯的调压式调光输出，对道路照明进行动态智能化管理，控制路灯在不同情况下工作在不同状态，实现多样化的道路照明场景，从而在提高照明质量的同时获得得节能效果，节约有功电耗达20～30%以上。

    对节能照明智能控制策略（包括时间表控制、组制和环境参数辅助控制）进行融合，以高压钠灯为控制对象，实施以下照明控制策略：

    a）分时段照明控制

    在晚间繁忙的时段，控制路灯保持较高的照度，接近午夜时分，开始自动调光，在后半夜车稀人少时，则控制路灯保持较低照度的照明，同时还可以根据节日和特殊天气状况自动调整控制策略。另外，的开关灯控制也需要根据城市所处的经纬度计算出当地每天的开关灯时间。

    b）组制

    处于同一照明回路中的不同路灯，由于其所处位置的不同，对其照明控制的要求可能也不相同。

    基于单灯节点的控制和检测，实现组群灯具的不同场景控制。组制可以通过道路照明系统底层———照明回路控制单元和智能路灯节点控制器之间的通信协议层实现配置和组合。

    c）环境参数辅助控制

    根据天气、交通流量等实际的环境参数调整照明控制措施，以获得好的照明质量和节电效果。

    综合考虑自然光照度和当前时间，环境光中的尖峰干扰或突变持续性干扰，执行相应的开灯或关灯操作，以调整路灯开关的时刻和时间。道路上车辆流量不是一成不变的，每个道路段的流量也会有所变化。因此，也可以根据车辆流量进行路面光照度调节。

    d）闭环回路照明控制

    午夜12点后，依据行驶车辆的大致位置和行进方向，在其前方相应路段的照明回路进行照度调节。

    4无线控制通信网络

    引入智能场景控制策略的城市道路照明管理需要构建由路灯节点控制器LCU、照明回路控制单元RTU和照明管理组成的控制网络。路灯节点控制器LCU（LightControlUnit）负责所属路灯的工作状态检测和控制;管理工作站通过Ethernet或者远程无线通信与回路控制单元RTU（RemoteTerminalUnit）通信，经回路控制单元向各节点发布控制指令和各节点回传的状态信息;节点控制器和回路控制单元之间则可采用多种方式的通信介质实现，如现场总线、窄带电力线载波、以及无线网络等。

    传统的现场总线在道路照明控制中也有应用，但是大多存在着通讯接口协议复杂，而且需要铺设线缆，路灯网络组网成本高、维护不方便等问题;窄带电力线载波直接利用电力线进行数据通信，省去了电缆的安装，构建灵活，具有、升级方便、维护简单等特色，但存在电力线干扰大、传输速率慢的缺点，大规模应用的性还有待验证。随着通信和自动化技术的发展，无线网络因其组网方便，布局容易，维护简单的优点，开始逐步应用工业生产领域中。在道路照明控制中，目前成熟的应用大多采用常规工业频段或利用GSM短信息或GPRS/CDMA等公众网。采用数传电台不但需要申请工业频段，天线架设麻烦，而且设备价格较高;GSM短消息通信实现简单，不过实时性和信息量得不到保证，而GPRS/CDMA按流量计费，在照明灯具节点数量较多时，系统成本会急剧上升。

    短距离无线通信具有、低功耗、对等通信的重要特征和优点。终端间的直通能力即实现对等通信是短距离无线通信的重要特征，有别于长距离无线通信技术，对等通信网络基础设施进行中转，接口设计和高层协议相对比较简单，适合于城市道路照明控制系统的规模化节点通信，国内外已有不少机构和公司开始关注和研究基于无线通信技术的网络化道路照明管理系统。

    城市道路照明的路灯设置间距要考虑到道路性质和照明要求，一般在35～50米左右的间隔区间。   短距离无线通信由于受发射功率的限制（工业与信息化部无线电管理局规定城市环境下单个无线接入点设备RF发射功率不可过100mW），传输距离与大功率数传电台相比有较大差距，因此主从配置（所有无线节点都与访问节点连接）的连接方式不再合适，需要以照明回路中的路灯节点控制器形成接力式传递和冗余路由来完成点到点无线通信。

    借鉴无线传感器网络（WSN）的思想，集中管理、分散控制，多个路灯节点控制器LCU组成链状树型拓扑自组织结构。照明回路控制单元（主控节点RTU）和管理工作站之间采用GSM/图1节能道路照明系统的无线智能控制网络组成示意图GPRS进行，同时担任WSN网络协调器，通过节点间无线多跳式传输方式和路灯节点控制器之间通信。路灯节点LCU之间的路由通信通过数据应答和数据重发的握手协议，确保通信的性;若通信时发现某路灯节点LCU失效，则可跳过此LCU节点与邻近LCU节点进行通信，并及时把该节点LCU故障状态反馈于回路控制单元。

    典型的短距离无线连接有多种规范和标准，如802.11b、Bluetooth、UWB、RFID、IrDA等。其中在的2.4GHzISM（工业、科学、医疗）频段工作的ZigBee作为一种新兴的短距离低速率网络技术已在道路照明控制系统中有所应用。另一方面，若基于非标准协议构建系统，则在保留ZigBee绝大部分优点和特点（低功耗、、时延短、组网方便等）的同时，可以获得高的效率（标准协议通信过程需要按协议特定格式封装数据包，降低了传输效率，ZigBee约为21%，采用非标准协议则可提高到约40%），从而能有效的传输数据;自定义协议组网可按照具体道路情况灵活设置，自行设计通信过程和网络拓扑结构;与此同时，基于非标准协议无线通信支持的传输速率1Mbit/s也大于ZigBee协议的传输速率250kbit/s。

    不论是采用ZigBee标准协议还是基于非标准协议无线通信，都可以简化布线，方便回路控制单元和多个路灯节点控制器之间组网，实现道路的节能照明控制。

    5节能照明节点控制器设计

    照明回路控制单元（主控节点）和路灯节点LCU的实现是软硬件的结合。照明回路控制单元安装在箱变附近，接受传感器信息，监测箱变及照明回路的工作状态，同时与路灯节点建立无线通信网络，监控网络中各节点LCU的工作状态，并通过GPRS收发器与管理工作站通信。为增强性，设计采用PLC或工控计算机为，短距离无线通信接口、电力状态与控制模块、照度/流量传感器接口、电能计量模块、人机交互接口和指示电路、外部数据存储器等外围配置的硬件实现。

    照明节点LCU的硬件电路实现相对简单，主要以低功耗微处理器（单片机、ARM或DSP等）控制电路和无线通信接口为基础按给定协议（ZigBee或自定义协议）实现多跳网络节点功能，配备必要的照度/流量传感器接口和照明电路状态与控制接口模块实现路灯的开关控制、亮度调节和状态监测，在智能化节能照明策略的管理下运行。

    在没有管理干预的情况下，照明回路控制单元和节点LCU按照预设的照明控制策略完成自主的现场照明控制。为了使高压钠灯始终在工作特性下工作，路灯光输出的改变不是突变而是分步进行的，防止路灯在调光过程中熄灭。无论预先设定的调光电压值为多少，路灯在刚点亮以后工作在**光输出状态（额定电压）下;当路灯点亮后，照明回路控制单元和节点LCU才会按控制策略逐渐将路灯光输出调整到预设值。

    考虑到现场情况复杂多变，因此可保留原来的道路照明系统电路（作为冗余系统），在智能照明控制系统发生故障时或者特定情况下，能够快速的无障碍切换到现用的传统照明系统电路，方便路灯使用过程中的维护和管理工作。

    6结束语

    基于无线通信技术，采用现有的成熟技术升级改造道路节能照明智能控制系统设计，实现从简单控制的粗放式管理向回路调压、单灯控制的精细化管理转换，可以实时监控和管理城市道路夜间照明使之稳定运行，有效节约电能消