面向工业照明的智能网关系统设计与实现

发布时间：2020-05-21 17:22

【摘要】：工业照明是关乎工业生产的重要环节之一,提高工业照明控制精度、降低照明能耗是目前亟需解决的难点。面对节点众多,精细化控制不足,产品线或工作区域调整引起的照明重新布局等问题,现有的工业照明控制方式较为简单,可配置性能差,难以满足功能需求,为此本文提出以智能网关为控制核心的“客户端-智能网关-照明控制器”多级网络解决方案。本文基于STM32F107VCT6设计了具有以太网和Modbus通信、协议转换、信息存储、自主配置和自动控制等功能的智能网关。通过硬件电路设计完成处理器模块、以太网模块、485模块、存储模块等部分的初步产品实体化。采用Modbus报文帧实现照明节点与智能网关之间、以太网数据包实现智能网关与客户端之间信息传输,通过协议转换将照明节点开关量、照度等信息实时反馈到智能网关和客户端,同时将控制信号发送到具体照明节点。此外,设置通信参数、照明节点参数等配置功能,增强智能网关的适用性;设置智能网关的自动控制功能,实现无人监管下的工业照明自动控制。智能网关客户端将采集的开关量、照度信息从监控界面显示外,还将以照明时长和实时照度曲线图形式统计。上位机利用数据规律实现寿命预警和坏灯监测功能,提高工业照明系统的智能化水平。在硬件电路设计和软件程序设计的基础上,通过搭建工业照明控制系统模拟平台,进一步调试智能网关系统,设置通信、照明节点和自动控制参数,验证智能网关的可靠性。并在模拟平台的设定条件下,完成客户端远程监控与控制测试。经过实验验证,智能网关系统可有效的解决工业照明控制中节点众多、精细化控制不足等问题,所完成的功能设计与分析为工业照明的智能化控制提供了借鉴,对实际工程具有指导意义。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP273;TM923

【参考文献】