以太网智能控制系统在灯光控制中的应用
中国新技术新产品
2012NO .13
China New Technologies and Products
高新技术
中国新技术新产品
以太网智能控制系统在灯光控制中的应用
杨红
（重庆怡景照明设备有限公司，重庆401147）
目前灯光的控制主要还是手动形式，逐个控制所有的灯具，这样不仅麻烦而且效率低，也不符合现代舒适生活的标准。随着智能灯光控制技术的发展，远程控制灯光必不可少。因此，设计一个可以便捷地远程控制灯光，同时还提供场景组合等功能的智能化灯光系统不仅具有实用价值，而且还具有广阔的市场前景。
1系统组成
控制系统主要由MCS-51单片机和外围接口电路2部分组成，如图l 所示。在电脑上通过以太网线传输控制数据，MCS-51单片机接到传送的数据后，按照接收到的要求通过灯光控制电路改变白炽灯的导通时间，完成对白炽灯亮度变化的控制。
图1系统框图
2控制原理
外围接口电路由过零检测和灯光控制2部分组成。过零检测电路如图2所示，将220V 市电通过变压器转换变为双9V 的正弦电压，经全波整流后，驱动三极管9013产生过零信号脉冲传送至MCS51的外部中断接口INT0。灯光控制电路在接收到MCS-51的
一个外部输出接口P1。
0产生的低电平后，经光电耦合器MOC3021转化为控制可控硅的控制信号，可控硅导通，白炽灯发光。如图3所示。
图2过零检测电路
图3灯光控制电路
3单片机与以太网接口
单片机与以太网接口采用北京机械工业自动化研究所的SC 。NET RS232<一>TCP ／IP 协议转换器，直接将RS232协议转成TCP ／IP
协议。该模块内置嵌入式操作系统和TCP ／IP 协议栈，可以自主处理TCP ／IP 协议以及以太网协议，完全符合在线实时通讯或小数据量(一个数据报1470Byte)通讯方式；通过厂家开发的软件可以设置模块的IP 地址、网关、子网掩码、物理地址、波特率、TCP 端口号和UDP 端口号；使用本转换器可以将只有串行接口的单片机直接连接到以太网中，使计算机可以远程控制灯光亮度，连接电路如图4所示。
图4单片机与以太网转换接口4亮度调节原理图5的(a)中的Ⅱ，是市电波形，图5(b)为过零检测电路波形，单片机通过以太网接口接收计算机从以太网发送来的灯光亮度数据，存储至内存单元40H 中。当过零信号触发单片机外部中断时，单片机相应作出外部中断响应，根据由串口接收并存储在内存单元中的数据产生延时r ，由于接收的数据不同，因而产生相应的延时时间r 不同．单片机从外部输出口输出给控制电路一个触发脉
冲，如图5(c)所示，
使控制电路开始工作。由于延时时间的不同，因此可控硅导通角就不
同，如图5(d)阴影部分所示，
从而达到单片机控制白炽灯亮度变化的目的。图5工作原理
5系统的软件设计5．1用户界面设计
系统采用VB 制作用户界面．初始化程序如下：
Private Sub Form-kad()SockServer ．LocalPort=2000SockServer ．Listen
VScrolll ．Value=55Textl ．Text=“55”VScrolll ．Min=1VSerolll ．Max=55End Sub
将滚动条的初始值设置为55，此时延时时间最长，电流导通的时间最短，白炽灯的亮度最暗。滚动条设为55级，可以通过调节滚动条来完成对白炽灯亮度的控制，并将滚动条的当前值显示在文本框中。55级亮度调节可以满足用户对灯光亮度调节要求。并用winsock 控件完成TCWIP 协议的远程通信
口。设定定时器，
定时器每打开一次，程序将文本框中显示的数值首先转化为十六进制数，然后将十六进制数传送给单片机，由MCS_5I 读入并存储在指定的内存单元中。
Private Sub Timerl_Timer()Z=Val(Textl ．Text)Z1=Chr(Z)
SockServer ．SendData Z1
这样程序就完成了由用户操作界面可以直接控制白炽灯亮暗变化的效果。
5．2单片机汇编程序设计
单片机作为控制部件需要完成接收以太网传输的的控制数据同时接收外部中断，并由外部输出口输出低电平的功能。单片机和以太网接口部分用RS232接口连接，所以单片机设置为串行通讯方式即可完成通信功能口。程序设计的关键在于需要设定外部中断及串口中断，由于系统中有多个中断源，在程序中设定外部中断为高优先级中断，这样就保证了在执行外部中断时，不会被串口中断所干扰而引起白炽灯时亮时灭的现象。首先对整个单片机进行初始化设置，设置工作在方式2，串El 波特率为9600，内部晶振为12
MHz ，
THl 和TLl 初始值设为0FDH ，开启串行口中断和外部中断。
初始化设置后，判断接收标志，为零继续等待，不为零时将SBUF 接收的数据送入40H 单元中，清除中断标志RI ，继续等待串行中断，如图6所示。当单片机接收到外部中断信号后，读取40H 单元中的内
摘
要：基于单片机实现的灯光控制系统，分析其硬件接口电路和软件实现，可广泛应用于智能控制系统、智能建筑以及网络测控等
系统中。
文章提出了一种基于以太网的灯光智能控制系统，系统在计算机上通过以太网实现对建筑中灯进行远程控制，
在建筑内部
用单片机实现数据通信与控制，
具有操作简单
、成本低和易于控制等优势，具有广阔的应用前景。关键词：以太网；控制系统；单片机；灯光控制；应用中图分类号：TP393.11文献标识码：A
图6串口中断流程图
图7外部中断
流程图
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新型副立井提升锁罐装置的探讨与研发
刘先彪1李红良2丛培友1
（1、国网能源新疆准东煤电有限公司，新疆奇台831800；2、新疆新兴铸管有限公司，新疆乌鲁木齐830000）
引言
副立井提升锁罐装置主要用于当装卸载大型设备时，通过锁罐装置将罐笼牢牢锁定在指定位置，以防止因罐笼内设备重量变化而导致钢丝绳上下伸缩并带动罐笼同步运动，严重影响大型设备正常进出罐笼，且极易发生重大提升事故。当前国内外典型副立井锁罐装置主要有托爪与摇台联合锁罐装置和上下机械锁爪锁罐装置两种，但通过现场使用调查发现，两种锁罐装置均存在对提升机电控系统要求精度较高，整个锁罐提升过程较复杂等问题，且托爪与摇台联合锁罐装置还存在在装卸载大型设备过程中系统安全可靠性相对较差的问题。为克服以上两种锁罐装置的缺陷，并提高锁罐系统的安全可靠性，现经广泛调研和深入研究，特研发出一种全新副立井提升锁罐装置。
1新型锁罐装置的系统构成
本锁罐装置主要有锁罐条、盘式制动器、罐笼及配套的液压站和电控系统构成详见附图1。锁罐条与罐笼固定成一体，是将盘式制动器制动力传递至罐笼的主要载体；盘式制动器是锁定罐笼的主要力源，液压站用于为盘式制动器提供动作油压，电控箱用于整个
。
附图1
2新型锁罐装置的动作原理及流程
本装置主要利用了液压盘式制动器给油敞闸、失油抱闸的优点，在装卸载大型设备时
盘式制动器抱闸，将罐笼紧紧锁定在固定位
置，此时因装卸载设备本应引起的钢丝绳伸
缩能量通过罐笼、锁罐条转由盘式制动器承
担；在装卸载设备完毕后，盘式制动器缓慢敞
闸，制动能量缓慢释放并回传至钢丝绳，钢丝
绳受力后根据自身伸缩特性带动罐笼同步运
动，直至钢丝绳受力平衡并稳定后，罐笼停止
运动。
其锁罐流程是当提升罐笼到位停车后，
首先启动液压站上的电磁换向阀，使盘式制
动器内的压力油释放至液压站内，盘式制动
器逐渐抱紧锁罐条，进而抱死罐笼。然后启动
液压站控制相应电磁阀放下罐笼两侧摇台，
开始装卸载设备。装卸载设备完毕后，启动液
压站和相应电磁阀，抬起罐笼两侧摇台，并给
盘式制动器充注压力油，盘式制动器开始敞
闸逐渐释放罐笼，罐笼停稳后，便可进行正常
提升。详见附图2。
3新型锁罐装置的主要优点
3.1新型锁罐装置安全可靠性大大提高
3.1.1在设备进出罐笼过程中，利用盘式
制动器可将罐笼牢固锁定在指定位置，并可
使罐笼、摇台和底板标高保持在同一高度，设
备进出罐笼及其安全方便，并可大大降低装
卸载设备事故率。
3.1.2充分利用了液压盘式制动器特性，
既确保了在装卸载设备期间罐笼不会晃动，
还确保了在装卸载完毕后罐笼受力运动过程
中不会对钢丝绳和罐笼造成剧烈冲击。
3.2动作控制流程大大简化，易于实现
和维护。
3.2.1液压盘式制动器与罐笼锁罐条之
间采用侧面布置，只要液压盘式制动器敞开，
罐笼便具备运行条件，无需提前启动提升机
反转。
3.2.2整个锁罐过程，仅需控制检测液压
盘式制动器的抱紧和敞开，动作控制过程十
分简单。
3.3整个锁罐时间大大缩短，提升效率
大大提高。原副立井提升系统利用锁罐装置
在井口、井底水平装卸设备约需1分钟（理想
状态下），利用该新型锁罐装置仅需12-15
秒。每个提升循环都可缩短时间40-45S 。
3.4本装置适用范围更广，更易于实现。
罐笼停车允许误差范围扩大，减少了对副井
提升机电控系统的过度依赖。
参考文献
[1]黄靖龙，闫亚鹏，张吉雄.副立井井口车场
优化设计及控制研究[J].矿山机械，2006-03-
10.
[2]刘振岩.副立井整体下放大型液压支架工
艺的探讨与应用[J].煤炭工程，2012-01-15.
摘要：针对当前副立井提升锁罐装置存在的问题，设计研发一套全新副立井提升锁罐装置，本锁罐装置通过液压盘式制动器直接锁定罐笼，系统动作及控制流程简单，装卸载大型设备安全稳定可靠。本文对其系统构成、动作原理和主要性能特点分析进行了专项论述，以供参考。
关键词：锁罐条；盘式制动锁罐装置；机械液压联合锁罐。
中图分类号：U294.8+99文献标识码：A
容，产生相应的延时，发出触发脉冲，激活外部电路，中断返回，流程如图7所示。
结束语
系统实现了由MCS51单片机对灯光系统进行控制，完成了在电脑上对室内所有灯具进行亮度控制的功能，并且亮度控制级数完全可以满足用户对灯光亮度改变的需要。系统具有简单、快捷，便于控制等优点，在未来的智能灯光控制系统将会有更加广泛的应
用。
参考文献
[1]万静华，丁亚军．以太网控制器的嵌入式设
备网络互连[J]．单片机与嵌入式系统应用，
2001，12：228-230．
[2]邵贝贝．单片机嵌入式应用的在线开发方
法[M]．北京：清华大学出版社，2004．
[3]KIM S，JUNG S．Hardware implementation
of aneural net-work controller with all MCU
and蚰FPGA for nonlinearsystems[J]．
International Journal of Control，
Automationand Systems，2006，4(5)：567-574．
[4]范建华，译．STEVENS W R．TcP／IP详解[M]．
北京：机械工业出版社，2000．
附图2
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