專利名稱：一種基于plc控制的led光源穩(wěn)定性檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED光源穩(wěn)定性檢測裝置及其檢測方法，特別是一種基于PLC的LED控制光源穩(wěn)定性檢測裝置及其檢測方法。
背景技術(shù)：
隨著光學(xué)器件及控制技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)分析及應(yīng)用在光機(jī)電一體化中所占的 比重越來越高，因此，光學(xué)系統(tǒng)的精度對光源穩(wěn)定性的要求也越來越高，特別是在光譜實(shí)驗(yàn) 中，光源的穩(wěn)定是一個(gè)很重要的影響因子。LED光源由于可發(fā)出光波較窄的單色光，并且具 有體積小、壽命長、使用直流電、低發(fā)熱量等優(yōu)點(diǎn)，在光譜檢測中的應(yīng)用越來越多。由于供電 不穩(wěn)定或光源自身的缺陷，使LED光照強(qiáng)度波動，微量的波動肉眼很難察覺，加以應(yīng)用影響 光學(xué)系統(tǒng)的精度。因此，綜合應(yīng)用機(jī)械電子和自動化控制等多學(xué)科技術(shù)，對LED光源穩(wěn)定性 設(shè)計(jì)及檢測，是提高光學(xué)系統(tǒng)的精度的重要途徑之一。國內(nèi)專利No. 200620069695. X是直接通過反饋電路來實(shí)現(xiàn)光照的調(diào)節(jié)，由于 沒有信號的轉(zhuǎn)換和顯示，因此不能直觀反映出調(diào)節(jié)的效果，光強(qiáng)是否波動也不得而知， No. 200710177356. 2是通過無線自動組網(wǎng)的方式，根據(jù)應(yīng)用場所的實(shí)際光照強(qiáng)度條件控制 照明狀態(tài)，但主要應(yīng)用于路燈照明的條件下，穩(wěn)定效果的精度并不高。No. 200710024056. 0 是將外界自然光的變化轉(zhuǎn)換為電信號，利用微處理器進(jìn)行處理后，控制照明裝置的開啟和 關(guān)閉，是一種開關(guān)量的控制，難于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定光強(qiáng)。還有報(bào)道一些以單片機(jī)為控制核心或以反 饋電路直接控制光源的光源穩(wěn)定裝置，雖然單片機(jī)的成本比較低，但是由于對電腦的兼容 性沒有PLC那么好，因此不便對檢測的光源進(jìn)行各種實(shí)時(shí)控制，而目前還未見面向植物工 廠或控制要求復(fù)雜及穩(wěn)定性高的PLC光學(xué)穩(wěn)流及檢測裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置及其檢測方法。利用 驅(qū)動電路10的精巧設(shè)計(jì)基本上可以達(dá)到響應(yīng)時(shí)間只要0. 01秒的效果。本發(fā)明的技術(shù)方案有下列一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，包括箱體、硅光電傳感器、調(diào)理電 路、電源、A/D轉(zhuǎn)換器、連接電纜；D/A轉(zhuǎn)換器、PLC、七段數(shù)碼管、驅(qū)動電路、LED光源，其中將 硅光電傳感器安裝在箱體上，硅光電傳感器與調(diào)理電路通過導(dǎo)線連接，調(diào)理電路與A/D轉(zhuǎn) 換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器與PLC通過連接電纜連接，PLC通過連接電纜與D/A轉(zhuǎn)換器連接，D/A 轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動電路連接，LED光源與電源分別與驅(qū)動電路連接，PLC與七段數(shù)碼管連接。本發(fā)明的裝置包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。硬件系統(tǒng)分PLC控制器單元模塊、傳感器單元模塊、LED驅(qū)動電路模塊，顯示單元 模塊，裝置以可編程控制器PLC為核心，由A/D轉(zhuǎn)換信號作為裝置的輸入，D/A轉(zhuǎn)換、驅(qū)動電 路構(gòu)成閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流控制，檢測顯示模塊以七段數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度的動態(tài)顯示，光照箱的活動板可用于改變傳感器的安裝位置，實(shí)現(xiàn)多方位的檢測；軟件系統(tǒng)包括光強(qiáng)信號的采 集、光強(qiáng)分析、信號輸出及與七段數(shù)碼管的通信動態(tài)顯示。由PLC經(jīng)過計(jì)算使D/A轉(zhuǎn)換器動 態(tài)輸出0V-1. 24V模擬電壓信號控制LED光強(qiáng)的穩(wěn)定。不同的LED光源所需的LM3409外圍 元件參數(shù)不同，可參照使用說明設(shè)計(jì)計(jì)算。一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測方法，包括下列步驟1、開啟PLC，打開LED光源，將箱體的活動板放置到與光源預(yù)設(shè)距離的位置，然后 關(guān)上箱體的門；2、打開電源開關(guān)；3、光照強(qiáng)度值通過傳感器形成模擬信號，調(diào)理電路將模擬信號調(diào)理成O-IOv電 壓、經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，傳輸?shù)絇LC，形成反饋信號；4、PLC將輸入光強(qiáng)與預(yù)先給定的光照強(qiáng)度作對比，如果輸入的光照強(qiáng)度值(反饋 信號)大于或小于PLC給定的光照強(qiáng)度值，則PLC發(fā)出給定值與反饋值的差值信號，經(jīng)D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成0-1. 24v電壓信號，控制驅(qū)動電路的模擬控制端的輸入電壓，驅(qū)動LED JiLED 的電流維持不變，以達(dá)到穩(wěn)定LED光照強(qiáng)度的目的；5、PLC將輸入的光照強(qiáng)度與LED的電流值保存下來并動態(tài)刷新；6、PLC將通過連接電纜將保存的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)與電流數(shù)據(jù)顯示在七段數(shù)碼管上并 動態(tài)刷新。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明利用驅(qū)動電路10的精巧設(shè)計(jì)基本上可以達(dá)到響應(yīng)時(shí)間只要0. 01秒的效果?？朔?LED光源穩(wěn)定控制響應(yīng)時(shí)間長，控制精度不夠，不能動態(tài)顯示結(jié) 果等缺點(diǎn)，滿足了 LED光源穩(wěn)定對光學(xué)系統(tǒng)精度的需求?？梢宰詣臃€(wěn)定因電壓波動、負(fù)載波動、燈自身缺陷等因素產(chǎn)生的光照強(qiáng)度變化，因 為PLC與電腦具有很好的兼容性，因此可以將光源強(qiáng)度變化用圖表的形式顯示出來，并且 可以跟據(jù)光照強(qiáng)度的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的操作，具有使用方便、清晰易懂、結(jié)構(gòu)簡單、易于控制 的優(yōu)點(diǎn)。通過檢測分析光照強(qiáng)度的變化，調(diào)節(jié)LED的電流以實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度的穩(wěn)定，通過實(shí)驗(yàn) 結(jié)果的保存及顯示，直觀分析判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性并且可以直接進(jìn)行反饋控制。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明驅(qū)動電路圖。圖3是本發(fā)明的箱體圖。附圖標(biāo)記箱體1、硅光電傳感器2、調(diào)理電路3、電源4、A/D轉(zhuǎn)換器5、連接電纜6 ； 0/八轉(zhuǎn)換器7、？^ 8、七段數(shù)碼管9、驅(qū)動電路10、LED光源11。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，包括箱體1、硅光電傳感 器2、調(diào)理電路3、電源4、A/D轉(zhuǎn)換器5、連接電纜6 ；D/A轉(zhuǎn)換器7、PLC 8、七段數(shù)碼管9、驅(qū) 動電路10、LED光源11，其中將硅光電傳感器2安裝在箱體1上，硅光電傳感器2與調(diào)理 電路3通過導(dǎo)線連接，調(diào)理電路3與A/D轉(zhuǎn)換器5連接，A/D轉(zhuǎn)換器5與PLC 8通過連接電 纜6連接，PLC 8通過連接電纜6與D/A轉(zhuǎn)換器7連接，D/A轉(zhuǎn)換器7與驅(qū)動電路10連接，LED光源11與電源4分別與驅(qū)動電路10連接，PLC 8與七段數(shù)碼管9連接。實(shí)施例2、一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其中驅(qū)動電路10的核心是降壓電流型LM3409PFET控制器，是在外部直流輸入電壓為24V時(shí)，驅(qū)動4個(gè)LED，LED光 源(11)的最大平均電流為IA ；將VIN輸入電壓接口(12)接至LM3409的EN引腳、VIN引腳 和CSP引腳，串聯(lián)接至LM3409的UVLO引腳，串聯(lián)CINl電容(13)后接地，串聯(lián)CF電容(14) 后接至LM3409的VCC引腳；LM3409的UVLO引腳串聯(lián)RUV2電阻(15)接地；VADJ電壓接口 串聯(lián)RUVl電阻(16)后接至LM3409的IADJD/A轉(zhuǎn)換器輸出引腳，LM3409的IADJ引腳串聯(lián) CF2電容(18)后接地；LM3409的COFF引腳串聯(lián)ROFF電阻(19)后接至+14V電源VO(26)， LM3409的COFF引腳串聯(lián)COFF電容(20)后接至LM3409的GND引腳；LM3409的GND引腳和 LM3409的GND引腳分別接地；LM3409的CSP引腳串聯(lián)RSNS電阻(21)后分別接至LM3409 的CSN引腳和Ql晶體管(22), Ql晶體管(22)其中一端接至LM3409的PGATE引腳，另一端 分別串聯(lián)接至Dl 二極管(24)和Ll電感(23)，Dl 二極管(24)接地，Ll電感(23)串聯(lián)CO 電容(25)后接地；+14V電壓VO分別與Ll電感(23)和LED燈(27)串聯(lián)，LED燈(27)接 地。其輸入電壓通過變壓器把220V的交流電降至24V，再由交流轉(zhuǎn)直流電路將交流電轉(zhuǎn)直 流電。其連接方式為將AC電源的正極(28)分別接至D3 二極管(31)和D4 二極管(32)； 將AC電源的負(fù)極(29)分別接至D2 二極管(30)和D5 二極管(33)，D2 二極管(30)和D3 二極管(31)串聯(lián)CRNl電容(13)接地，D4 二極管(32)和D5 二極管(33)并聯(lián)接地。其余 同實(shí)施例1。實(shí)施例3、一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其中它由兩部分組成 硬件系統(tǒng)(如圖1)和軟件系統(tǒng)。實(shí)施例4、一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其中硬件系統(tǒng)由4個(gè) 功能模塊組成PLC控制器單元模塊，傳感器單元采集模塊、LED驅(qū)動模塊，顯示模塊。其余 同實(shí)施例3。實(shí)施例5、一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其中包括光強(qiáng)信號的 采集模塊；光強(qiáng)分析計(jì)算模塊；實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)信號讀、存、顯示模塊；輸出模塊；與七段數(shù)碼顯示 管的通信顯示模塊。實(shí)施例6、一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其中包括PLC(S)，PLC 為裝置的中央控制器。其余同實(shí)施例4。實(shí)施例7、一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其中包括硅光電傳感 器2、調(diào)理電路3，A/D轉(zhuǎn)換器5，驅(qū)動電路4安裝在箱體1中的活動板上，其輸出與調(diào)理電路 連接，調(diào)理電路輸出與A/D轉(zhuǎn)換器輸入連接，A/D轉(zhuǎn)換器輸出與PLC 8連接，傳感器將光強(qiáng) 信號轉(zhuǎn)成模擬信號，經(jīng)調(diào)理電路調(diào)理成0-10V電壓信號，再由A/D轉(zhuǎn)換器5將0-10V電壓信 號轉(zhuǎn)成規(guī)范的數(shù)字信號，作為PLC的輸入信號。其余同實(shí)施例4。實(shí)施例8、一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其中包括連接電纜6、 顯示接口 9，PLC 8所存儲的信號通過連接電纜到七段數(shù)碼顯示管上動態(tài)顯示。其余同實(shí)施 例4。實(shí)施例9、一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其中如圖⑷B⑶七段 譯碼驅(qū)動器采用鎖存、譯碼、驅(qū)動電路三合一的⑶4511，3只⑶4511的數(shù)據(jù)輸入端A、B、C、 D占用PLC的四個(gè)輸出點(diǎn)，其中A為低位，D為高位，汪是鎖存使能輸入端，低電平時(shí)輸入數(shù)據(jù)，高電平時(shí)鎖存數(shù)據(jù)，百位、十位、個(gè)位數(shù)的CD4511的玨端由PLC的Y004、Y005、Y006分別 控制，因此，3個(gè)顯示器共占用7個(gè)輸出口。相對光亮度的動態(tài)顯示過程為PLC把檢測并存 放到DO的相對光亮度值轉(zhuǎn)化為BCD碼，分別分解成個(gè)位、十位、百位BCD碼。時(shí)刻1，將個(gè)位 B⑶碼從Y0-Y3輸出，同時(shí)將Y6置低電平，由連接到個(gè)位數(shù)碼管的⑶4511譯碼個(gè)位顯示； 時(shí)刻2，將十位B⑶碼從Y0-Y3輸出，同時(shí)將Y5置低電平，由連接到十位數(shù)碼管的⑶4511譯 碼十位顯示，同時(shí)，將連接到個(gè)位⑶4511的Y6置高電平，鎖存?zhèn)€位顯示；同理百位顯示。由 于PLC的輸出是開關(guān)量，可利用反向器及上拉電阻進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。實(shí)施例10、一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置具體實(shí)施方式
如圖1至圖3所描述。如圖1所示，一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，包括硬件系統(tǒng)和軟件 系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)由PLC控制器單元模塊，傳感器單元采集模塊、LED驅(qū)動模塊，顯示模塊組 成；其中PLC控制器單元模塊，包括PLC8，PLC為本發(fā)明裝置的中央控制器；傳感器單元采 集模塊包括硅光電傳感器2、調(diào)理電路3、A/D轉(zhuǎn)換器5，傳感器單元采集模塊的作用是將采 集的光照強(qiáng)度信號，作為PLC的輸入信號；LED驅(qū)動模塊包括LED光源11、電源4、D/A轉(zhuǎn)換 器7、驅(qū)動電路10，驅(qū)動電路為LED光源11提供驅(qū)動電源；顯示模塊包括連接電纜6、七段 數(shù)碼管9，PLC8所存儲的信號通過連接電纜到七段數(shù)碼管上顯示；軟件系統(tǒng)包括光強(qiáng)信號的采集模塊；光強(qiáng)分析計(jì)算模塊；實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)信號讀、存、顯 示模塊；輸出模塊；與七段數(shù)碼管的通信顯示模塊。如圖2所示，當(dāng)電路通電后，LED光源11發(fā)出的光強(qiáng)，經(jīng)硅光電傳感器2、轉(zhuǎn)化成模 擬信號，調(diào)理電路3將模擬信號調(diào)理成0-10V，再通過A/D轉(zhuǎn)換器5將檢測模擬信號轉(zhuǎn)成規(guī) 范的數(shù)字信號，傳輸PLC8，經(jīng)PLC8計(jì)算分析后，將分析結(jié)果以數(shù)字信號的形式傳輸給D/A轉(zhuǎn) 換器7，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號后，把模擬信號傳輸?shù)津?qū)動電路10的模擬控制端，穩(wěn)定LED 的電流變化，使LEDll發(fā)出的光照強(qiáng)度趨于穩(wěn)定，然后不斷重復(fù)這個(gè)過程，使LED光強(qiáng)度達(dá) 到一個(gè)動態(tài)平衡。如圖2所示，驅(qū)動電路的核心是LM3409控制器，是在外部直流輸入電壓為24V時(shí)， 驅(qū)動4個(gè)LED (Vo = 15V)，LED的最大平均電流為ΙΑ。24v電源4輸出端與LM3409的5_10 引腳相連接，LM3409的2引腳前端RF2與5引腳連接到D/A7輸出引腳，由PLC經(jīng)過計(jì)算使 D/A動態(tài)輸出0V-1. 24V模擬電壓信號控制LEDll光強(qiáng)的穩(wěn)定。將此驅(qū)動電路安裝到近紅外 無損檢測裝置中，通過與沒有安裝此驅(qū)動電路的裝置做對比實(shí)驗(yàn)得到性能如下表所示。由 表可得此電路能得到更加穩(wěn)定的的電壓，所得到的光通量范圍也比普通驅(qū)動電路更小。 PLC把檢測并存放到DO的相對光亮度值轉(zhuǎn)化為BCD碼，分別分解成個(gè)位、十位、百 位B⑶碼。時(shí)刻1，將個(gè)位B⑶碼從Y0-Y3輸出，同時(shí)將Y6置低電平，由連接到個(gè)位數(shù)碼管 的⑶4511譯碼個(gè)位顯示；時(shí)刻2，將十位B⑶碼從Y0-Y3輸出，同時(shí)將Y5置低電平，由連接到十位數(shù)碼管的⑶4511譯碼十位顯示，同時(shí)，將連接到個(gè)位⑶4511的Y6置高電平，鎖存?zhèn)€ 位顯示；同理百位顯示。由于PLC的輸出是開關(guān)量，可利用反向器及上拉電阻進(jìn)行電平轉(zhuǎn) 換；箱體1的4個(gè)面固定，另兩個(gè)面中一個(gè)為門，一個(gè)設(shè)計(jì)為活動板。箱體內(nèi)部有多條插槽，根據(jù)不同距離的需要可以將活動板插在相應(yīng)的插槽內(nèi)，便于多方位測量，然后關(guān)上 門，以保證內(nèi)部的光照強(qiáng)度不受外部光源的影響。實(shí)施例11、一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測方法，該檢測方法所用的檢 測裝置包括箱體1、硅光電傳感器2、調(diào)理電路3、電源4、A/D轉(zhuǎn)換器5、連接電纜6 ；D/A轉(zhuǎn) 換器7、PLC 8、七段數(shù)碼管9、驅(qū)動電路10、LED光源11，其特征在于將硅光電傳感器2安 裝在箱體1上，硅光電傳感器2與調(diào)理電路3通過導(dǎo)線連接，調(diào)理電路(3與A/D轉(zhuǎn)換器(5 連接，A/D轉(zhuǎn)換器5與PLC8通過連接電纜6連接，PLC 8通過連接電纜6與D/A轉(zhuǎn)換器7連 接，D/A轉(zhuǎn)換器7與驅(qū)動電路10連接，LED光源11與電源4分別與驅(qū)動電路10連接，PLC 8與七段數(shù)碼管9連接；包括下列步驟A、開啟PLC8，打開LED光源11，將箱體的活動板放置到與光源預(yù)設(shè)距離的位置，然 后關(guān)上箱體的門；B、打開電源開關(guān)；C、光照強(qiáng)度值通過傳感器形成模擬信號，調(diào)理電路將模擬信號調(diào)理成O-IOv電 壓、經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，傳輸?shù)絇LC，形成反饋信號；D、PLC8將輸入光強(qiáng)與預(yù)先給定的光照強(qiáng)度作對比，如果輸入的光照強(qiáng)度值大于或 小于PLC給定的光照強(qiáng)度值，則PLC8發(fā)出給定值與反饋值的差值信號，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換 成0-1. 24v電壓信號，控制驅(qū)動電路的模擬控制端的輸入電壓，驅(qū)動LED，使LED的電流維持 不變，以達(dá)到穩(wěn)定LED光照強(qiáng)度的目的；E、PLC8將輸入的光照強(qiáng)度與LED的電流值保存下來并動態(tài)刷新；F、PLC8將通過連接電纜將保存的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)與電流數(shù)據(jù)顯示在七段數(shù)碼管上 并動態(tài)刷新。
權(quán)利要求
一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，包括箱體(1)、硅光電傳感器(2)、調(diào)理電路(3)、電源(4)、A/D轉(zhuǎn)換器(5)、連接電纜(6)；D/A轉(zhuǎn)換器(7)、PLC(8)、七段數(shù)碼管(9)、驅(qū)動電路(10)、LED光源(11)，其特征在于將硅光電傳感器(2)安裝在箱體(1)上，硅光電傳感器(2)與調(diào)理電路(3)通過導(dǎo)線連接，調(diào)理電路(3)與A/D轉(zhuǎn)換器(5)連接，A/D轉(zhuǎn)換器(5)與PLC(8)通過連接電纜(6)連接，PLC(8)通過連接電纜(6)與D/A轉(zhuǎn)換器(7)連接，D/A轉(zhuǎn)換器(7)與驅(qū)動電路(10)連接，LED光源(11)與電源(4)分別與驅(qū)動電路(10)連接，PLC(8)與七段數(shù)碼管(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在 于驅(qū)動電路(10)的核心是降壓電流型LM3409 PFET控制器，是在外部直流輸入電壓為 24V時(shí)，驅(qū)動4個(gè)LED，LED光源(11)的最大平均電流為IA ；將VIN輸入電壓接口(12)接 至LM3409的EN引腳、VIN引腳和CSP引腳，串聯(lián)接至LM3409的UVLO引腳，串聯(lián)CINl電容 (13)后接地，串聯(lián)CF電容(14)后接至LM3409的VCC引腳；LM3409的UVLO引腳串聯(lián)RUV2 電阻(15)接地；VADJ電壓接口串聯(lián)RUVl電阻(16)后接至LM3409的IADJD/A轉(zhuǎn)換器輸出 引腳，LM3409的IADJ引腳串聯(lián)CF2電容(18)后接地；LM3409的COFF引腳串聯(lián)ROFF電阻 (19)后接至+14V電源VO (26)，LM3409的COFF引腳串聯(lián)COFF電容(20)后接至LM3409的 GND引腳；LM3409的GND引腳和LM3409的GND引腳分別接地；LM3409的CSP引腳串聯(lián)RSNS 電阻(21)后分別接至LM3409的CSN引腳和Ql晶體管(22)，Ql晶體管(22)其中一端接 至LM3409的PGATE引腳，另一端分別串聯(lián)接至Dl 二極管(24)和Ll電感(23)，Dl 二極管 (24)接地，Ll電感(23)串聯(lián)CO電容(25)后接地；+14V電壓VO分別與Ll電感(23)禾口 LED燈(27)串聯(lián)，LED燈(27)接地；其輸入電壓通過變壓器把220V的交流電降至24V，再 由交流轉(zhuǎn)直流電路將交流電轉(zhuǎn)直流電；將AC電源的正極(28)分別接至D3 二極管(31)和 D4 二極管(32)；將AC電源的負(fù)極(29)分別接至D2 二極管(30)和D5 二極管(33)，D2 二 極管(30)和D3 二極管(31)串聯(lián)CRNl電容(13)接地，D4 二極管(32)和D5 二極管(33) 并聯(lián)接地。
3.一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在于它由兩部分組成硬件 系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在于 硬件系統(tǒng)由4個(gè)功能模塊組成PLC控制器單元模塊，傳感器單元采集模塊、LED驅(qū)動模塊， 顯示模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在于 軟件系統(tǒng)包括光強(qiáng)信號的采集模塊；光強(qiáng)分析計(jì)算模塊；實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)信號讀、存、顯示模塊； 輸出模塊；與七段數(shù)碼顯示管的通信顯示模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在于 PLC控制器單元模塊包括PLC(S)，PLC為裝置的中央控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在于 傳感器單元采集模塊包括硅光電傳感器(2)、調(diào)理電路(3)，A/D轉(zhuǎn)換器(5)，驅(qū)動電路(4) 安裝在箱體(1)中的活動板上，其輸出與調(diào)理電路連接，調(diào)理電路輸出與A/D轉(zhuǎn)換器輸入 連接，A/D轉(zhuǎn)換器輸出與PLC (8)連接，傳感器將光強(qiáng)信號轉(zhuǎn)成模擬信號，經(jīng)調(diào)理電路調(diào)理成 0-10V電壓信號，再由A/D轉(zhuǎn)換器將0-10V電壓信號轉(zhuǎn)成規(guī)范的數(shù)字信號，作為PLC的輸入信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在于 顯示模塊包括連接電纜(6)、顯示接口(9)，PLC(8)所存儲的信號通過連接電纜到七段數(shù)碼 顯示管上動態(tài)顯示。
9.根據(jù)權(quán)利8要求所述的一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在于 B⑶七段譯碼驅(qū)動器采用鎖存、譯碼、驅(qū)動電路三合一的⑶4511，3只⑶4511的數(shù)據(jù)輸入端 A、B、C、D占用PLC的四個(gè)輸出點(diǎn)，其中A為低位，D為高位，Eg是鎖存使能輸入端，低電平 時(shí)輸入數(shù)據(jù)，高電平時(shí)鎖存數(shù)據(jù)，百位、十位、個(gè)位數(shù)的CD4511的El端由PLC的Y004、Y005、 Υ006分別控制，因此，3個(gè)顯示器共占用7個(gè)輸出口。相對光亮度的動態(tài)顯示過程為PLC把 檢測并存放到DO的相對光亮度值轉(zhuǎn)化為BCD碼，分別分解成個(gè)位、十位、百位BCD碼，時(shí)刻 1，將個(gè)位B⑶碼從Y0-Y3輸出，同時(shí)將Y6置低電平，由連接到個(gè)位數(shù)碼管的⑶4511譯碼個(gè) 位顯示；時(shí)刻2，將十位B⑶碼從Y0-Y3輸出，同時(shí)將Y5置低電平，由連接到十位數(shù)碼管的 ⑶4511譯碼十位顯示，同時(shí)，將連接到個(gè)位⑶4511的Y6置高電平，鎖存?zhèn)€位顯示；同理百 位顯示，由于PLC的輸出是開關(guān)量，可利用反向器及上拉電阻進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
10.一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測方法，該檢測方法所用的檢測裝置包括箱 體(1)、硅光電傳感器(2)、調(diào)理電路(3)、電源(4)、A/D轉(zhuǎn)換器(5)、連接電纜(6) ；D/A轉(zhuǎn)換 器(7)、PLC(8)、七段數(shù)碼管(9)、驅(qū)動電路(10)、LED光源(11)，其特征在于將硅光電傳感 器⑵安裝在箱體⑴上，硅光電傳感器⑵與調(diào)理電路(3)通過導(dǎo)線連接，調(diào)理電路(3) 與A/D轉(zhuǎn)換器(5)連接，A/D轉(zhuǎn)換器(5)與PLC(S)通過連接電纜(6)連接，PLC(S)通過連 接電纜(6)與D/A轉(zhuǎn)換器(7)連接，D/A轉(zhuǎn)換器(7)與驅(qū)動電路(10)連接，LED光源(11) 與電源(4)分別與驅(qū)動電路(10)連接，PLC(S)與七段數(shù)碼管(9)連接；包括下列步驟(A)、開啟PLC(S)，打開LED光源(11)，將箱體的活動板放置到與光源預(yù)設(shè)距離的位置， 然后關(guān)上箱體的門；(B)、打開電源開關(guān)；(C)、光照強(qiáng)度值通過傳感器形成模擬信號，調(diào)理電路將模擬信號調(diào)理成O-IOv電壓、 經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，傳輸?shù)絇LC，形成反饋信號；(D),PLC(S)將輸入光強(qiáng)與預(yù)先給定的光照強(qiáng)度作對比，如果輸入的光照強(qiáng)度值大于或 小于PLC給定的光照強(qiáng)度值，則PLC(S)發(fā)出給定值與反饋值的差值信號，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn) 換成0-1. 24v電壓信號，控制驅(qū)動電路的模擬控制端的輸入電壓，驅(qū)動LED，使LED的電流維 持不變，以達(dá)到穩(wěn)定LED光照強(qiáng)度的目的；(E)、PLC(S)將輸入的光照強(qiáng)度與LED的電流值保存下來并動態(tài)刷新；(F)、PLC(S)將通過連接電纜將保存的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)與電流數(shù)據(jù)顯示在七段數(shù)碼管上 并動態(tài)刷新。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于PLC控制的LED光源穩(wěn)定性檢測裝置。包括箱體、硅光電傳感器、調(diào)理電路、電源、A/D轉(zhuǎn)換器、連接電纜；D/A轉(zhuǎn)換器、PLC、七段數(shù)碼管、驅(qū)動電路、LED光源，其中硅光電傳感器安裝在箱體上，硅光電傳感器與調(diào)理電路通過導(dǎo)線連接，調(diào)理電路與A/D轉(zhuǎn)換器連接，通過檢測分析光照強(qiáng)度的變化，調(diào)節(jié)LED的電流以實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度的穩(wěn)定，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的保存及顯示，直觀分析判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性并且可以直接進(jìn)行反饋控制。本發(fā)明可以將光源強(qiáng)度變化用圖表的形式顯示出來，并根據(jù)光照強(qiáng)度的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的操作，結(jié)構(gòu)簡單且易于控制。
文檔編號G09G3/14GK101846581SQ20101015176
公開日2010年9月29日 申請日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者劉偉, 劉濤, 劉燕德, 孫旭東, 高榮杰, 龔志遠(yuǎn) 申請人:華東交通大學(xué)