图 像 ·编 码 与 软 件
doi:10.16180/j.cnki.issnlO07—7820.2015.1 1.029
a叶技2015年第28卷第11期
Electronic Sci.& Tech./Nov.15.2015
基 于 Niagara平 台的太 阳能热水器智能控制 系统
蔡杰杰 ,王亚 刚,沈 进
(上 海理 工大学 光电信息与计 算机 工程 学院 ,上 海 200093)
摘 要 介 绍的是 一种基 于 Niagara平 台的 太阳能热 水智能控 制 系统 。该 系统主要 由基 于 Niagara平 台的控 制器
Jace、太阳能储热板、水泵、风机 、加热装 置 等设 备 构成 。通过该 系统,可将 太 阳 能资源运用 到 热水 器 系统之 中。
Niagara平 台不仅解 决了逻辑上的编程 ,还解决 了在 工业控制上的远程控制 问题 ,实现 了工业控制 物联 网的功 能。经测
试,该 系统在有网络 时均能实现对控制逻辑 的修 改以及对设备的智能控制 。
关键词 太阳能;物联 网;Niagara;智能控制
中图分类号 TP273 文献标识码 A 文章编号 1007—7820I2015)11—110—03
Intelligent Control System of Solar W ater Heater Based on Niagara Platform
CAI Jiejie,WANG Yagang,SHEN Jin
(School of Optical—Electrical and Computer Engineering,University of Shanghai for
Science and Technology,Shanghai 200093,China)
Abstract The paper introduces an intelligent control system of solar water heater based on the Niagara plat.
form. This system consists mainly of a Jace controller based on the Niagara platform ,the solar heat storage plate,
the water pump, the fan , and the heating device. Th e Niagara platform solves both the logic programming and the
industrial remote control, thus realizing the industrial control networking function. Tests show the system Can modify
the logic an d realize the smart control on equipment with an Internet connection available.
Keywords solar energy ;internet of things;Niagara; smart control
传统的太阳能热水器控制系统 ,主要是依靠 PLC
实现其 内部逻辑 功 能 ,编 写 复杂逻辑 时需 要 消耗大量
的时间和人力 ,修改逻辑 困难 ,开发周期长 ,并在远程
控制方面 ,PLC完全处于空 白。这就导致 了 PLC控制
的局限性。而采用 Niagara平 台开发太阳能控制逻辑
速度快 ,易于修改 ,消耗人力物力少 ,且其能将数据点
接入云端 ,实现远程的编程和控制…。
本文运用 Niagara技术 实现控制和物联 网功能。
以 Niagara平 台创建了一个通用环境 ,可连接任何嵌入
式设备或系统,而无需考虑设备 的制造厂家以及其使
用的通讯 协议 -2I4 J。该 系统将太 阳能充分利用 于热水
器装置中,对于 日照时间较长的地 区,可合理利用太 阳
能 ,实现节能减排。系统 的开发应用 ,将实现物联 网的
功能,使 编程 人员 足不 出户就可编程或 修改 控制 逻辑 ,
这对于偏远地 区具有 重要 意义。Niagara平 台的硬件
系统 Jace,具有断电保护功能 ,保证在下次通 电时保存
收稿 日期:2015.03.25
作者简介 :王亚刚(1967一 ),男,博士后 ,教授 。研 究方向:
基 于频域的过程模型辨识 ,先进预测控制 ,智能控制 与优化控
制等 。E—mail:ygwang@ ussL edlL cn。蔡 杰 杰 (199o一 ), 男,
硕 士研 究 生 。研 究方 向 : 工业 控 制 ,物 联 网 。
断电时的状态 ,避免 了人为再次设定参数的问题。
1 系统介绍
该系统主要 由基于 Niagara平台的控制器 Jace、太
阳能储热板、水泵 、风机 、加热装置等设备构成 。从 以
下流程图可看 出,本文 的设计 包括两个部 分 :Niagara
平台的控制逻辑和 Niagara平台与云平台的数据传输 。
图 1 系统运行流程 图
Niagara平 台的控制逻辑主要包括 5个模式 :集热
模式、采暖模式 、生活热水 即开即热 、采 暖管路防冻循
环、水箱 辅助 电加 热 。在这 5个模式下 ,可 保持太 阳能
集热器出 口温度、集热水箱温度 、室内立管温度 、室内
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