Details

Объектом исследования является инженерное оборудование помещений конструкторских бюро, предметом — методы и средства автоматического регулирования освещения, микроклимата и солнцезащиты. Цель работы — разработка автоматизированной системы, обеспечивающей нормируемые параметры среды, энергосбережение и удобство эксплуатации. Разработка выполнена на основе анализа нормативных требований к рабочим местам, методов цифровой фильтрации и ПИД-регулирования, а также протоколов DALI и Modbus. Предложена архитектура системы с центральным контроллером на базе STM32F407 и проводным подключением датчиков через мультиплексоры I²C. Реализованы алгоритмы медианной фильтрации, экспоненциального сглаживания и ПИД-регуляторы освещённости, цветовой температуры и температуры воздуха. Управление исполнительными устройствами осуществляется по DALI (освещение) и Modbus RTU (кондиционер, сенсорная панель). Разработано программное обеспечение на  языке C в среде STM32CubeIDE, создан интерфейс на базе сенсорной панели HAL. Результаты работы обладают новизной, заключающейся в комплексном подходе к управлению тремя подсистемами на единой аппаратной платформе с открытыми протоколами. Область применения — проектные и конструкторские организации. Экономический эффект достигается за счёт сокращения эксплуатационных затрат и повышения производительности труда, срок окупаемости не превышает трёх лет.

The object of the research is the engineering equipment of design office premises, the subject is the methods and means of automatic control of lighting, microclimate and solarshading. The aim of the work isto develop an automated system that provides standardized environmental parameters, energy saving and ease of operation. The development is based on the analysis of regulatory requirements for workplaces, digital filtering methods and PID control, as well as DALI and Modbus protocols. Asystem architecture with a central STM32F407-based controller and wired connection of sensors through I²C multiplexers is proposed. Algorithms for median filtering, exponentialsmoothing and PID controllers for illuminance, color temperature and air temperature are implemented. Actuators are controlled via DALI (lighting) and Modbus RTU (air conditioner, touch panel). Software is developed in C language in the STM32CubeIDE environment, a human-machine interface based on a HAL touch panel is created. The results of the work have novelty consisting in an integrated approach to controlling three subsystems on a single hardware platform with open protocols. The field of application is design and engineering organizations. The economic effect is achieved by reducing operating costs and increasing labor productivity, the payback period does not exceed three years.