Cyfrowe sterowanie oświetleniem

Cyfrowy system sterowania oświetleniem oprócz samego źródła światła obejmuje:

• cyfrowy kontroler magistrali sterującej (KSh);

• cyfrowa magistrala sterująca (DCB);

• organy dowodzenia (CO);

• władze wykonawcze (IO).

Istnieją również różnego rodzaju bramki, moduły adapterów służące do łączenia systemu sterowania z innymi systemami dyspozytorskimi lub systemami informatycznymi, a także do interakcji z urządzeniami, które pierwotnie nie były przeznaczone do pracy w ramach cyfrowego systemu sterowania oświetleniem.

Cyfrowy sterownik magistrali — blok elektroniczny z pamięcią, środki wymiany danych z operatorem-programistą, moduły do ​​przetwarzania sygnałów z CO, moduły do ​​generowania poleceń dla IO. Zwykle jest instalowany w oświetleniu lub panelu sterowania oświetleniem, ale istnieją KSh do montażu otwartego.

Cyfrowa magistrala sterująca jest fizycznym medium przeznaczonym do wymiany sygnałów cyfrowych pomiędzy KSh a KO, KSh a EUT, zwykle jest to kabel z żyłami miedzianymi o małych przekrojach. Stosowane są zarówno kable zasilające, jak i sterujące i sygnałowe. W szczególnych przypadkach stosuje się również skrętkę dwużyłową.

Istnieje kilka opcji organizacji topologii sieci, w tym przypadku używany jest pierścień i magistrala. Na z wykorzystaniem protokołu DALI (Digital Addressable Lighting Interface) — Tylko magistrala.

Organy poleceń — urządzenia służące do generowania polecenia zmiany trybu pracy kontrolowanego systemu operacyjnego. Działanie operatora może być bodźcem do wygenerowania polecenia (naciśnięcie przełącznika lub pilota na podczerwień, przekręcenie pokrętła, wybranie pozycji menu na panel dotykowy) lub zmiana warunków w otaczającej przestrzeni (zmiana oświetlenia, pojawienie się poruszającego się obiektu w polu widzenia itp.). Organy dowodzenia zwykle posiadają adres (adres osobisty lub grupowy).

Organy wykonawcze to urządzenia, które na polecenie KSH przekazują akcję kontrolną bezpośrednio do JZ w celu zmiany trybu jej działania. Do opraw oświetleniowych z lampami wyładowczymi i Moduły LED IO jest połączone ze statecznikami elektronicznymi.

W oprawach niskonapięciowych GLN IO jest połączone z elektronicznym transformatorem zasilającym lampę. W przypadku opraw z żarówkami lub GLN na napięcie sieciowe, IO to regulator napięcia wykonany w formie ołówka obok oprawy lub zainstalowany w panelu. Kierownik, podobnie jak KO, ma przypisany adres autobusowy indywidualnie lub do grupy.

Podczas korzystania z cyfrowego systemu zarządzania budynkiem układ sterowania oświetleniem zwykle budowane w oparciu o protokół DALI, który jest przyjęty przez wiodących producentów sprzętu oświetleniowego, takich jak Philips, OSRAM, Helvar, Tridonic. Atco, Zumtobel Staff jako standard branżowy.

W systemie DALI, jak również w protokół analogowy 0 — 10 V, natężeniem strumienia świetlnego oprawy steruje elektroniczny statecznik. W przypadku, gdy kontroli podlegają oprawy oświetleniowe z konwencjonalnym LN lub GLN 220 V, w których początkowo nie było statecznika elektronicznego, regulator napięcia lampy jest usuwany z oprawy lub w nią wbudowany. Jednostki sterujące są również podłączone do magistrali DALI.

Każdy balast i każde KO ma swój własny adres. Tylko jeden kontroler DALI może obsługiwać do 64 urządzeń w maksymalnie 16 indywidualnie sterowanych grupach.Kontrolery DALI są następnie integrowane ze wspólną magistralą zarządzania budynkiem (taką jak E1B, LonWorks, C-Bus itp.) za pośrednictwem odpowiednich bramek. W przypadku małych obiektów możliwa jest również osobna praca sterownika DALI, któremu oprócz bezpośredniego sterowania oświetleniem można przypisać również sterowanie napędami rolet i bram, a także najprostszymi systemami bezpieczeństwa.

Sygnał sterujący DALI przesyłany jest dwoma przewodami pod napięciem 15 V (może to być dowolna para miedziana, czy to skrętka, czy dodatkowo ułożony kabel zasilający). Maksymalna długość przewodu sterującego nie powinna przekraczać 300 m, polaryzacja nie jest wymagana.

Stateczniki sterowane DALI mogą zgłaszać do kontrolera błędy takie jak przepalona lampa czy zabezpieczenie termiczne samego statecznika. Kontroler DALI może zapisać do 16 scen świetlnych, które można wywołać na żądanie.

Jedną z zalet DALI jest to, że wszystkie KO i EUT mogą być galwanicznie izolowane, nie ma potrzeby doprowadzania tej samej fazy do przełączników co do opraw, a okablowanie grup zasilających do opraw nie musi pokrywać się z logicznie zdefiniowane grupy kontrolne (sceny świetlne).

Schemat ideowy sterowania oświetleniem za pomocą układu cyfrowego przedstawiono na rys. 1.

Ryż. 1. Cyfrowe sterowanie oświetleniem

Rolą KO są: czujniki obecności/ruchu, przyciski i zdalne przełączniki oraz regulatory poziomu, timery, czujniki światła, panele dotykowe, odbiorniki IR sterowane pilotem, a także komputery sterujące systemami inżynierskimi budynku. Panele czujników mogą być specjalnie zaprojektowane dla protokołu DALI lub być z nim połączone za pomocą bramek.

Sceny świetlne można wywołać za pomocą dowolnego KO, czy to paneli dotykowych, czy nawet konwencjonalnych przełączników tradycyjnie używanych do niekontrolowanego oświetlenia.

Rolą IO jest: stateczniki elektroniczne do lamp wyładowczych, transformatory elektroniczne 220/12 V do żarówek halogenowych, ściemniacze ołówkowe i panelowe do lamp żarowych i halogenowych 220 V, stateczniki do lamp LED, sterowanie drzwiami, żaluzjami, sterowniki mikrostycznikowe, moduły przekaźników. Dostępne są również moduły adapterów, które umożliwiają sterownikowi DALI sterowanie statecznikami analogowymi w zakresie 0-10V.

Zalety i wady cyfrowego sterowania oświetleniem.

Konieczność prawidłowego zarządzania oświetleniem nie wymaga dowodów, o wszystkim decyduje wyłącznie wola klienta. Jednocześnie nie zawsze konieczne jest budowanie systemu cyfrowego, ponieważ jego koszt jest obecnie dość wysoki w porównaniu z analogowym. Dlatego rozważymy wady i zalety systemów cyfrowych oraz możliwe obszary ich zastosowania.

Zalety:

— prostota organizacji — organizacja grup kontrolnych w żaden sposób nie wpływa na organizację zasilania opraw oświetleniowych.Liczba opraw oświetleniowych na fazę jest ograniczona jedynie wymaganiami PUE dotyczącymi maksymalnej liczby lamp o odpowiedniej mocy;

— elastyczność projektowania — w razie potrzeby można zmienić logikę sterowania oprawą, liczbę i skład grup, po prostu zmieniając program KSh. Nie ma potrzeby przesuwania kabli. Podłączenie KSh przez bramkę do komputera lub innego inteligentnego urządzenia pozwala na posiadanie niemal nieograniczonej ilości scenariuszy świetlnych oraz częstotliwości ich zmiany;

• rozszerzalność — możliwość sterowania bardzo małymi grupami opraw oświetleniowych, do jednej sztuki na grupę, bez znacznego komplikowania konstrukcji;

• łatwość instalacji — podłączaniu nowych urządzeń nie towarzyszą żadne dodatkowe operacje, poza instalacją samych urządzeń, podłączeniem do magistrali i zmianą programu KSH;

• unifikacja — wszystkie QoS i IO są połączone według jednej zasady, kompatybilne z komponentami innych producentów dla tego samego protokołu;

• bezpieczeństwo — nie ma potrzeby doprowadzania do przełączników napięcia sieciowego, wystarczające jest napięcie magistrali, które zawsze jest mniejsze niż dopuszczalne 50 V;

• łatwość obsługi — EUT może informować kontrolera o zaistniałych awariach, a kontroler może generować sygnał ostrzegawczy do dyspozytora.

Niedogodności:

• wysoki koszt komponentów — urządzenia cyfrowe są wciąż droższe niż urządzenia analogowe. Dostawcy często podwyższają cenę „za prestiż”, „nowoczesność” systemu. Pośrednio prowadzi to również do wzrostu ryzyka kradzieży komponentów montowanych w miejscach o niekontrolowanym dostępie;

• wysoki koszt rdzenia.Nawet prosty system cyfrowy wymaga do działania wstępnego zestawu urządzeń. Sterowanie choćby jedną lampą będzie wymagało KSH, IO i KO;

• zapotrzebowanie na wysoko wykwalifikowany personel. Projektowanie, naprawa i konfiguracja systemów cyfrowych wymaga specjalistycznej wiedzy technicznej i wysokich kwalifikacji. Pracownicy, którzy je posiadają, domagają się wyższych wynagrodzeń niż projektanci i komisarze systemów analogowych.

Ancharova T.V. Sieci oświetleniowe budynków przemysłowych.