胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

【摘要】照明用電是工廠(chǎng)企業(yè)基本的電力需求，照明質(zhì)量的好壞對生產(chǎn)安全、勞動(dòng)生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量都有直接的關(guān)系。照明用電作為電力消耗的一大塊，為了更加方便管理且進(jìn)一步減少工廠(chǎng)能耗，越來(lái)越多的廠(chǎng)家開(kāi)始考慮采用智能照明控制系統以達到節能的效果。下面介紹安科瑞智能照明控制系統在智能工廠(chǎng)的設計與應用，簡(jiǎn)析KNX技術(shù)的設計規范，概述安科瑞智能照明控制系統的具體架構、控制方式等。

【關(guān)鍵字】智能工廠(chǎng) 智能照明  KNX  節能

引言

工業(yè)廠(chǎng)房作為生產(chǎn)重地，由于其結構高大、燈具懸掛高，照明空間大，燈具數量多等諸多特點(diǎn)，若采用傳統的照明控制，往往會(huì )存在照度范圍不足、燈具不能根據外界照度條件自動(dòng)調節、線(xiàn)路多后期改造麻煩、控制方式單一等缺點(diǎn)。為了達到節能優(yōu)化的控制效果，一般可通過(guò)淘汰傳統高能耗產(chǎn)品；對廠(chǎng)房的照明燈具進(jìn)行合理布局等幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化，而要達到節能優(yōu)化的重中之重就是對廠(chǎng)房照明系統進(jìn)行智能化控制。

1、安科瑞智能照明的介紹

安科瑞智能照明控制系統是基于KNX總線(xiàn)技術(shù)，采用四芯屏蔽雙絞線(xiàn)（圖1中綠色的線(xiàn)）將面板、傳感器、驅動(dòng)器和總線(xiàn)電源等控制模塊手拉手連起來(lái)組成的系統。注意：各模塊接線(xiàn)不能組成環(huán)形。

安科瑞智能照明控制系統架構圖（見(jiàn)圖1），在該系統中，總線(xiàn)電源、開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器、調光驅動(dòng)器、IP網(wǎng)關(guān)、耦合器、干接點(diǎn)輸入模塊等需安裝在配電箱內；傳感器、面板和觸摸屏一般安裝在控制現場(chǎng)。

集中控制端，相對小型的項目，可選用10寸中控屏，它直接通過(guò)總線(xiàn)線(xiàn)纜和系統連接，無(wú)需IP網(wǎng)關(guān)轉換協(xié)議，設置簡(jiǎn)單且成本低。相對大型的項目，可通過(guò)IP網(wǎng)關(guān)連接到電腦中控端，實(shí)現終端遠程集中控制。

圖1.  Acrel-bus智能照控制系統圖

2、項目及用戶(hù)需求介紹

為了達到節能優(yōu)化控制的效果，一般廠(chǎng)房都要求能夠實(shí)現以下控制功能：

1）充分利用自然照度，節能環(huán)保。

2）現場(chǎng)可以手動(dòng)控制。

3）可根據日常上下班實(shí)現定時(shí)控制。

4）可預先設置多種工作場(chǎng)景一鍵切換控制。

5）可實(shí)現一對一、一對多控制。

6）值班人員可對廠(chǎng)房照明集中控制、遠程監控。

7）可以和消防系統聯(lián)動(dòng)控制。

3、項目相關(guān)設計圖紙

1）結構拓撲圖

系統結構拓撲圖（見(jiàn)圖2）主要體現項目的布局。為了布線(xiàn)簡(jiǎn)單，該廠(chǎng)房1#樓按豎井劃分4條支線(xiàn)，2#樓1條支線(xiàn)。同一支線(xiàn)內的模塊都通過(guò)KNX總線(xiàn)連接到一起，通過(guò)耦合器及網(wǎng)關(guān)并入中控平臺，實(shí)現集中控制。

圖2.  系統結構拓撲圖

2）配電系統圖

配電系統圖主要明確了控制回路（見(jiàn)圖4），所需的控制模塊（見(jiàn)圖4）及其數量，方便后期ETS配置系統功能。

圖3. Acrel-Bus智能照明系統主要產(chǎn)品 

圖4.  配電系統圖

4、系統功能介紹

根據客戶(hù)需求，要求實(shí)現的控制功能有自動(dòng)控制、手動(dòng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、電腦集中控制.

自動(dòng)控制：在走道，電梯間等公共區域，安裝傳感器，可監測當前環(huán)境條件，實(shí)現自動(dòng)控制。在照度明亮的情況下（如晴天、正午），燈都不會(huì )亮；在照度昏暗的情況下（如陰雨天、夜晚），有人燈亮，人走后，延時(shí)燈滅。在車(chē)間靠窗位置安裝傳感器，實(shí)時(shí)監測環(huán)境照度，照度夠用時(shí)自動(dòng)關(guān)閉靠窗位置的燈，充分利用自然照度。

手動(dòng)控制：車(chē)間門(mén)口安裝智能面板，對車(chē)間照明實(shí)現就地控制?？蓪?shí)現一對一、一對多控制。

場(chǎng)景控制：根據不同的場(chǎng)景需求,預先設定多種場(chǎng)景模式，可由值班人員進(jìn)行切換。

定時(shí)控制：按照公司上下班時(shí)間，設置定時(shí)開(kāi)關(guān)，完成自動(dòng)控制，確保在非工作時(shí)間內的能源消耗小。

電腦集中監控：所有受控回路在電腦端實(shí)現集中控制，現場(chǎng)回路開(kāi)關(guān)狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋上傳，方便值班人員遠程監控。

5、電腦端中控頁(yè)面介紹

電腦端控制頁(yè)面由標題欄、導航條及工作界面組成。

標題欄：展示項目名稱(chēng)。

導航條：切換/選擇頁(yè)面。

工作界面：根據樓層/房間布局，實(shí)現單控，分區控、總控等功能。

1）首頁(yè)面控制

圖5.  中控平臺首頁(yè)面

首頁(yè)一般可根據客戶(hù)喜好，呈現項目介紹，項目效果圖，項目平面圖，或項目結構圖等內容。

2）樓層控制頁(yè)面

樓層控制頁(yè)面有單路開(kāi)關(guān)、區域開(kāi)關(guān)、樓層總控、狀態(tài)反饋及定時(shí)開(kāi)關(guān)。方便用戶(hù)遠程集中監控。

圖6.  中控平臺——1#廠(chǎng)房1F控制頁(yè)面

6、結束語(yǔ)

本文詳細介紹了Acrel-Bus智能照明系統的組成、功能和設計流程。筆者在項目的實(shí)施過(guò)程中深刻體會(huì )到，清晰的項目的結構，按照圖紙規范施工、調試，高標準的驗收，在系統啟用后可以大大降低了能源消耗，并且大大提高了維護管理水平，具有很大的推廣性。

參考文獻

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