安科瑞智能照明控制系統(tǒng)在智能工廠的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

【摘要】照明用電是工廠企業(yè)基本的電力需求，照明質(zhì)量的好壞對(duì)生產(chǎn)、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)一步減少工廠能耗，越來(lái)越多的廠家開(kāi)始考慮采用智能照明控制系統(tǒng)以達(dá)到節(jié)能的效果。下面介紹安科瑞智能照明控制系統(tǒng)在智能工廠的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，簡(jiǎn)析KNX技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)范，概述安科瑞智能照明控制系統(tǒng)的具體架構(gòu)、控制方式等。

【關(guān)鍵字】智能工廠；智能照明；KNX；節(jié)能

引言

工業(yè)廠房作為生產(chǎn)重地，由于其結(jié)構(gòu)高大、燈具懸掛高，照明空間大，燈具數(shù)量多等諸多特點(diǎn)，若采用傳統(tǒng)的照明控制，往往會(huì)存在照度范圍不足、燈具不能根據(jù)外界照度條件自動(dòng)調(diào)節(jié)、線路多后期改造麻煩、控制方式單一等缺點(diǎn)。為了達(dá)到節(jié)能優(yōu)化的控制效果，一般可通過(guò)淘汰傳統(tǒng)高能耗產(chǎn)品；對(duì)廠房的照明燈具進(jìn)行合理布局等幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化，而要達(dá)到節(jié)能優(yōu)化的重中之重就是對(duì)廠房照明系統(tǒng)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(tǒng)是基于KNX總線技術(shù)，采用四芯屏蔽雙絞線（圖1中綠色的線）將面板、傳感器、驅(qū)動(dòng)器和總線電源等控制模塊手拉手連起來(lái)組成的系統(tǒng)。注意：各模塊接線不能組成環(huán)形。

安科瑞智能照明控制系統(tǒng)架構(gòu)圖（見(jiàn)圖1），在該系統(tǒng)中，總線電源、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器、調(diào)光驅(qū)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(nèi)；傳感器、面板和觸摸屏一般安裝在控制現(xiàn)場(chǎng)。

集中控制端，相對(duì)小型的項(xiàng)目，可選用10寸中控屏，它直接通過(guò)總線線纜和系統(tǒng)連接，無(wú)需IP網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換協(xié)議，設(shè)置簡(jiǎn)單且成本低。相對(duì)大型的項(xiàng)目，可通過(guò)IP網(wǎng)關(guān)連接到電腦中控端，實(shí)現(xiàn)終端遠(yuǎn)程集中控制。

圖1.  Acrel-bus智能照控制系統(tǒng)圖

2、項(xiàng)目及用戶需求介紹

為了達(dá)到節(jié)能優(yōu)化控制的效果，一般廠房都要求能夠?qū)崿F(xiàn)以下控制功能：

1）充分利用自然照度，節(jié)能環(huán)保。

2）現(xiàn)場(chǎng)可以手動(dòng)控制。

3）可根據(jù)日常上下班實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制。

4）可預(yù)先設(shè)置多種工作場(chǎng)景一鍵切換控制。

5）可實(shí)現(xiàn)一對(duì)一、一對(duì)多控制。

6）值班人員可對(duì)廠房照明集中控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控。

7）可以和消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制。

3、項(xiàng)目相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙

1）結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D（見(jiàn)圖2）主要體現(xiàn)項(xiàng)目的布局。為了布線簡(jiǎn)單，該廠房1#樓按豎井劃分4條支線，2#樓1條支線。同一支線內(nèi)的模塊都通過(guò)KNX總線連接到一起，通過(guò)耦合器及網(wǎng)關(guān)并入中控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)集中控制。

圖2.  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

2）配電系統(tǒng)圖

配電系統(tǒng)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(shù)量，方便后期ETS配置系統(tǒng)功能。

圖3. Acrel-Bus智能照明系統(tǒng)主要產(chǎn)品 

圖4.  配電系統(tǒng)圖

4、系統(tǒng)功能介紹

根據(jù)客戶需求，要求實(shí)現(xiàn)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(qū)域，安裝傳感器，可監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境條件，實(shí)現(xiàn)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。在車間靠窗位置安裝傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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：車間門口安裝智能面板，對(duì)車間照明實(shí)現(xiàn)就地控制?？蓪?shí)現(xiàn)一對(duì)一、一對(duì)多控制。

場(chǎng)景控制：根據(jù)不同的場(chǎng)景需求,預(yù)先設(shè)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(shè)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(nèi)的能源消耗小。

電腦集中監(jiān)控：所有受控回路在電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，現(xiàn)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(yuǎn)程監(jiān)控。

5、電腦端中控頁(yè)面介紹

電腦端控制頁(yè)面由標(biāo)題欄、導(dǎo)航條及工作界面組成。

標(biāo)題欄：展示項(xiàng)目名稱。

導(dǎo)航條：切換/選擇頁(yè)面。

工作界面：根據(jù)樓層/房間布局，實(shí)現(xiàn)單控，分區(qū)控、總控等功能。

1）首頁(yè)面控制

圖5.  中控平臺(tái)首頁(yè)面

首頁(yè)一般可根據(jù)客戶喜好，呈現(xiàn)項(xiàng)目介紹，項(xiàng)目效果圖，項(xiàng)目平面圖，或項(xiàng)目結(jié)構(gòu)圖等內(nèi)容。

2）樓層控制頁(yè)面

樓層控制頁(yè)面有單路開(kāi)關(guān)、區(qū)域開(kāi)關(guān)、樓層總控、狀態(tài)反饋及定時(shí)開(kāi)關(guān)。方便用戶遠(yuǎn)程集中監(jiān)控。

圖6.  中控平臺(tái)——1#廠房1F控制頁(yè)面

6、結(jié)束語(yǔ)

本文詳細(xì)介紹了Acrel-Bus智能照明系統(tǒng)的組成、功能和設(shè)計(jì)流程。筆者在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中深刻體會(huì)到，清晰的項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)，按照?qǐng)D紙規(guī)范施工、調(diào)試，高標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)收，在系統(tǒng)啟用后可以大大降低了能源消耗，并且大大提高了維護(hù)管理水平，具有很大的推廣性。

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