【摘要】照明用電是工廠企業基本的電力需求,照明質量的好壞對生產、勞動生產率、產品質量都有直接的關系。照明用電作為電力消耗的一大塊,為了更加方便管理且進一步減少工廠能耗,越來越多的廠家開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的設計與應用,簡析KNX技術的設計規范,概述安科瑞智能照明控制系統的具體架構、控制方式等。
【關鍵字】智能工廠;智能照明;KNX;節能
引言
工業廠房作為生產重地,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,若采用傳統的照明控制,往往會存在照度范圍不足、燈具不能根據外界照度條件自動調節、線路多后期改造麻煩、控制方式單一等缺點。為了達到節能優化的控制效果,一般可通過淘汰傳統高能耗產品;對廠房的照明燈具進行合理布局等幾個方面進行優化,而要達到節能優化的重中之重就是對廠房照明系統進行智能化控制。
安科瑞智能照明控制系統是基于KNX總線技術,采用四芯屏蔽雙絞線(圖1中綠色的線)將面板、傳感器、驅動器和總線電源等控制模塊手拉手連起來組成的系統。注意:各模塊接線不能組成環形。
安科瑞智能照明控制系統架構圖(見圖1),在該系統中,總線電源、開關驅動器、調光驅動器、IP網關、耦合器、干接點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。
集中控制端,相對小型的項目,可選用10寸中控屏,它直接通過總線線纜和系統連接,無需IP網關轉換協議,設置簡單且成本低。相對大型的項目,可通過IP網關連接到電腦中控端,實現終端遠程集中控制。
圖1. Acrel-bus智能照控制系統圖
為了達到節能優化控制的效果,一般廠房都要求能夠實現以下控制功能:
1)充分利用自然照度,節能環保。
2)現場可以手動控制。
3)可根據日常上下班實現定時控制。
4)可預先設置多種工作場景一鍵切換控制。
5)可實現一對一、一對多控制。
6)值班人員可對廠房照明集中控制、遠程監控。
7)可以和消防系統聯動控制。
系統結構拓撲圖(見圖2)主要體現項目的布局。為了布線簡單,該廠房1#樓按豎井劃分4條支線,2#樓1條支線。同一支線內的模塊都通過KNX總線連接到一起,通過耦合器及網關并入中控平臺,實現集中控制。
圖2. 系統結構拓撲圖
配電系統圖主要明確了控制回路(見圖4),所需的控制模塊(見圖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品
圖4. 配電系統圖
根據客戶需求,要求實現的控制功能有自動控制、手動控制、定時控制、場景控制、電腦集中控制.
自動控制:在走道,電梯間等公共區域,安裝傳感器,可監測當前環境條件,實現自動控制。在照度明亮的情況下(如晴天、正午),燈都不會亮;在照度昏暗的情況下(如陰雨天、夜晚),有人燈亮,人走后,延時燈滅。在車間靠窗位置安裝傳感器,實時監測環境照度,照度夠用時自動關閉靠窗位置的燈,充分利用自然照度。
手動控制:車間門口安裝智能面板,對車間照明實現就地控制。可實現一對一、一對多控制。
場景控制:根據不同的場景需求,預先設定多種場景模式,可由值班人員進行切換。
定時控制:按照公司上下班時間,設置定時開關,完成自動控制,確保在非工作時間內的能源消耗小。
電腦集中監控:所有受控回路在電腦端實現集中控制,現場回路開關狀態實時反饋上傳,方便值班人員遠程監控。
電腦端控制頁面由標題欄、導航條及工作界面組成。
標題欄:展示項目名稱。
導航條:切換/選擇頁面。
工作界面:根據樓層/房間布局,實現單控,分區控、總控等功能。
圖5. 中控平臺首頁面
首頁一般可根據客戶喜好,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。
樓層控制頁面有單路開關、區域開關、樓層總控、狀態反饋及定時開關。方便用戶遠程集中監控。
圖6. 中控平臺——1#廠房1F控制頁面
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。筆者在項目的實施過程中深刻體會到,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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