在智能楼宇中,照明用电量占用了很大的比例,照明灯具较多,用户所选择的照明控制方式是否合适直接影响到灯具使用效果。
照明是利用各种光源照亮工作和生活等各种场所的措施,照明控制是为了实现舒适节能的照明环境的具体手段。照明控制系统则是利用多种照明技术手段,并能够相互配合以达到照明控制的系统。
在智能楼宇中,照明用电量占用了很大的比例,照明灯具较多,用户所选择的照明控制方式是否合适直接影响到灯具使用效果。传统方式对照明控制而言,简单,有效,直观;控制相对分散和无法有效管理,并且缺乏实时监控,自动化程度较低,容易造成安全隐患。因此,合理地进行照明设计和加强照明装置的运行维护工作,具有十分重要的意义。
本文采用直接数字控制器(DDC),实现了智能楼宇照明的控制。该系统根据智能大楼里的实际需要分模式、分时间段,使照明灯具在规定的时间段开启和关闭。把不必要的照明设备关掉,在需要时自动开启,并能够通过上位机组态实时监控照明灯具的运行状态。本设计实现了照明控制的自动化,比传统的照明控制更容易管理,降低了电能消耗,节约了人力、物力、财力,具有经济节能的优势。
智能楼宇 DDC 照明控制系统由 DDC 控制器、Lonworks 网卡、组态监控软件、照明控制设备、光控开关等组成。系统的总体框图如图1所示。
1、DDC监控照明系统电路设计的控制要求
根据大楼内照明灯具的实际使用情况,DDC楼宇照明系统的控制要求如下:
(1)两种控制方式:手动控制、自动控制。所有的照明灯具均可以由安装在墙壁上的开关面板来实现开启和关闭。还可以通过上位机上的组态软件开启和关闭。
(2)室内灯的自动控制要求为见表1所示
(3)楼道照明灯由THPGK-1型光控开关控制。
2、照明控制电路设计
基于系统的可靠性和运行的稳定性,DDC监控及照明系统控制电路设计如图2所示。HW-BA5208DDC 和节能控制模块 HW-BA5210DDC 通过Lonworks 总线连接。楼道照明灯和室内照明灯的反馈信号作为 HW-BA5208DDC 的数字输入信号,分别与数字量输入端子DI1、DI2连接;光控开关与HW-BA5208DDC的数字输入DI3连接;楼道照明灯和室内照明灯的开关信号分别通过继电器K1、K2与HW-BA5208DDC的数字量输出端子DD1、DD2连接。
3、利用Lon Maker集成工具设计Lonworks网络
Lon Mark 功能模式在 Lon Maker 图形中以图形功能块的形式显示,可以很方便地目视和编制控制系统的逻辑文档,为Lonworks 网络提供图形设计、启动、操作和维护。LON 网络文件的设计步骤如下:
(1)配置 5208 和 5210 两个设备,并添加到 LON 网络文件总线上,完成设备创建。
(2)再添加 5 个功能模块,分别配置为一个数字输入类型、两个数字输出类型,一个小状态机、一个任务列表类型。如图3所示。
(3)上述完成后进行功能模块属性配置,按照照明灯具的实际情况设置为:
①当采用手动控制方式时,能直接通过上位机的组态软件界面上的开、关按钮控制DD1和DD2的开启或关闭。
②当采用自动控制方式,根据室内灯自动控制时间表,对任务列表功能模块进行配置。例如:时间点为6:00时,动作设置为开,星期设置周日(×),一(√),二(√),三(√),四(√),五(√),六(×)。其他时间段类似设置即可。
③上述设置完成后所对应的网络数据变量以及网络变量所对应的十进制数见表2所示。
④最后将得到的十进制数值写入网络变量 nvi_Sch Event,并点击下载按钮,保存即可。当系统采用自动控制方式时,楼道照明灯可由光控开关对应连接的变量直接控制。
4、设备组态
上位机采用力控组态软件进行配置并设计人机界面。上位机可以发送控制指令,实现对数据的接收、处理、计算和显示等。实时数据库中定义了六个变量,与控制器内部变量对应建立连接。对象、变量配置及动作设置要求如表3所示。
组态软件的界面设计如图4所示:
结 语
本照明监控系统设计利用了 Lonmaker 开发的底层控制网络与上位机组态软件。在底层DDC中可以修改楼道和室内照明时间参数,设置 Real Time 功能模块和 Event Scheduler 功能模块,实现实时控制。管理人员可在管理中心实时的远程监控智能楼宇里的照明灯具的运行情况,人为切换手动、自动按钮,发送控制指令驱动执行设备,实现手动、自动控制。系统提高了自动化水平,比传统的照明更先进、经济、实用。DDC 照明控制系统照明时间控制方式灵活,修改方便,相对其他控制方式具有稳定性强且总体造价低廉的特点。
本文来源于《电脑工程应用技术》,由千家智客整理