安科瑞智能照明控制系统-在智能工厂的设计及应用

【摘要】照明用电是工厂企业基本的电力需求，照明质量的好坏对生产安全、劳动生产率、产品质量都有直接的关系。照明用电作为电力消耗的一大块，为了更加方便管理且减少工厂能耗，越来越多的厂家开始考虑采用智能照明控制系统以达到节能的效果。下面介绍安科瑞智能照明控制系统在智能工厂的设计与应用，简析KNX技术的设计规范，概述安科瑞智能照明控制系统的具体架构、控制方式等。

【关键字】智能工厂 智能照明  KNX  节能

引言

       工业厂房作为生产重地，由于其结构高大、灯具悬挂高，照明空间大，灯具数量多等诸多特点，若采用传统的照明控制，往往会存在照度范围不足、灯具不能根据外界照度条件自动调节、线路多后期改造麻烦、控制方式单一等缺点。为了达到节能优化的控制效果，一般可通过淘汰传统高能耗产品；对厂房的照明灯具进行合理布局等几个方面进行优化，而要达到节能优化的重中之重就是对厂房照明系统进行智能化控制。

1、安科瑞智能照明的介绍

       安科瑞智能照明控制系统是基于KNX总线技术，采用四芯屏蔽双绞线（图1中绿色的线）将面板、传感器、驱动器和总线电源等控制模块手拉手连起来组成的系统。注意：各模块接线不能组成环形。

       安科瑞智能照明控制系统架构图（见图1），在该系统中，总线电源、开关驱动器、调光驱动器、IP网关、耦合器、干接点输入模块等需安装在配电箱内；传感器、面板和触摸屏一般安装在控制现场。

       集中控制端，相对小型的项目，可选用10寸中控屏，它直接通过总线线缆和系统连接，无需IP网关转换协议，设置简单且成本低。相对大型的项目，可通过IP网关连接到电脑中控端，实现终端远程集中控制。

图1.  Acrel-bus智能照控制系统图

2、项目及用户需求介绍

        为了达到节能优化控制的效果，一般厂房都要求能够实现以下控制功能：

        1）充分利用自然照度，节能环保。

        2）现场可以手动控制。

        3）可根据日常上下班实现定时控制。

        4）可预先设置多种工作场景一键切换控制。

        5）可实现一对一、一对多控制。

        6）值班人员可对厂房照明集中控制、远程监控。

        7）可以和消防系统联动控制。

3、项目相关设计图纸

        1）结构拓扑图

       系统结构拓扑图（见图2）主要体现项目的布局。为了布线简单，该厂房1#楼按竖井划分4条支线，2#楼1条支线。同一支线内的模块都通过KNX总线连接到一起，通过耦合器及网关并入中控平台，实现集中控制。

图2.  系统结构拓扑图

        2）配电系统图

       配电系统图主要明确了控制回路（见图4），所需的控制模块（见图4）及其数量，方便后期ETS配置系统功能。

图3. Acrel-Bus智能照明系统主要产品 

图4.  配电系统图

4、系统功能介绍

       根据客户需求，要求实现的控制功能有自动控制、手动控制、定时控制、场景控制、电脑集中控制.

       自动控制：在走道，电梯间等公共区域，安装传感器，可监测当前环境条件，实现自动控制。在照度明亮的情况下（如晴天、正午），灯都不会亮；在照度昏暗的情况下（如阴雨天、夜晚），有人灯亮，人走后，延时灯灭。在车间靠窗位置安装传感器，实时监测环境照度，照度够用时自动关闭靠窗位置的灯，充分利用自然照度。

       手动控制：车间门口安装智能面板，对车间照明实现就地控制。可实现一对一、一对多控制。

       场景控制：根据不同的场景需求,预先设定多种场景模式，可由值班人员进行切换。

       定时控制：按照公司上下班时间，设置定时开关，完成自动控制，确保在非工作时间内的能源消耗小。

       电脑集中监控：所有受控回路在电脑端实现集中控制，现场回路开关状态实时反馈上传，方便值班人员远程监控。

5、电脑端中控页面介绍

        电脑端控制页面由标题栏、导航条及工作界面组成。

        标题栏：展示项目名称。

        导航条：切换/选择页面。

        工作界面：根据楼层/房间布局，实现单控，分区控、总控等功能。

        1）首页面控制

图5.  中控平台首页面

       首页一般可根据客户喜好，呈现项目介绍，项目效果图，项目平面图，或项目结构图等内容。

2）楼层控制页面

       楼层控制页面有单路开关、区域开关、楼层总控、状态反馈及定时开关。方便用户远程集中监控。

图6.  中控平台——1#厂房1F控制页面

6、结束语

       本文详细介绍了Acrel-Bus智能照明系统的组成、功能和设计流程。笔者在项目的实施过程中深刻体会到，清晰的项目的结构，按照图纸规范施工、调试，高标准的验收，在系统启用后可以大大降低了能源消耗，并且大大提高了维护管理水平，具有很大的推广性。